(57)【要約】【課題】周波数帯域全体が複数の帯域に分割され帯域毎に異なる情報を有し、一方の帯域に他方の帯域の情報が含まれる通信信号の解析を実現可能とすること。【解決手段】ＵＬ信号及びＵＬ情報を内在するＤＬ信号を含み、ＵＬ中心周波数ｆｕを基準とした通信信号を予め設定されたシフト周波数Δｆ分だけＤＬ信号からＵＬ信号に向かう方向にシフトさせるシフト工程（ステップＳ６、Ｓ７）、シフト工程によりシフトされた通信信号に含まれるＤＬ信号に対して復調及び復号処理を施す復調復号工程（ステップＳ８）、復調復号工程が施されたＤＬ信号の解析結果からＵＬ情報を取得する情報取得工程（ステップＳ９）、情報取得工程により取得されたＵＬ情報に基づいて、ＵＬ信号の解析を行う解析工程（ステップＳ１１）を含む通信信号の解析方法。【選択図】図３
2007189603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯域の信号及び前記第１の周波数帯域の信号に関する情報が内在する第２の周波数帯域の信号を含み、前記第１の周波数帯域の信号における中心周波数を基準とした通信信号を予め設定された周波数分だけ前記第２の周波数帯域の信号から前記第１の周波数帯域の信号に向かう方向にシフトさせるシフト工程と、
前記シフト工程によりシフトされた前記通信信号に含まれる第２の周波数帯域の信号に対して復調及び復号処理を施す復調復号工程と、
前記復調復号工程を施された前記第２の周波数帯域の信号の解析結果から前記第１の周波数帯域の信号に関する情報を取得する情報取得工程と、
前記情報取得工程により取得された前記第１の周波数帯域の信号に関する情報に基づいて、前記第１の周波数帯域の信号の解析を行う解析工程と、
を含むこと、
を特徴とする通信信号の解析方法。
【請求項２】
前記予め設定された周波数は、
前記第１の周波数帯域の信号の中心周波数と、前記第２の周波数帯域の信号の中心周波数との差分周波数であること、
を特徴とする請求項１記載の通信信号の解析方法。
【請求項３】
前記通信信号は、周波数分割複信方式の信号であり、
前記第１の周波数帯域の信号は、端末機から基地局の方向へ向かう信号であり、
前記第２の周波数帯域の信号は、前記基地局から前記端末機の方向へ向かう信号であること、
を特徴とする請求項１又は２記載の通信信号の解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方向の通信信号を解析する解析方法であって、詳しくは周波数帯域全体が複数の帯域に分割され、帯域毎に異なる情報を有する通信信号の解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、周波数帯域全体が複数の帯域に分割され、帯域毎に異なる情報を有する通信信号の解析方法として、帯域毎に各帯域の中心周波数に応じて信号を取得して解析が行われており、この解析結果を利用して通信システムの障害検出や監視が行われていた。
【０００３】
例えば、周波数帯域全体を半分に分割し、上り回線の周波数と下り回線の周波数が異なる周波数分割複信方式（ＦＤＤ；Frequency Division Duplex）を採用した通信システムの障害検出や監視装置として、下り周波数受信部と受信用アンテナによって下り周波数帯域を掃引しながら受信することで周辺監視を行い、送受信用アンテナから送出された下り周波数送信部からの送信波を受信用アンテナと下り周波数受信部によって受信して基地局の障害検出を行う無線基地局装置が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１９６０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高速通信を実現するための新しい規格として、ＩＥＥＥ８０２．１６が規定されている。このＩＥＥＥ８０２．１６規格により定められた通信規格のうち、例えば、複信方式がＦＤＤ（Frequency Division Duplex）であり多重化方式がＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）である通信システムの監視を行う場合、上り回線（ＵＬ；UpLink）の信号（以下、ＵＬ信号という。）を監視する場合には、ＵＬ信号に割り当てられた各データの帯域やデータ量（ビット数）を示す情報が必要である。
【０００５】
しかしながら、この情報は、ＵＬ信号に対する下り回線（ＤＬ；DownLink）の信号（以下、ＤＬ信号という。）に内在するものであるため、従来のように帯域毎に通信信号を取得して解析処理を行う方法を適用することができず、予め当該ＵＬ信号に関する情報を入力する必要があり、ユーザにとって使い勝手のよいものではないという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、上記問題に鑑みて、周波数帯域全体が複数の帯域に分割され帯域毎に異なる情報を有し、一方の帯域に他方の帯域の情報が含まれる通信信号の解析を実現可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、第１の周波数帯域の信号及び前記第１の周波数帯域の信号に関する情報が内在する第２の周波数帯域の信号を含み、前記第１の周波数帯域の信号における中心周波数を基準とした通信信号を予め設定された周波数分だけ前記第２の周波数帯域の信号から前記第１の周波数帯域の信号に向かう方向にシフトさせるシフト工程と、前記シフト工程によりシフトされた前記通信信号に含まれる第２の周波数帯域の信号に対して復調及び復号処理を施す復調復号工程と、前記復調復号工程が施された前記第２の周波数帯域の信号の解析結果から前記第１の周波数帯域の信号に関する情報を取得する情報取得工程と、前記情報取得工程により取得された前記第１の周波数帯域の信号に関する情報に基づいて、前記第１の周波数帯域の信号の解析を行う解析工程と、を含む通信信号の解析方法であること、を特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の通信信号の解析方法において、前記予め設定された周波数は、前記第１の周波数帯域の信号の中心周波数と、前記第２の周波数帯域の信号の中心周波数との差分周波数であること、を特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の通信信号の解析方法において、前記通信信号は、周波数分割複信方式の信号であり、前記第１の周波数帯域の信号は、端末機から基地局の方向へ向かう信号であり、前記第２の周波数帯域の信号は、前記基地局から前記端末機の方向へ向かう信号であること、を特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、周波数帯域全体が複数の帯域に分割され帯域毎に異なる情報を有し、第２の周波数帯域の信号に第１の周波数帯域の信号に関する情報が内在し、通信信号を予め設定された周波数分だけ第２の周波数帯域の信号から第１の周波数帯域の信号に向かう方向にシフトさせて、第２の周波数帯域の信号に対して復調及び復号処理を施し解析し、この解析結果から第１の周波数帯域の信号に関する情報を取得し、第１の周波数帯域の信号の解析処理を行う際に、取得した第１の周波数帯域の信号に関する情報を用いて解析することができるため、ユーザが予め第１の周波数帯域の信号に関する情報を入力する必要が無くなり、ユーザに対する作業性を向上させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られるのは勿論のこと、予め設定された周波数として、通信信号に含まれる第１の周波数帯域の信号の中心周波数と第２の周波数帯域の信号の中心周波数との差分周波数を用いることができる。この差分周波数は、取得する通信信号の方式に応じて予め定められているため、この差分周波数を用いることにより、シフト処理を行う際に通信信号内の各帯域に基づいてシフト量を算出する必要がなくなり、処理負担を低減することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２と同様の効果を得られるのは勿論のこと、周波数数分割複信方式の通信信号において本発明を適用することができ、第１の周波数帯域の信号を端末機から基地局の方向へ向かう信号とし、第２の周波数帯域の信号を基地局から端末機の方向へ向かう信号とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、この発明にはこの実施の形態に限定されるものではない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。
【００１４】
本実施の形態では、本発明を複信方式がＦＤＤであり多重化方式がＯＦＤＭＡである通信システムの通信信号の解析処理に適用した場合について説明する。
【００１５】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態における通信システムの概略構成図を示す。
図１に示すように、基地局１と端末器２とが双方向に同時に通信信号を送受信しており、計測器３が基地局１と端末機２との双方向の通信信号５を取得して、コンピュータ４に出力する構成となっている。
【００１６】
計測器３が取得する通信信号５は、周波数帯域全体が半分に分割され、端末機２から基地局１に向かう方向の第１の周波数帯域の信号としてのＵＬ信号５ｕと、ＵＬ信号５ｕに関する情報（以下、ＵＬ情報という。）を内在し基地局１から端末機２に向かう方向の第２の周波数帯域の信号としてのＤＬ信号５ｄと、を含む通信信号である。
【００１７】
計測器３は、取得した通信信号５に対して、ＵＬ信号５ｕの中心周波数ｆｕ（以下、ＵＬ中心周波数という。）を基準とした通信信号に変換するダウンコンバート処理を実行し、その後Ａ／Ｄ変換処理を行い、計測器３内の記憶媒体に記憶させる機能を実現する。
【００１８】
コンピュータ４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されており、ＲＯＭに記憶された各種データやシステムプログラム等をＲＡＭ内の所定領域に展開し、これらのプログラム及びデータとの協働により実行されるソフトウェアにより、コンピュータ４内の動作が統括制御される。
【００１９】
なお、図１において、基地局１と端末器２とか１対１の関係の図を示しているが、ｎ対ｍや１対ｎ（ｎ、ｍは任意の整数）等の関係であってもよく、相互の数は問わない。
【００２０】
図２に、本実施の形態における図１に示すコンピュータ４の機能的構成を示す概略図を示す。
図２に示すように、コンピュータ４により実現される機能的な構成は、通信信号取得部４１、シフト部４２、復調復号部４３、解析部４４、情報取得部４５、記憶部４６、表示部４７等により構成され、通信信号取得部４１、シフト部４２、復調復号部４３、解析部４４、情報取得部４５は、ソフトウェアにより実現される。
【００２１】
通信信号取得部４１は、計測器３からＵＬ信号５ｕ及びＤＬ信号５ｄを含み、ＵＬ信号５ｕのＵＬ中心周波数ｆｕを基準とした通信信号５を取得し、取得した通信信号５を記憶部４６に記憶させる機能を実現する。
【００２２】
シフト部４２は、通信信号取得部４１により取得され記憶部４６に記憶された通信信号５に対して、予め設定された周波数Δｆ（以下、シフト周波数という。）分だけだけＤＬ信号５ｄからＵＬ信号５ｕに向かう方向にシフトさせる機能を実現する。
【００２３】
復調復号部４３は、シフト部４２によりシフトされた通信信号５に含まれるＤＬ信号５ｄに対して復調及び復号処理を施したり、通信信号取得部４１により取得され記憶部４６に記憶された通信信号５に含まれるＵＬ信号５ｕに対して復調及び復号処理を施したりする機能を実現する。
【００２４】
解析部４４は、復調復号部４３により復調及び復号処理が施されたＤＬ信号５ｄに内在する情報を解析したり、後述するＵＬ信号５ｕに関する情報（以下、ＵＬ情報という。）に基づいて復調復号部４３により復調及び復号処理が施されたＵＬ信号５ｕに内在する情報を解析したりする機能を実現する。
【００２５】
情報取得部４５は、復調復号処理が施されたＤＬ信号５ｄの解析結果からＵＬ情報を取得し、取得したＵＬ情報を記憶部４６に記憶させる機能を実現する。
ＤＬ信号５ｄの解析結果からＵＬ情報を取得する方法としては、予めＤＬ信号５ｄ内に内在するＵＬ情報の割り当て位置は明確であることから、このＵＬ情報の割り当て位置に基づいて解析済みのＤＬ信号５ｄを参照することにより、ＵＬ情報を取得することができる。
【００２６】
記憶部４６は、通信信号取得部４１により取得される通信信号のＵＬ中心周波数ｆｕとＤＬ信号５ｄの中心周波数ｆｄ（以下、ＤＬ中心周波数ｆｄ）との差分周波数をシフト周波数Δｆとして予め記憶している。また、通信信号取得部４１により取得された通信信号５や、情報取得部４５により取得されたＵＬ情報を記憶したり、解析部４４により解析されたＵＬ信号５ｕの解析結果やＤＬ信号５ｄの解析結果を記憶したりする。
【００２７】
シフト周波数Δｆとして、通信信号５に含まれるＵＬ中心周波数ｆｕとＤＬ中心周波数ｆｄとの差分周波数は、取得する通信信号５の通信方式に応じて予め定められているため、この差分周波数をシフト周波数Δｆとして用いることにより、シフト処理を行う際に通信信号５内の各信号帯域に基づいてシフト量となるシフト周波数Δｆを算出する必要がなくなり、処理負担を低減することができる。
【００２８】
記憶部４６としては、磁気的、光学的記憶媒体若しくは半導体メモリで構成される電気的に消去及び書き換え可能な不揮発性の記憶媒体で構成することでき、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）やフラッシュメモリなどを用いて具現化することができる。
【００２９】
表示部４７は、記憶部４６に記憶されたＵＬ信号５ｕの解析結果やＤＬ信号５ｄの解析結果を表示する機能を実現する。表示部４７としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等によって具現化することができる。
【００３０】
なお、この他に、コンピュータ４内の各種動作を操作指示するためのカーソルキー、数字入力キー及び各種機能キー等を備えたキーボード、マウスやタブレット等のポインティングデバイス等や、表示部４７の表示画面を覆うように設けられたタッチパネル等を備え、キーボードやタッチパネルで押下された押下信号を各手段に出力するとともに、ポインティングデバイスによる操作信号を各手段に出力する機能を実現する入力部を備えてもよい。
【００３１】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
図３に、本実施の形態におけるフローチャート、図４に、本実施の形態における通信信号５の状態を模擬的に示したグラフ、図５に通信信号５に内在する情報及び各種データの割り当ての様子を示す。
【００３２】
測定器３は、基地局１と端末機２との間で通信されている双方向の通信信号５を取得し（ステップＳ１）、取得した通信信号５に対してダウンコンバート処理（ステップＳ２）を施す。
【００３３】
ダウンコンバート処理された通信信号５は、測定器３内においてＡ／Ｄ変換処理（ステップＳ３）が施され、測定器３内に設けられた記憶媒体に記憶される（ステップＳ４）。
【００３４】
図４（ａ）に、ステップＳ１において測定器３により取得された通信信号５の状態を示す。図４（ａ）に示すように、計測器３により取得された通信信号５は、ＵＬ中心周波数ｆｕを中心としたＵＬ信号５ｕと、ＤＬ中心周波数ｆｄを中心としたＤＬ信号５ｄと、が互いにシフト周波数Δｆ分だけ離れて分布している。
【００３５】
図４（ｂ）に、ステップＳ２において測定器３によりダウンコンバート処理された通信信号５の状態を示す。図４（ｂ）に示すように、ダウンコンバート処理された通信信号５は、予め測定器３内において設定された基準周波数ｆ０を中心としたＵＬ信号５ｕと、基準周波数ｆ０からシフト周波数Δｆが差分された周波数（ｆ０−Δｆ）を中心としたＤＬ信号５ｄとが、互いにシフト周波数Δｆだけ離れて分布している。即ち、ステップＳ２において、通信信号５は、基準周波数ｆ０をＵＬ信号５ｕの中心周波数とした通信信号に変換される。
【００３６】
コンピュータ４は、通信信号取得部４１により測定器３内に設けられた記憶媒体に記憶されている通信信号５（即ち、図４（ｂ）に示す通信信号５）を取得し（ステップＳ５）、記憶部４６に記憶させる。
【００３７】
通信信号取得部４１により取得され記憶部４６に記憶された通信信号５は、シフト部４２により記憶部４６内に記憶されているシフト周波数Δｆと共に読み出され（ステップＳ６）、ＤＬ信号５ｄからＵＬ信号５ｕに向かう方向にシフト周波数Δｆ分だけシフトされる（ステップＳ７）。
【００３８】
図４（ｃ）に、ステップＳ７においてシフト部４２によりシフト処理された通信信号５の状態を示す。図４（ｃ）に示すように、シフト処理された通信信号５は、予め測定器３内において設定された基準周波数ｆ０を中心としたＤＬ信号５ｄと、基準周波数ｆ０からシフト周波数Δｆ分だけ加算された周波数（ｆ０＋Δｆ）を中心としたＵＬ信号５ｕとが、互いにシフト周波数Δｆだけ離れて分布している。即ち、ステップＳ７において、通信信号５は、基準周波数ｆ０をＤＬ信号５ｄの中心周波数とした通信信号に変換される。
【００３９】
ステップＳ７後、復調復号部４３によりシフト処理された通信信号５のＤＬ信号５ｄに対する復調及び復号処理が施され（ステップＳ８）、解析部４４により復調及び復号処理されたＤＬ信号５ｄに対して解析処理が施され、解析結果が記憶部４６に記憶される。
【００４０】
また、情報取得部４５により解析処理されたＤＬ信号５ｄからＵＬ情報が取得され、取得されたＵＬ情報が記憶部４６に記憶される（ステップＳ９）。
【００４１】
図５（ａ）に、本実施の形態におけるＤＬ信号５ｄに内在する情報及び各種データの割り当ての様子を示す。図５（ａ）に示すように、ＤＬ信号５ｄは、情報及び各種データ毎に任意の時間及び周波数が割り当てられており、ＤＬ信号５ｄに関する各種データと、ＤＬ信号５ｄに関する各種データの時間及び周波数を示す割り当て情報やビット数等を含むＤＬ情報と、を内在すると共に、ＵＬ信号５ｕに関する各種データの時間及び周波数を示す割り当て情報やビット数等を含むＵＬ情報を内在している。このＵＬ情報は、予めＤＬ信号５ｄのどの位置（時間及び周波数）に割り当てられているかが明確であるため、この割り当て位置を参照してＵＬ情報を取得することができる。
【００４２】
ＵＬ情報が取得され記憶部４６に記憶された後、復調復号部４３により、記憶部４６に記憶されている通信信号取得部４１により取得された通信信号５（図４（ｂ）に示す通信信号５）が読み出され、読み出された通信信号５のＵＬ信号５ｕに対する復調及び復号処理が施される（ステップＳ１０）。
【００４３】
ＵＬ信号５ｕに対する復調及び復号処理が施された後（ステップＳ１０後）、解析部４４により、記憶部４６に記憶されているＵＬ情報が読み出され、読み出されたＵＬ情報に基づいてＵＬ信号５uに対する解析処理が施され、解析結果が記憶部４６に記憶される（ステップＳ１１）。
【００４４】
図５（ｂ）に、本実施の形態におけるＵＬ信号５ｕに内在する情報及び各種データの割り当ての様子を示す。図５（ｂ）に示すように、ＵＬ信号５ｕは、各種データ毎に任意の時間及び周波数が割り当てられており、ＵＬ信号５ｕに関する各種データのみを内在しており、各種データを判別する割り当て位置を示す情報やビット数等を含むＵＬ情報は内在していないが、ステップＳ９において取得したＵＬ情報に基づいて、各データを解析することができる。
【００４５】
ＵＬ信号５ｕ及びＤＬ信号５ｄの解析処理が終了すると、表示部４７の表示画面上に記憶部４６内に記憶されたＵＬ信号５ｕの解析結果及びＤＬ信号５ｄの解析結果が表示され（ステップＳ１２）、本処理は終了される。
【００４６】
以上説明したように、ステップＳ６及び７がシフト工程、ステップＳ８が復調復号工程、ステップＳ９が情報取得工程、ステップＳ１１が解析工程に相当することとなる。
【００４７】
このように、本実施の形態によれば、周波数帯域全体が複数の帯域に分割され帯域毎に異なる情報を有し、第２の周波数帯域の信号（ＤＬ信号５ｄ）に第１の周波数帯域の信号（ＵＬ信号５ｕ）の情報（ＵＬ情報）が内在し、通信信号５を予め設定されたシフト周波数Δｆ分だけＤＬ信号５ｄからＵＬ信号５ｕに向かう方向にシフトさせて、ＤＬ信号５ｄに対して復調及び復号処理を施し解析し、この解析結果から第１の周波数帯域の信号に関する情報（ＵＬ情報）を取得し、ＵＬ信号５ｕの解析処理を行う際に取得したＵＬ情報を用いて解析することができるため、ユーザが予めＵＬ情報を入力する必要が無くなり、ユーザに対する作業性を向上させることができる。
【００４８】
なお、本実施の形態における通信信号５として、ＦＤＤの信号において適用し、第１の周波数帯域の信号を端末機から基地局の方向へ向かう信号（ＵＬ信号）とし、第２の周波数帯域の信号を基地局から端末機の方向へ向かう信号（ＤＬ信号）とすることができる場合を例に挙げて説明したが、周波数分割多元接続方式（ＦＤＭＡ；Frequency Division Multiple Access）の通信信号であっても、広帯域の通信信号を取得できる測定器３を用いて通信信号を取得させ、取得された通信信号の各チャネル（各帯域）の中心周波数へ順次シフト処理を施して各チャネルの信号を解析することにより、同様の効果を得られるため、詳細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施の形態における通信システムの概略構成図である。
【図２】本実施の形態における図１に示すコンピュータ４の機能的構成を示す概略図である。
【図３】本実施の形態におけるフローチャートである。
【図４】本実施の形態における通信信号５の状態を模擬的に示したグラフである。
【図５】通信信号５に内在する情報及び各種データの割り当ての様子である。
【符号の説明】
【００５０】
１  基地局
２  端末機
３  測定器
４  コンピュータ
５  通信信号
５ｄ  ＤＬ信号
５ｕ  ＵＬ信号
４１  通信信号取得部
４２  シフト部
４３  復調復号部
４４  解析部
４５  情報取得部
４６  記憶部
４７  表示部
【図１】
2007189603.tif 000003
【図２】
2007189603.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007189603.tif 000006
【図５】
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