(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｐ個の基地局とＱ個の端末インターフェースとを有する大容量のチャネルシミュレータに適用して、Ｐ*Ｑ個の経路に対する経路損失カリブレーションを行う方法を提供する。【解決手段】Ｐ個(Ｐ>２の整数)の基地局と、Ｑ個(Ｑ>２の整数)の端末との間の全ての経路に対するチャネル構成が可能なチャネルシミュレータのカリブレーション方法であって、チャネルシミュレータの基地局インターフェースカードのＰ個のАＤＣパワーを同じく維持させる基地局パワーカリブレーションステップと、パワーカリブレーションされた１個の基地局とＱ個の端末とを連結した状態で、チャネルシミュレータの端末インターフェースカードのＱ個のＤАＣパワーを同じく維持させる端末経路損失カリブレーションステップとを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐ個(Ｐ>２の整数)の基地局と、Ｑ個(Ｑ>２の整数)の端末との間の全ての経路に対するチャネル構成が可能なチャネルシミュレータのカリブレーション方法であって、
チャネルシミュレータの基地局インターフェースカードのＰ個のАＤＣパワーを同じく維持させる基地局パワーカリブレーションステップと、
前記パワーカリブレーションされた１個の基地局とＱ個の端末とを連結した状態で、チャネルシミュレータの端末インターフェースカードのＱ個のＤАＣパワーを同じく維持させる端末経路損失カリブレーションステップとを含むことを特徴とするチャネルシミュレータのカリブレーション方法。
【請求項２】
前記基地局パワーカリブレーションステップは、基地局が連結されるチャネルシミュレータの前記基地局インターフェースカードのＰ個のАＤＣパワーを測定した後に、前記基地局インターフェースカードの増幅器のゲイン又は減衰器の減衰量を調整して行われることを特徴とする請求項１に記載のチャネルシミュレータのカリブレーション方法。
【請求項３】
前記端末経路損失カリブレーションステップは、１個の基地局とＱ個の端末とを連結し、各端末のRSRP又は経路損失値を用いて、端末が連結されるチャネルシミュレータの前記端末インターフェースカードの増幅器のゲイン又は減衰器の減衰量を調整して、前記端末インターフェースカードのＤАＣのパワーを同じく維持させることを特徴とする請求項１に記載のチャネルシミュレータのカリブレーション方法。
【請求項４】
端末の前記RSRP又は経路損失値は、各端末からのDMメッセージにより獲得されることを特徴とする請求項３に記載のチャネルシミュレータのカリブレーション方法。
【請求項５】
Ｐ個(Ｐ>２の整数)の基地局と、Ｑ個(Ｑ>２の整数)の端末との間の全ての経路に対するチャネル構成が可能なチャネルシミュレータのカリブレーション方法であって、
Ｐ個の基地局と１個の端末とを連結した後に、同一のパワーの基地局信号を入力する(а)ステップと、
基地局が連結される基地局インターフェースカードのАＤＣパワーを撮像して測定する(ｂ)ステップと、
前記(ｂ)ステップで測定されたАＤＣパワーが等しくなるようにカリブレーションする(ｃ)ステップと、
１個の基地局とＱ個の端末とを連結した状態で基地局信号を入力した後に、各端末のRSRP又は経路損失値を確認する(ｄ)ステップと、
端末の前記RSRP又は経路損失値を用いて、端末が連結される端末インターフェースカードのＤАＣ値が等しくなるようにカリブレーションする(e)ステップとを含むことを特徴とするチャネルシミュレータのカリブレーション方法。
【請求項６】
前記(ｃ)ステップにおけるカリブレーションは、基地局インターフェースカードの増幅器のゲイン又は減衰器の減衰量を調整して行われ、
前記(e)ステップにおけるカリブレーションは、端末インターフェースカードの増幅器のゲイン又は減衰器の減衰量を調整して行われることを特徴とする請求項５に記載のチャネルシミュレータのカリブレーション方法。
【請求項７】
端末の前記RSRP又は経路損失値は、各端末からのDMメッセージにより獲得されることを特徴とする請求項６に記載のチャネルシミュレータのカリブレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャネルシミュレータのカリブレーション方法に関し、特に、Ｐ個の基地局とＱ個の端末インターフェースとを有する大容量のチャネルシミュレータに適用して、Ｐ*Ｑ個の経路に対する経路損失カリブレーションをより迅速で容易に行えるようにしたチャネルシミュレータのカリブレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化社会が加速化することにつれ、無線チャネルによる高速及び良質の音声とデータを同時に収容するマルチメディア通信システムに関する研究が活発になされている。一方、移動通信のユーザは、より高い水準の通話品質、低いエラー率、及び高いデータ伝送速度などを絶えず要求しているが、移動通信チャネルで要求するシステムを設計することは、非常に困難なことである。
【０００３】
多重経路通信チャネルでは、送信機の基地局(BS; Base Station)と、受信機の端末(MS(Mobile Station)又はUE(User Equipment))との間で、直接波(line of sight)成分と、反射波成分、そして、回折波成分などが一度に互いに影響しながら存在する。これらの信号が多重の経路を介して端末に受信され、端末の移動によりドップラ拡散が生じるので、固定通信と比較して、劣悪な電波環境となる。
【０００４】
一般に、直接経路信号が存在する田舎や郊外環境は、ライスチャネルモデルをもって説明が可能であり、直接経路が希薄である多重経路による合成信号は、レイリー分布を従う。また、周囲地形の不均一性によるシェーディング効果(shading effect)が存在する。
【０００５】
このように、無線チャネルに存在する電波環境が非常に様々であるので、それぞれの異なる電波環境においても、無線システムの本来の性能を正しく発揮しなければならない。いずれの事業者でも、無線システムの性能を保障するためには、シミュレーションと分析による検証は勿論のこと、プロトタイピングとフィールドテストも、非常に重要である。ところが、開発した無線システムをあらゆる環境条件でフィールドテストするには、多大な時間とコストがかかるという不都合がある。より実用的な方法は、実時間でチャネルシミュレータを用いることである。これは、無線チャネルで実際に起こられるほぼ全ての環境を模写可能なシステムをいう(DSP-FPGA構造を有する多重経路フェージングチャネルシミュレータの具現、韓国音響学会誌 第23巻、第1号(2004.1) pp.17-23、イ ジュ ヒョン他1)。
【０００６】
一方、フェージング(fading)は、信号強さに対する空間的な変動を主に意味するが、端末が移動することによる時間的な変動と見ることもできる。このようなフェージングには、自由空間電波損失(経路損失)や、シェーディング効果のように、端末が広い地域で移動するとき、受信信号の強さが遅く変動するスローフェージング(slow fading又はlong-term fading)と、周波数の選択的なフェージングや周波数の非選択的なフェージング、又はドップラ拡散フェージングなどのように、端末が狭い地域で移動するとき、受信信号の強さが急激に変動するファストフェージング(fast fading又はshort-term fading)とがある。実際の環境では、スローフェージングとファストフェージングとが重ね合う形態で示される。
【０００７】
現在まで、フェージングチャネルを具現する方法としては、都心地で信号を予測するときに、最も広範囲に使用される方法であるOkumuraモデル、都心だけでなく、郊外及び開放環境でも使用可能な方法であるHataモデル及びJakeモデルなどがある。スローフェージングの場合に単に、それぞれの経路別に、出発信号に異なるディレイのみを適用して具現されることに対して、ファストフェージングの場合は、スローフェージングに複素ゲイン(complex gain)を更に掛けて具現され、最後に、このようなスローフェージングとファストフェージングとが合わされて、端末又は基地局に出力されることになる。
【０００８】
一方、複数の基地局と複数の端末とが存在して、相互影響する実際のチャネル環境を模写するために、従来は、１個の基地局と１個の端末との間のチャネル環境を模写する単一のチャネルシミュレータを多数使用しなければならず、これは、機能面での重複による莫大なコスト増加や空間利用効率の低下をもたらすという問題点があった。これを解決するために、本出願人は、Ｐ個の基地局とＱ個の端末との間の全ての経路(Ｐ*Ｑ)に対して、双方向の経路損失及び双方向の実時間フェージングを容易に適用するように構成した大容量のチャネルシミュレータを特許出願して、特許第1286023号公報として特許を受けたことがある。
【０００９】
他方、大容量チャネルシミュレータを使用することに当り、Ｐ個の基地局、Ｑ個の端末、及びチャネルシミュレータのそれぞれに対して、経路損失(PL; Path Loss)が同じく設定されているとしても、これらの基地局及び端末をチャネルシミュレータに実際に連結することになると、多くの要因により、経路損失が相互異なるようになる。
【００１０】
従って、チャネルシミュレータによる分析結果の信頼性を保障するために、チャネルシミュレータに基地局及び端末を実際に連結した状態で、チャネルシミュレータの全ての経路に対する損失を同じく維持させる事前作業が非常に重要であるところ、この作業をカリブレーション(calibration)と称し、下記の数式１のように表すことができる。
【００１１】
【数１】
2016225980.tif 000003
【００１２】
前記の数学式１において、PLは、予め設定された経路損失マトリックスを示し、PL'は、実際に測定された経路損失マトリックスを示し、Aは、全ての経路損失を同じく維持させるカリブレーションマトリックスを示す。 数式１から分かるように、Ｐ個の基地局及びＱ個の端末が連結されたチャネルシミュレータに対する経路損失カリブレーションを行うことにおいて、ＰとＱの積(Ｐ*Ｑ)に該当する経路分のカリブレーション作業を行わなければならず、カリブレーションだけにも、多大な努力と時間がかかるという不都合があった。
【００１３】
更に、チャネルシミュレータに基地局と端末とを実際に連結した状態で、経路損失カリブレーションを行わなければならないため、カリブレーションの作業過程において、チャネルシミュレータと、基地局又は端末との連結を解除するか、これらを連結するケーブルにおける経路損失を正しく測定しない場合は、誤差が生じるという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許第 10-1286023号公報(発明の名称:チャネルシミュレータ)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、前述した問題点を解決するためになされたものであって、Ｐ個の基地局と、Ｑ個の端末インターフェースとを有する大容量のチャネルシミュレータに適用して、Ｐ*Ｑ個の経路に対する経路損失カリブレーションをより迅速で容易に行えるようにしたチャネルシミュレータのカリブレーション方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述した目的を達成するための本発明の第１特徴によるチャネルシミュレータのカリブレーション方法は、Ｐ個(Ｐ>２の整数)の基地局と、Ｑ個(Ｑ>２の整数)の端末との間の全ての経路に対するチャネル構成が可能なチャネルシミュレータのカリブレーション方法であって、チャネルシミュレータの基地局インターフェースカードのＰ個のАＤＣパワーを同じく維持させる基地局パワーカリブレーションステップと、前記パワーカリブレーションされた１個の基地局とＱ個の端末とを連結した状態で、チャネルシミュレータの端末インターフェースカードのＱ個のＤАＣパワーを同じく維持させる端末経路損失カリブレーションステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
また、前記基地局パワーカリブレーションステップは、基地局が連結されるチャネルシミュレータの前記基地局インターフェースカードのＰ個のАＤＣパワーを測定した後に、前記基地局インターフェースカードの増幅器のゲイン又は減衰器の減衰量を調整して行われる。
【００１８】
更に、前記端末経路損失カリブレーションステップは、１個の基地局とＱ個の端末とを連結し、各端末のRSRP又は経路損失値を用いて、端末が連結されるチャネルシミュレータの前記端末インターフェースカードの増幅器のゲイン又は減衰器の減衰量を調整して、前記端末インターフェースカードのＤАＣのパワーを同じく維持させる。
【００１９】
また、端末の前記RSRP又は経路損失値は、各端末からのDMメッセージにより獲得される。
【００２０】
本発明の第２特徴によると、Ｐ個(Ｐ>２の整数)の基地局と、Ｑ個(Ｑ>２の整数)の端末との間の全ての経路に対するチャネル構成が可能なチャネルシミュレータのカリブレーション方法であって、Ｐ個の基地局と１個の端末とを連結した後に、同一のパワーの基地局信号を入力する(а)ステップと、基地局が連結される基地局インターフェースカードのАＤＣパワーを撮像して測定する(ｂ)ステップと、前記(ｂ)ステップで測定されたАＤＣパワーが等しくなるようにカリブレーションする(ｃ)ステップと、１個の基地局とＱ個の端末とを連結した状態で基地局信号を入力した後に、各端末のRSRP又は経路損失値を確認する(ｄ)ステップと、端末の前記RSRP又は経路損失値を用いて、端末が連結される端末インターフェースカードのＤАＣ値が等しくなるようにカリブレーションする(e)ステップとを含むことを特徴とする。
【００２１】
前記(ｃ)ステップにおけるカリブレーションは、基地局インターフェースカードの増幅器のゲイン又は減衰器の減衰量を調整して行われ、前記(e)ステップにおけるカリブレーションは、端末インターフェースカードの増幅器のゲイン又は減衰器の減衰量を調整して行われる。
【００２２】
端末の前記RSRP又は経路損失値は、各端末からのDMメッセージにより獲得される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のチャネルシミュレータのカリブレーション方法によると、Ｐ個の基地局とＱ個の端末に対する経路損失カリブレーションを行うことにおいて、Ｐ*Ｑ個のカリブレーションマトリックスを適用することなく、Ｐ*１及びＱ*１の２つのカリブレーションベクトルで同一のカリブレーション作業を行うことで、カリブレーションにかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００２４】
また、Ｐ*１及びＱ*１ベクトルは、入出力側増幅器のゲイン、又は減衰器の減衰量により具現できるので、システム設計において、積の演算を完全に除去することができ、これにより、効率よく、容易に経路損失カリブレーションを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本出願人の先行特許に開示された大容量チャネルシミュレータのブロック構成図である。
【図２】図２は、本発明のチャネルシミュレータのカリブレーション方法が具現される大容量チャネルシミュレータシステムのブロック構成図である。
【図３】図３は、本発明のチャネルシミュレータのカリブレーション方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下では、添付の図面を参照して、本発明のチャネルシミュレータのカリブレーション方法の好適な実施例について詳細に説明するが、まず、本出願人が提案した大容量チャネルシミュレータの構成について説明する。
【００２７】
図1は、本出願人の先行特許に開示された大容量チャネルシミュレータのブロック構成図であり、以下では、説明の便宜上、ダウンリンク信号に対する処理機能と、アップリンク信号に対する処理機能とを、それぞれ分離して説明する。
【００２８】
まず、ダウンリンク処理機能について説明すると、本発明のチャネルシミュレータの構成は、図１に示しているように、複数(Ｐ)の基地局から入力されるRFダウンリンク信号をダウンコンバーション(down conversion)して得られた基底帯域(baseband)信号を出力する基地局インターフェースブロック１００と、基地局インターフェースブロック１００で処理された複数(Ｐ)の基地局からの基底帯域ダウンリンク信号を複数(Ｍ)分模写して、後述するリンク処理(Link  Processor; LP)ブロック３００に出力する分配統合(Distribution/Merge; DM)ブロック２００と、分配統合ブロック２００から入力された各基地局からの基底帯域ダウンリンク信号に対して、複数のチャネル別に実時間フェージングを適用した後、複数(Ｑ)の各端末に向かう基底帯域ダウンリンクフェージング信号を出力するリンク処理ブロック３００と、リンク処理ブロック３００で処理された基底帯域ダウンリンクフェージング信号をアップコンバーション(up conversion)して、端末に出力する端末インターフェースブロック４００とを含む。
【００２９】
前記の構成において、基地局インターフェースブロック１００は、複数(Ｐ)の基地局のそれぞれに１対１に対応(多対１の対応も可能)して、該当基地局からのRFダウンリンク信号を処理する複数(Ｐ)の基地局インターフェースカード１００−１、...、１００−Ｐを含む。ここで、各基地局インターフェースカード１００−１、...、１００−Ｐの内部構成は、各基地局から入力されるRFダウンリンク信号をダウンコンバーションして、基底帯域ダウンリンク信号(I/Q信号)に変換し、このように変換された基底帯域ダウンリンク信号を、再度А/Ｄ変換して、デジタル信号(並列信号)に出力するアップダウンコンバータ１１０と、アップダウンコンバータ１１０から入力される並列形態の基底帯域ダウンリンクデジタル信号を、直列形態に変換する直並列変換器１２０と、直並列変換器１２０で出力される直列形態の基底帯域ダウンリンクデジタル信号(電気信号)を、対応する光信号に変換する光電変換器１３０とを含む。
【００３０】
分配統合ブロック２００は、基地局インターフェースカード１００−１、...、１００−Ｐと同数(Ｐ)である複数(Ｐ)の分配統合カード２００−１、...、２００−Ｐを含むが、各分配統合カード２００−１、...、２００−Ｐは、１対１に対応する基地局インターフェースカード１００−１、...、１００−Ｐで出力される光信号を、対応する電気信号に変換する前段の光電変換器２１０と、前段の光電変換器２１０で電気信号に変換された直列形態の基底帯域ダウンリンクデジタル信号を、並列形態の基底帯域ダウンリングデジタル信号に変換し、更に複数(Ｍ)分模写した後、再度、直列形態の基底帯域ダウンリンクデジタル信号に変換する分配統合器(ダウンリンクの場合は、分配器、以下、同じである。)２３０と、分配統合器２３０から入力される直列形態の基底帯域ダウンリンクデジタル信号(電気信号)を、対応する光信号に変換する後段の光電変換器２２０とを含むことができる。
【００３１】
また、リンク処理ブロック３００は、更に複数(Ｍ)のリンク処理グループ３００−１、...、３００−Ｍを含み、各リンク処理グループ３００−１、...、３００−Ｍは、再び分配統合ブロック２００の複数(Ｐ')、例えば最大８個の後段の光電変換器２２０から入力される光信号を、対応する電気信号に変換する光電変換器３１２と、光電変換器３１２から入力される電気信号、即ち、直列形態の基底帯域ダウンリンクデジタル信号を、並列形態の基底帯域ダウンリンクデジタル信号、例えば８ビットのLVDS(Low Voltage Differential Signaling)信号に変換する直並列変換機３１４とを備えた複数(Ｐ')の入出力部３１０と； 複数(Ｐ')の入出力部３１０で出力される並列形態の基底帯域ダウンリンクデジタル信号に対して、複数のチャネル別に実時間フェージングを適用して、複数(８個)の端末に向かう基底帯域ダウンリンクフェージング信号を生成する複数(Ｑ')のリンクプロセッサ３２０と：リンクプロセッサ３２０で処理された全ての並列形態の基底帯域ダウンリンクフェージング信号を、直列形態の基底帯域ダウンリンクフェージング信号に変換する直並列変換器３３４と、直並列変換器３３４で出力される直列形態の基底帯域ダウンリンクフェージング信号(電気信号)を、対応する光信号に変換する光電変換器３３２とを備えた複数(Ｑ')の後段の入出力部３３０と：を含む。
【００３２】
更に、端末インターフェースブロック４００は、各端末と１対１(又は、多対１)に対応する複数(Ｑ)の端末インタフェースカード４００−１、...、４００−Ｑを備えるが、このような各端末インターフェースカード４００−１、...、４００−Ｑの内部構成は、後段の入出力部３５０で出力され、各端末に向かう光信号を、対応する電気信号、すなわち基底帯域ダウンリンクフェージング信号に変換する光電変換器４１０と、光電変換器４１０で出力される直列形態の基底帯域ダウンリンクフェージング信号を、並列形態の基底帯域ダウンリンクフェージング信号に変換する直並列変換器４３０と、直並列変換器４３０で出力される基底帯域ダウンリンクフェージング信号をＤ/А変換し、得られたアナログ形態の基底帯域ダウンリンクフェージング信号をアップコンバーションして、端末に出力するアップダウンコンバータ４２０とを含む。
【００３３】
以上、チャネルシミュレータのダウンリンクチャネルに関する構成を説明したが、アップリンクチャネルに関する場合も、各端末インターフェースカード４００−１、...、４００−Ｑのアップダウンコンバータ４２０が、ダウンコンバージョン及びА/Ｄ変換を行い、各分配統合器２３０が統合器として働き、各基地局インターフェースカード１００−１、...、１００−Ｐのアップダウンコンバータ１１０が、アップコンバーション及びＤ/А変換を行うことを除くは、ダウンリンクチャネルに関する構成又は機能と同一である。その他の構成は、前述した特許10-1286023号公報に詳しく記載されているので、さらなる詳細な説明は、省略することにする。
【００３４】
図２は、本発明のチャネルシミュレータのカリブレーション方法が具現される大容量チャネルシミュレータシステムのブロック構成図である。図２に示しているように、本発明のカリブレーション方法が具現されるチャネルシミュレータシステムは、大きく、図１に示すチャネルシミュレータ(MAS; Massive Air interface channel Simulator)を含む。一方、図１には示していないが、各基地局インターフェースカード(以下、'BS I/Fカード'という)１００−１、...、１００−Ｐのアップダウンコンバータ１１０には、基地局別に互いに異なる経路損失を有する環境を設定(提供)できるように、減衰器(Attenuator; Att)、増幅器(Amplifier; Amp)、及び前記Ａ/Ｄ変換を行うА/Ｄコンバータ(ADC)が、ダウンリンクチャネル(ダウンコンバータ)のために設けられており、他にも、Ｄ/Аコンバータ(DAC)、増幅器(Amp)、及び減衰器(Att)がアップリンクチャネル(アップコンバータ)のために設けられている。同様に、各端末インターフェースカード(以下、'UE I/Fカード'という)４００−１、...、４００−Ｑのアップダウンコンバータ４２０には、端末別に互いに異なる経路損失を有する環境を設定(提供)できるように、Ｄ/Аコンバータ(DAC)、増幅器(Amp)、及び減衰器(Att)がダウンリンクチャネル(アップコンバータ)のために設けられており、減衰器(Att)、増幅器(Amp)、及びА/Ｄ変換を行うА/Ｄコンバータ(ADC)が、アップリンクチャネル(ダウンコンバータ)のために設けられている。
【００３５】
ここで、各アップダウンコンバータ１１０、４２０の増幅器(Amp)及び減衰器(Att)の組合せからなる構成は、増幅器(Amp)又は減衰器(Att)の少なくとも１つを、外部で調整が可能な可変型に構成することで達成し得るが、この場合に、パワーレベルの調整解像度が互いに異なる可変増幅器(Amp)及び可変減衰器(Att)を使用することもできる。各アップダウンコンバータ１１０、４２０の増幅器(Amp)及び減衰器(Att)の組合せからなる構成を、単一の可変増幅器又は単一の可変減衰器から構成することもできる。
【００３６】
再度、図２に戻り、本発明のチャネルシミュレータシステムは、前述したチャネルシミュレータ(MAS)、チャネルシミュレータ(MAS)の基地局インターフェースブロック１００に設けられた複数のBS I/Fカードのそれぞれに、１対１又は１対多に連結される複数、例えばＰ個の基地局(Base Station; BS)５００と、チャネルシミュレータ(MAS)の端末インターフェースブロック４００の複数のUE I/Fカードに、１対１又は１対多に連結される複数、例えばＱ個のユーザ端末(User Equipment; UE、以下、単に'端末'という)５５０と、チャネルシミュレータ(MAS)の各BS I/Fカードの増幅器(Amp)のゲイン又は減衰器(Att)の減衰量を調整する基地局(BS)制御ボード６００と、チャネルシミュレータ(MAS)の各UE I/Fインターフェースカードの増幅器(Amp)のゲイン又は減衰器(Att)の減衰量を調整する端末(UE)制御ボード６５０と、ユーザインターフェース(UI)のプログラムが設けられ、ユーザから所望するキャリア周波数を設定されるか、基地局と端末の間の連結、及びこれらの間のフェージングパラメータなどのような各種のシナリオを設定されるホストＰＣ８００と、ホストＰＣ８００で設定された各種のシナリオデータをファイル形態に格納した状態で、このようなシナリオファイルにより、基地局制御ボード６００と、端末制御ボード６５０と、チャネルシミュレータ(MAS)の動作を制御する管理サーバ７００とを含む。
【００３７】
前記の構成において、１枚の基地局制御ボード６００及び１枚の端末制御ボード６５０はそれぞれ、複数、例えば１２枚のBS I/Fカード、及び１２枚のUE I/Fカードを管轄することができる。管理サーバ７００は、経路損失カリブレーションに関して、BS I/FカードのА/Ｄ変換データ(以下、'ADC'という)、又はこれに対するカリブレーションデータを格納しており、基地局制御ボード６００にカリブレーション指令、すなわちBS I/Fカードの増幅器(Amp)のゲインや減衰器(Att)の減衰量の調整指令を下すことができる。管理サーバ７００は、更に各端末からDM(Diagnostic Monitoring)メッセージを収集した後、これに基づいて、端末制御ボード６５０にカリブレーション指令、すなわちUE I/Fカードの増幅器(Amp)のゲインや減衰器(Att)の減衰量の調整指令を下すことができる。管理サーバ７００は、更に、シナリオファイルに基づいて、チャネルシミュレート(MAS)のリンクプロセッサを制御することで、実時間、例えばLTEシステムの場合、１ｍｓ単位のフェージングチャネルを具現することができる。ホストＰＣ８００、管理サーバ７００、基地局制御カード６００、及び端末制御カード６５０は、相互イーサネットで連結することができる。
【００３８】
以下では、本発明のチャネルシミュレータのカリブレーション方法について説明する。本発明では、従来のカリブレーション方法における問題点、すなわち、Ｐ*Ｑ個といった多くの元素からなるカリブレーションマトリックスＡを求めなければならないという問題を解決するために、まず、Ｐ個の基地局信号のパワーを、該当BS I/FカードのＡＤＣで測定した後、これを同じく維持する基地局パワーカリブレーションを行い、ついで、Ｑ個の端末の受信パワーを確認した後、これを同じく維持する端末経路損失カリブレーションを行う。このように、本発明では、従来のＰ*Ｑ個の元素を有する経路損失カリブレーションマトリックスＡを求める過程を、Ｐ*１ベクトル及びＱ*１ベクトルを求める過程に単純化することで、カリブレーションをより迅速に行うことができる。
【００３９】
これをより具体的に説明すると、i番目基地局に対するj番目端末の経路損失PLijは、下記の数式２のように、АＤＣ入力成分とＤАＣ出力成分とに分けて表わすことができ、これをマトリックスで表現すると、下記の数式３の通りである。
【００４０】
【数２】
2016225980.tif 000004
【００４１】
【数３】
2016225980.tif 000005
【００４２】
数式２の経路損失PLijを単独成分に処理する場合は、数式１のように、Ｐ*Ｑ個の元素を有するカリブレーションマトリックスＡが必要であるが、数式３のように、PLADC、i及びPLDAC、j単位に分けて処理すると、下記の数式４及び５のように、２つのベクトルの積で単純に定義されることが分かる。すなわち、Ｐ*Ｑ個の経路に対する経路損失カリブレーションの作業が、単に(Ｐ+Ｑ)個の経路に対する経路損失カリブレーション作業に単純化したものである。
【００４３】
【数４】
2016225980.tif 000006
【００４４】
【数５】
2016225980.tif 000007
【００４５】
図３は、本発明のチャネルシミュレータのカリブレーション方法を説明するためのフローチャートである。図３に示しているように、本発明のチャネルシミュレータのカリブレーション方法によると、まず、ステップＳ１００では、Ｐ個の基地局(BS)を１個の端末(UE)に連結した状態で、同一のパワーを有する基地局信号を、チャネルシミュレータ(MAS)の各BS I/Fカードに入力する。ステップＳ１００は、ユーザが、ホストＰＣ８００で、同一の位置にあるＰ個の基地局に１つの端末が連結されたシナリオを設定すると、管理サーバ７００が、このように設定されたシナリオによって、チャネルシミュレータ(MAS)のリンクプロセッサ３００を制御することで行われる。
【００４６】
次に、ステップＳ１１０では、各BS I/FカードのＡＤＣデータを撮像した後に、そのパワーを計算し、引き続くステップＳ１２０では、このように計算されたパワーにより、各BS I/Fカードのカリブレーションオフセットを算出して格納するが、ステップＳ１１０、Ｓ１２０は、管理サーバ７００により行われる。
【００４７】
i番目の基地局で入力されたАＤＣデータからのパワーPADC、iの計算は、下記の数式６によって行われる。
【００４８】
【数６】
2016225980.tif 000008
【００４９】
数式６において、Ｎは、カリブレーション性能の基準に適する値を適用し、このように計算されたPADC、iに対して、基地局毎に同一のパワーであるPLADCを有するように、カリブレーションされたBS I/Fカードの増幅器のゲインや減衰器の減衰量であるカリブレーションオフセットaiを計算するが、このようなカリブレーションオフセットaiは、以下の数式７によって求められる。
【００５０】
【数７】
2016225980.tif 000009
【００５１】
再度、図３に戻り、ステップＳ１３０では、ステップＳ１２０で計算されたカリブレーションオフセットaiを適用して、各BS I/Fカードの増幅器のゲイン又は減衰器の減衰量を調整することで、全ての基地局で同一のパワーの基地局信号が入力されるとき、全てのBS I/Fカードで同一のＡＤＣパワーが出力されるようにする基地局パワーカリブレーションが完了する。
【００５２】
このようにして、基地局パワーカリブレーションが完了した後は、端末経路損失カリブレーションが行われるが、このためにステップＳ１４０では、ある１つの基地局にＱ個の端末を連結した状態で、全ての基地局から同一のパワーの基地局信号を、チャネルシミュレータ(MAS)に入力する。ステップＳ１４０は、ユーザが、ホストＰＣ８００で、同一の位置にあるＱ個の端末が１つの基地局に連結されたシナリオを設定すると、管理サーバ７００が、このように設定されたシナリオによって、チャネルシミュレータ(MAS)のリンクプロセッサ３００を制御、即ち、リンクプロセッサ３００のゲインが０となるように制御することで行われる。
【００５３】
ついで、ステップＳ１５０では、各UEのRSRP(Reference Signal Received Power)、又はPL(Path Loss)(PLは、端末が基地局にアタッチされた状態でのみ、獲得可能)に対するDMメッセージを獲得するが、この過程は、管理サーバ７００により行われる。ある端末でのRSRPであるRSRPjは、以下の数式８によって計算されるところ、このような計算は、該当端末又は管理サーバ７００により行われる。
【００５４】
【数８】
2016225980.tif 000010
【００５５】
数式８において、Ｎは、カリブレーション性能の基準に適する値を適用する。ついで、ステップＳ１６０では、このように計算されたRSRPjを用いて、UE I/FカードのＤАＣパワーであるPLDACが等しくなるように、カリブレーションされたUE I/Fカードの増幅器のゲインや減衰器の減衰量であるカリブレーションオフセットajを計算するが、このようなカリブレーションオフセットajは、以下の数式９によって求められる。
【００５６】
【数９】
2016225980.tif 000011
【００５７】
ついで、ステップＳ１７０では、ステップＳ１６０で計算されたカリブレーションオフセットajを適用して、各UE I/Fカードの増幅器のゲイン又は減衰器の減衰量を調整することで、全てのUE I/Fカードで同一のＤАＣパワーが出力されるようにする端末パワーカリブレーションが完了し、結果として、ダウンリンクチャネルに対する全ての経路損失カリブレーションが完了する。
【００５８】
一方、アップリンク経路損失カリブレーションの場合、ダウンリンク経路損失カリブレーションと同一の方式を適用するためには、基地局が各端末から受信した信号のパワーを確認しなければならないが、一般に、基地局と端末の間の情報を同期して実時間で確認することは、極めて難しい。そこで、アップリンク経路損失カリブレーションの場合は、基地局情報を使用せず、端末のDMメッセージを基に、カリブレーションを行うところ、このために、まず、Ｑ個の端末を１個の基地局に接続した状態で、アップリンクフルロードトラフィック(full load traffic)を与える。ついで、各端末のDMメッセージにより、各端末におけるアップリンク送信パワーであるTxPj'、及びアップリンクリソースブロック(Resource Blok; RB)数であるNRB'情報を獲得した後に、リソースブロック当りのアップリンク送信パワーを、以下の数式１０のように計算する。
【００５９】
【数１０】
2016225980.tif 000012
【００６０】
次に、チャネルシミュレータのUE I/FカードのАＤＣの出力パワーであるPADC、j、及びＲＢ当りのパワーであるPADC、jを、以下の数式１１のように計算する。
【００６１】
【数１１】
2016225980.tif 000013
【００６２】
また、PADC、jを適用して、ダウンリンク経路損失カリブレーションと同様な方法で、カリブレーションを行えばよい。
【００６３】
以上、添付の図面を参照して、本発明のチャネルシミュレータのカリブレーション方法の好適な実施例について詳細に説明したが、これは、例示に過ぎず、本発明の技術的思想の範疇内で様々な変形と変更が可能である。そこで、本発明の権利範囲は、以下の請求の範囲の記載によって決められるべきである。本発明のチャネルシミュレータのカリブレーション方法は、図１のハードウェアの構成に拘束しないことを明らかにしておく。例えば、相対的に小規模のチャネルシミュレータの場合は、分配統合ブロック２００が取り除かれても差し支えない。管理サーバ７００の機能も、より小さい機能単位に適切に分割されることもできる。
【００６４】
一方、基地局と端末の連結及び遮断は、複数の基地局と複数の端末をそれぞれ、基地局インターフェースカード及び端末インターフェースカードに物理的に連結した状態で、基地局と端末の間を連結又は遮断するハードウェア又はソフトウェア的なスイッチを断続制御することで行うことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１００: 基地局インターフェースブロック
１００−１、...、１００−Ｐ: 基地局インターフェースカード
２００: 分配統合ブロック
２００−１、...、２００−Ｐ: 分配統合カード
３００: リンク処理ブロック
３００−１、...、３００−Ｍ: リンク処理グループ
３１０: 前段の入出力部
３２０: リンクプロセッサ
３３０: 後段の入出力部
４００: 端末インターフェースブロック
４００−１、...、４００−Ｑ: 端末インターフェースカード
５００: 基地局制御ボード
５５０: 端末制御ボード
６００: 基地局
６５０: 端末
７００: 管理サーバ
８００: ホストＰＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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