(57)【要約】【課題】チャープ信号を用いた周波数掃引を行うことなく、遅延プロファイルを測定できるようにする。【解決手段】ランダム符号生成器１１が、所定パターンの疑似ランダム符号を生成し、ＯＦＤＭ変調器１２が、ランダム符号生成器１１により生成された疑似ランダム符号に基づいてＯＦＤＭ方式で変調を行い、無線送信部２が、ＯＦＤＭ変調器１２により得られた信号を無線により送信し、無線受信部３が、無線送信部２により送信された信号を受信し、遅延プロファイル演算部５が、無線受信部３により受信された信号に基づく測定データとランダム符号生成器１１により生成される疑似ランダム符号に対応して予め記録しておいた参照用データとの移動相関値の演算により遅延プロファイルを測定する。また、符号生成制御部１３が、ランダム符号生成器１１による疑似ランダム符号の生成を所定の周期でリセットする。【選択図】図１
2017041822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定パターンの疑似ランダム符号を生成する符号生成部と、
前記符号生成部により生成された疑似ランダム符号に基づいてＯＦＤＭ方式で変調を行う変調部と、
前記変調部により得られた信号を無線により送信する送信部と、
前記送信部により送信された信号を受信する受信部と、
前記受信部により受信された信号の測定データと前記符号生成部により生成される疑似ランダム符号に対応して予め記録しておいた参照用データとの移動相関値の演算により遅延プロファイルを測定する測定部と、
前記符号生成部による疑似ランダム符号の生成を所定の周期でリセットする制御部と、
を備えたことを特徴とする遅延プロファイル測定システム。
【請求項２】
前記制御部により疑似ランダム符号をリセットする周期を、ユーザの操作により変更可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の遅延プロファイル測定システム。
【請求項３】
前記測定データは、受信した信号の時間波形をサンプリングして得られる複素信号データであり、
前記測定部は、前記受信した信号に基づく複素信号データと、予め遅延波のない環境で測定して前記参照用データとして記録しておいた複素信号データとの移動相関値の演算により遅延プロファイルを測定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遅延プロファイル測定システム。
【請求項４】
送信側装置が、所定パターンの疑似ランダム符号を生成し、当該疑似ランダム符号に基づいてＯＦＤＭ方式で変調を行って得られた信号を無線により送信し、
受信側装置が、前記送信側装置から送信された信号を受信し、当該受信した信号の測定データと前記送信側装置で生成される疑似ランダム符号に対応して予め記録しておいた参照用データとの移動相関値の演算により遅延プロファイルを測定し、
前記送信側装置は、前記疑似ランダム符号の生成を所定の周期でリセットすることを特徴とする遅延プロファイル測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；直交周波数分割多重）方式で変調された送信信号を使用して遅延プロファイルを測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上テレビジョン放送のデジタル化に伴い、新たに利用可能となった空き周波数帯の利用に関して検討が行われ、ＶＨＦ帯の一部（１７０−２０２．５ＭＨｚ）が安全・安心のための公共ブロードバンド移動通信システム用途に割り当てられた。
【０００３】
無線通信システムの物理層を設計する場合、電波伝搬特性の明確化が必要となる。公共ブロードバンド移動通信システムに使用されるＶＨＦ帯周波数は、長年アナログＴＶ放送に使用されてきたことから、デジタル通信システムに利用可能な伝搬特性データの蓄積や伝搬モデルの開発例が少ない。
【０００４】
近年移動通信でも使用されることの多いＯＦＤＭ方式のＶＨＦ帯への適用を考慮すると、遅延スプレッドや最大遅延などの伝搬特性が明確化されなければ、各利用環境に対する適切な誤り訂正方式やガードインターバルが決定できないため、遅延プロファイル特性の測定やモデル化が必要となっている。
【０００５】
遅延プロファイルの測定は、ＵＨＦ帯の地上デジタル放送では、チャネル推定の制御信号であるスキャッタードパイロット（ＳＰ）信号を使用して行われており、市販の測定器にも解析機能として組み込まれている。
ＶＨＦ帯の測定では、ＦＭチャープ信号を使用した方法が一般的に用いられている。
【０００６】
しかしながら、チャープ信号を使った測定法の場合は、送信側に特別な送信装置（チャープ信号発生装置）が必要となるが、このチャープ信号発生装置は、周波数をスイープ（掃引）するために複雑な信号制御が必要であり、非常に高価であった。
【０００７】
また、チャープ信号のスイープ速度は時間分解能に相当し、チャープ信号の繰返し周期は測定可能な遅延時間に相当するため、チャープ信号の掃引周波数幅を一定とすると、時間分解能と遅延時間の測定可能範囲とにトレードオフがあった。また、チャープ信号の受信側は、例えば、ホモダイン式の受信構成などの特別な構成が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１１５０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、チャープ信号を用いた周波数掃引を行うことなく、遅延プロファイルを測定できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、遅延プロファイル測定システムを以下のように構成した。
すなわち、本発明に係る遅延プロファイル測定システムは、所定パターンの疑似ランダム符号を生成する符号生成部と、前記符号生成部により生成された疑似ランダム符号に基づいてＯＦＤＭ方式で変調を行う変調部と、前記変調部により得られた信号を無線により送信する送信部と、前記送信部により送信された信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された信号の測定データと前記符号生成部により生成される疑似ランダム符号に対応して予め記録しておいた参照用データとの移動相関値の演算により遅延プロファイルを測定する測定部と、前記符号生成部による疑似ランダム符号の生成を所定の周期でリセットする制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、ＯＦＤＭ方式を用いて所定パターンの疑似ランダム符号（すなわち、既知信号）を所望の周波数帯域内に送信できるため、従来のようなチャープ信号を用いた周波数掃引を行うことなく、遅延プロファイルを測定できる。しかも、疑似ランダム符号の生成を所定の周期でリセットするため、疑似ランダム符号の全系列について処理することなく遅延プロファイルを測定できる。
【００１２】
ここで、一構成例として、前記制御部により疑似ランダム符号をリセットする周期は、ユーザの操作により変更可能にしてもよい。これにより、疑似ランダム符号をリセットする周期をユーザが適宜に変更することができるため、遅延プロファイルの測定を行う際の条件に応じた周期で疑似ランダム符号をリセットするよう設定することで、効率よく遅延プロファイルの測定を行える。
【００１３】
また、一構成例として、前記測定データとして、受信した信号の時間波形をサンプリングして得られる複素信号データを用い、前記測定部は、前記受信した信号に基づく複素信号データと、予め遅延波のない環境で測定して前記参照用データとして記録しておいた複素信号データとの移動相関値の演算により遅延プロファイルを測定するようにしてもよい。これにより、ＯＦＤＭ方式で変調された受信信号を復調処理することなく遅延プロファイルを測定できる。
【００１４】
なお、前記送信部としては、公共ブロードバンド移動通信システムの標準規格ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ１０３の仕様に従った無線装置を用いるようにしてもよい。これにより、既存の無線装置を用いて遅延プロファイル測定システムを構成することができ、システム構築コストを抑えることができる。
【００１５】
また、本発明は、送信側装置が、所定パターンの疑似ランダム符号を生成し、当該疑似ランダム符号に基づいてＯＦＤＭ方式で変調を行って得られた信号を無線により送信し、受信側装置が、前記送信側装置から送信された信号を受信し、当該受信した信号の測定データと前記送信側装置で生成される疑似ランダム符号に対応して予め記録しておいた参照用データとの移動相関値の演算により遅延プロファイルを測定し、前記送信側装置は、前記疑似ランダム符号の生成を所定の周期でリセットすることを特徴とする遅延プロファイル測定方法として把握することもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＯＦＤＭ方式を用いて所定パターンの疑似ランダム符号（すなわち、既知信号）を所望の周波数帯域内に送信できるため、従来のようなチャープ信号を用いた周波数掃引を行うことなく、遅延プロファイルを測定できる。しかも、疑似ランダム符号の生成を所定の周期でリセットするため、疑似ランダム符号の全系列について処理することなく遅延プロファイルを測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る遅延プロファイル測定システムの構成例を示す図である。
【図２】図１の遅延プロファイル測定システムで使用する参照用のＩＱデータを取得するためのシステム構成例を示す図である。
【図３】ＰＮ符号のマッピングを周波数軸で見た例を示す図である。
【図４】ＰＮ符号のマッピングを周波数軸及び時間軸で見た例を示す図である。
【図５】遅延プロファイルの例を示す図である。
【図６】疑似ランダム符号のリセット周期に応じた最大測定可能遅延時間の違いを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る遅延プロファイル測定システムの構成例を示してある。
本例の遅延プロファイル測定システムは、ランダム符号生成器１１、ＯＦＤＭ変調器１２、符号生成制御部１３を備えた信号生成部１と、局部発振器２１、ミキサ２２、電力増幅器２３、送信アンテナ２４を備えた無線送信部２と、受信アンテナ３１、低雑音増幅器３２、局部発振器３３、ミキサ３４を備えた無線受信部３と、ＡＤ変換器４１、ＩＱ変換器４２を備えた信号処理部４と、取得ＩＱデータ記録部５１、参照ＩＱデータ記録部５２、スライディング相関演算器５３を備えた遅延プロファイル演算部５とを有している。
【００１９】
信号生成部１では、ランダム符号生成器１１から生成される所定パターンの疑似ランダム符号（例えば、所望の段数のＰＮ符号）のデータ系列をもとにＯＦＤＭ変調器１２で各サブキャリアを変調し、その結果の信号を無線送信部２へ出力する。各サブキャリアの変調方式としては、基本的なシングルキャリアデジタル変調方式であるＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）方式やＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式を用いることができる。また、符号生成制御部１３で、ランダム符号生成器１１による疑似ランダム符号の生成を所定の周期でリセットする。
【００２０】
無線送信部２では、信号生成部１から出力される信号を、局部発振器２１で生成されたローカル信号とミキサ２２で混合してＲＦ周波数へアップコンバートし、電力増幅器２３で増幅し、送信アンテナ２４から無線により送信する。
【００２１】
無線受信部３では、無線送信部２から送信された信号を受信アンテナ３２で受信し、低雑音増幅器３２で増幅し、局部発振器３３で生成されたローカル信号とミキサ３４で混合して低域周波数へダウンコンバートし、その結果の信号を信号処理部４へ出力する。
【００２２】
信号処理部４では、無線受信部３から出力される信号を、ＡＤ変換器４１でデジタル数値化し、ＩＱ変換器４２でＩＱデータ（受信した信号のＩ相成分及びＱ相成分を実数部Ｉ及び虚数部Ｑで表した複素信号データ）に変換して遅延プロファイル演算部５に出力する。すなわち、受信した信号を復調処理するのではなく、受信した信号の時間波形をサンプリングしてＩＱデータを取得し、このＩＱデータを測定結果として遅延プロファイル演算部５に出力する。
【００２３】
遅延プロファイル演算部５では、信号処理部４から出力される測定結果のＩＱデータを、記録用媒体を用いて構成される取得ＩＱデータ記録部５１に保存する。また、参照ＩＱデータ記録部５２には、ランダム符号生成器１１から生成される疑似ランダム符号に対応する参照用のＩＱデータが予め記録されており、測定結果のＩＱデータと参照用のＩＱデータの時間軸に対する移動相関（スライディング相関）がスライディング相関器５３で計算され、その結果として得られた移動相関値が遅延プロファイルとなる。
【００２４】
ここで、参照用のＩＱデータを参照ＩＱデータ記録部５２に予め記録しておく仕組みについて説明する。
参照ＩＱデータ記録部５２には、遅延波がなく直接波のみを受信する環境で予め取得しておいたＩＱデータが参照用として記録されていればよい。また、システムに含まれる各回路素子の非線形性なども較正する必要がある。
そこで、図２に示すように、図１のシステムから送信アンテナ２４と受信アンテナ３１を取り外し、電力増幅器２３の出力部と低雑音増幅器３２の入力部を有線接続した状態で測定を行い、その際に取得ＩＱデータ記録部５１に記録された測定結果のＩＱデータを複製して参照ＩＱデータ記録部５２に参照用として記録する。これにより、理想的な参照用のＩＱデータを参照ＩＱデータ記録部５２に記録することが出来る。
【００２５】
本例の遅延プロファイル測定システムでは、信号生成部１と無線送信部２を備えた送信側装置を第１の地点に配置し、無線受信部３と信号処理部４と遅延プロファイル演算部５を備えた受信側装置を第２の地点に配置して用いることで、送信側装置がある第１の地点（送信点）と受信側装置がある第２の地点（受信点）との通信環境について遅延プロファイルを測定できる。
【００２６】
なお、受信側装置は、無線受信部３と信号処理部４と遅延プロファイル演算部５の取得ＩＱデータ記録部５１を備えた無線端末と、遅延プロファイル演算部５の残りの機能部（参照ＩＱデータ記録部５２及びスライディング相関演算器５３）を備えた処理端末とを別体に設ける構成としてもよく、この場合には、無線端末で測定結果のＩＱデータを取得する作業を行った後に、事後的に無線端末と処理端末を接続して遅延プロファイルの演算を行うこともできる。
【００２７】
本発明に係る遅延プロファイル測定システムの第１の特徴は、以下に説明するように、疑似ランダム符号（本例ではＰＮ符号）の生成を周期的にリセットする点にある。
図３には、ＰＮ符号のマッピングを周波数軸（サブキャリア方向）で見た例を示してある。同図に示すように、本例におけるＯＦＤＭシグナルは、１ＯＦＤＭシンボルあたり、左側（低域）ガード（Ｎｕｌｌ）用の９２個のサブキャリア、データ用の４２０個のサブキャリア、ＤＣ（Ｎｕｌｌ）用の１個のサブキャリア、データ用の４２０個のサブキャリア、右側（高域）ガード用の９１個のサブキャリアを含んでおり、合計１０２４個のサブキャリアで構成されている。
【００２８】
図４には、ＰＮ符号のマッピングを周波数軸（サブキャリア方向）及び時間軸（シンボル方向）で見た例を示してある。同図に示すように、本例では、１シンボル目のデータ用サブキャリアに１〜８４０番目のＰＮ符号をマッピングし、２シンボル目のデータ用サブキャリアに８４１〜１６８０番目のＰＮ符号をマッピングするというように、ＯＦＤＭシンボルの時系列順にＰＮ符号をそのまま連続してマッピングしていき、５４シンボル目が終わった時点でＰＮ符号をリセットし、５５シンボル目（図４におけるシンボル５４の上のシンボル１）は再び１〜８４０番目のＰＮ符号をマッピングするようにしてある。すなわち、ＰＮ符号の生成を５４ＯＦＤＭシンボル周期でリセットするようにしてある。また同図において、同じシンボル内であればサブキャリアの８４０番目から１番目のように逆順にＰＮ符号を割り当ててもよく、更に割り当てる符号を１〜８４０番目内で巡回させてもよい。
【００２９】
このように疑似ランダム符号の生成を周期的にリセットする有効性について説明する。
これは、例えば、ＯＦＤＭにおいて１フレームで伝送できるＰＮ符号のデータ系列がちょうど１周期でない場合、ＰＮ符号が１周するまで各フレームでそのまま連続したデータ系列を使用していく構成だと、長時間のデータ（ＰＮ符号の１番目のビットが１番目のデータ用サブキャリアにマッピングされるＯＦＤＭシンボルから、再度ＰＮ符号の１番目のビットが１番目のデータ用サブキャリアにマッピングされるＯＦＤＭシンボルが発生するまでの時間に相当）を記録して相関演算する必要があり、効率が悪いことを考慮したものである。
【００３０】
具体的に説明すると、図３に示したようなＯＦＤＭシグナルについて、８４０個のデータ用サブキャリアをＰＮ系列でＢＰＳＫ変調する場合、１シンボルあたり８４０ビットが必要となる。例えば、２３段のＰＮ符号を使用する場合、ＰＮ符号の１周期あたりのビット数（系列長）は、２＾２３−１＝８３８８６０７ビットとなる。このとき、ＰＮ符号をリセットせずに単純にマッピングしていく場合には、１〜９９８６番目のＯＦＤＭシンボルにおいて９９８６シンボル×８４０データ用サブキャリア＝８３８８２４０ビットが使用され、残った３６７ビットが９９８７番目のＯＦＤＭシンボルの１〜３６７番目のデータ用サブキャリアにマッピングされる。そして、後続の３６８番目以降のデータ用サブキャリアには、２周期目のＰＮ符号の１番目のビットからマッピングされていく。このようにして生成されるＯＦＤＭシグナルの２周期目は、ＰＮ符号のマッピングパターンが１番目のＯＦＤＭシンボルと同一となるＯＦＤＭシンボル、すなわち、ＯＦＤＭシンボルを構成するデータ用サブキャリアに１〜８４０番目のＰＮ符号がマッピングされるＯＦＤＭシンボルから開始されることになるが、ＰＮ符号をリセットせずに単純なマッピングを行うと、８３８８６０７と８４０の最小公倍数である８３８８６０７×８４０ビットでマッピングパターンが一周するため、時間軸信号は８３８８６０７シンボル周期の信号となる。ここで、公共ブロードバンド移動通信システムは１シンボルあたり１０２４サンプル、サンプリング周波数は５．６Ｍサンプル／ｓｅｃであるので、１シンボル時間≒１８２．８５７μｓｅｃとなる。このため、８３８８６０７シンボル時間≒１５３３．９秒≒２５．６分で１周することになる。従って、データ量は、１サンプルあたりＩＱデータで４バイト（３２ビット）とすると、８３８８６０７シンボル×１０２４サンプル×４バイトで、約３２ＧＢ（ギガバイト）となる。
【００３１】
このような場合に、相関検出する手法としては以下の２つが考えられる。
（手法１）
参照用のＩＱデータとして約３２ＧＢのデータを記録しておき、ＩＱデータの測定は短時間とする。そして、測定結果のＩＱデータについて参照用のＩＱデータの全区間をサーチすると、測定結果のＩＱデータがマッチする区間があるので、この区間について相関演算を行う。
（手法２）
参照用のＩＱデータは短時間分だけ記録しておき、ＩＱデータの測定を約３２ＧＢ分のデータが得られるまで行う。そして、参照用のＩＱデータについて測定結果のＩＱデータの全区間をサーチすると、参照用のＩＱデータがマッチする区間があるので、この区間について相関演算を行う。
上記（手法１）、（手法２）のいずれにおいても、約３２ＧＢ分のＩＱデータを事前に又は測定時に記録して相関演算する必要があり、非常に効率が悪い。
【００３２】
これに対し、本例の遅延プロファイル測定システムでは、ＰＮ符号の生成を５４シンボル周期でリセットするので、参照用のＩＱデータのデータ量は、１サンプルあたりＩ相データ１６ビット、Ｑ相データ１６ビットの計４バイト（３２ビット）のサイズであるとすると、５４シンボル×１０２４サンプル×４バイトで、最小で２１６ＫＢ（キロバイト）分でよい。この場合、信号周期は約９．８７ｍｓｅｃであるため、信号周期×２≒約２０ｍｓｅｃ以上の長さで測定すれば、ＰＮ符号をリセットしたＯＦＤＭシグナル先頭部分から再度ＰＮ符号をリセットするまでのＩＱデータが必ず含まれるため、遅延プロファイルの計算が可能となる。
【００３３】
ここで、ＰＮ符号をリセットする周期は、測定結果として想定される遅延時間以上であればよく、５４シンボル周期（約９．８７ｍｓｅｃ周期）のリセットは、本例で想定している数十μｓｅｃ〜数百μｓｅｃ程度の遅延時間に余裕を持って対応できる。
なお、リセット周期は任意に設定することができ、例えば、受信側装置の処理周期に合わせるようにしてもよい。また、例えば、フレーム単位のリセットを行うようにすれば、毎フレームで相関検出することができる。
【００３４】
本発明に係る遅延プロファイル測定システムの第２の特徴は、以下に説明するように、疑似ランダム符号のリセット周期をユーザの操作により変更でき、これにより、遅延時間測定可能範囲を可変にした点にある。
遅延時間測定可能範囲とは、遅延波の基本波に対する遅延時間を測定可能な範囲（どの程度の遅延時間を持つ遅延波まで測定できるか）を意味する。図５に示す遅延プロファイルの例では、基本波に対して１０μｓｅｃ毎に遅延波が到来しており、これらを測定できるように遅延時間測定可能範囲を設定する必要がある。なお、１０μｓｅｃは約３ｋｍの伝送経路差に相当する。
【００３５】
疑似ランダム符号のリセット周期に応じた最大測定可能遅延時間（遅延時間測定可能範囲の上限値）の違いについて、図６を参照して説明する。
図６（ａ）は、疑似ランダム符号のリセット周期が短い場合について示してあり、（ｂ）は疑似ランダム符号のリセット周期が長い場合について示してある。
【００３６】
図６（ａ）に示すように、リセット周期が短い場合（リセット周期＝Ｔ１の場合）は、１番目の区間で参照信号（参照用のＩＱデータ）と相関を取ると、主波（基本波）が見える。また、遅延方向に１周期（Ｔ１）分スライディングした２番目の区間で参照信号と相関を取っても、主波が見える。同様に、遅延方向に２周期（Ｔ１×２）分スライディングした３番目の区間で参照信号と相関を取っても、主波が見える。このように、参照信号を１周期ずつずらした各区間で相関演算すると、いずれの区間も同じように見えてしまう。このため、主波に対する遅延波が１周期（Ｔ１）の範囲内であれば遅延波を測定できるが、これを超えた遅延時間を持つ遅延波は、１周期（Ｔ１）の範囲内の遅延波と区別できなくなる。
【００３７】
一方、図６（ｂ）に示すように、リセット周期が長い場合（リセット周期＝Ｔ２＝Ｔ１×７の場合）は、１番目の区間で参照信号（参照用のＩＱデータ）と相関を取ると、主波（基本波）が見える。しかし、遅延方向に１周期（Ｔ１）分スライディングした２番目の区間で参照信号と相関を取っても、主波との相関はない。同様に、遅延方向に２周期（Ｔ１×２）分スライディングした３番目の区間で参照信号と相関を取っても、主波との相関はない。このように、参照信号を１周期ずつずらした各区間で相関演算すると、リセット周期（Ｔ２＝Ｔ１×７）に至るまでは、主波に対する遅延波が１周期（Ｔ１）を超えていても測定できる。
【００３８】
このように、スライディング相関を行う場合、疑似ランダム符号のリセット周期で相関結果にイメージが出てくるため、リセット周期を超える遅延時間を持つ遅延波を測定できない。換言すれば、疑似ランダム符号のリセット周期を短くすれば最大測定可能遅延時間は短くなり、リセット周期を長くすれば最大測定可能遅延時間は長くなる。
そこで、本例の遅延プロファイル測定システムでは、疑似ランダム符号のリセット周期を送信側装置のユーザの操作により変更できるようにして、遅延時間測定可能範囲を可変にしている。
【００３９】
従って、本例の遅延プロファイル測定システムのユーザは、送信側装置がある第１の地点（送信点）と受信側装置がある第２の地点（受信点）との通信環境（例えば、距離や見通し）に応じて、送信側装置を操作してリセット周期を変更する指示を与えることで、遅延プロファイルの測定に十分な遅延時間測定可能範囲を設定することができるため、遅延プロファイルの測定を効率的に行えるようになる。なお、リセット周期を変更できる上限は、受信側装置（参照ＩＱデータ記録部５２）に参照用として予め記録しておくＩＱデータのデータ量により定まる。また、リセット周期を指示する操作を受信側装置で受け付け、指示されたリセット周期を示す情報を送信側装置に送信して、遠隔的にリセット周期を変更するようにしてもよい。
【００４０】
一般に、相関演算の積分区間が長くなれば、処理利得により受信側装置でのＳ／Ｎを改善できる。これは、受信側装置のノイズと参照信号（参照用のＩＱデータ）とが無相関であることによる利得であるため、参照信号の周期によらず、相関演算の積分区間幅を増加させることで改善効果が得られる。
一方、元々の参照信号が持つ相関特性（自己相関関数のノイズフロア）は、信号周期が長い方が良好となることが多い。これは、位相差がゼロの時の相関ピーク値と位相差がある時の相関フロア値との差が大きくなるためであり、信号周期を変えることなく相関演算の積分区間だけを参照信号周期以上に長くしても、短周期での単純な繰り返し加算になり、相関ピーク値とともに相関フロア値も上昇するため、相関特性は変化しない。このため、相関演算の積分区間の長さを一定とした場合、より自己相関関数の特性が良好となる長周期の信号を使用する方が測定精度の面で有利となる。
したがって、相関演算の積分区間長はある程度のＳ／Ｎを確保できる長さとし、参照信号周期（リセット周期）は積分区間長と同じかより長く設定することが好ましいと言える。
【００４１】
ここで、送信側装置は、公共ブロードバンド移動通信システムの標準規格ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ１０３の仕様に従った無線装置を用いて構成することができる。この場合、受信側装置も、標準規格ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ１０３の仕様に従った無線装置を用いる。すなわち、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ１０３送信信号の全アクティブサブキャリアを疑似ランダム符号で変調するように構成することでも同じような効果が得られる。これにより、既存の無線装置を用いて遅延プロファイル測定システムを構成できるため、システム構築コストを抑えることができる。
【００４２】
以上のように、本例の遅延プロファイル測定システムは、ランダム符号生成器１１が、所定パターンの疑似ランダム符号を生成し、ＯＦＤＭ変調器１２が、ランダム符号生成器１１により生成された疑似ランダム符号に基づいてＯＦＤＭ方式で変調を行い、無線送信部２が、ＯＦＤＭ変調器１２により得られた信号を無線により送信し、無線受信部３が、無線送信部２により送信された信号を受信し、遅延プロファイル演算部５が、無線受信部３により受信された信号を信号処理部４で処理して得られる測定データとランダム符号生成器１１により生成される疑似ランダム符号に対応して予め記録しておいた参照用データとの移動相関値の演算により遅延プロファイルを測定する仕組みであり、更に、符号生成制御部１３が、ランダム符号生成器１１による疑似ランダム符号の生成を所定の周期でリセットできる構成となっている。
【００４３】
このため、ＯＦＤＭ方式を用いて所定パターンの疑似ランダム符号（すなわち、既知信号）を所望の周波数帯域内に送信できるため、従来のようなチャープ信号を用いた周波数掃引を行うことなく、遅延プロファイルを測定できる。しかも、疑似ランダム符号の生成を所定の周期でリセットするため、疑似ランダム符号の全系列について処理することなく遅延プロファイルを測定できる。
【００４４】
また、本例の遅延プロファイル測定システムでは、符号生成制御部１３により疑似ランダム符号をリセットする周期は、ユーザの操作により変更可能にしてある。
このため、疑似ランダム符号をリセットする周期をユーザが適宜に変更することができるため、遅延プロファイルの測定を行う際の条件に応じた周期で疑似ランダム符号をリセットするよう設定することで、効率よく遅延プロファイルの測定を行える。
【００４５】
また、本例の遅延プロファイル測定システムでは、無線受信部３により受信された信号を信号処理部４で処理した測定結果のデータとして、受信した信号の時間波形をサンプリングして得られる複素信号データを用い、遅延プロファイル演算部５は、受信した信号に基づく複素信号データと、予め遅延波のない環境で取得して参照用データとして記録しておいた複素信号データとの移動相関値の演算により遅延プロファイルを測定するようにしてある。
このため、受信した信号（ＯＦＤＭ方式で変調された信号）を復調処理することなく遅延プロファイルを測定できる。
【００４６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲をこれらの実施形態に限定することは意図していない。本発明は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、無線通信システムで使用する遅延プロファイルの測定において利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１：信号生成部、  ２：無線送信部２、  ３：無線受信部、  ４：信号処理部、  ５：遅延プロファイル演算部、
１１：ランダム符号生成器、  １２：ＯＦＤＭ変調器、  １３：符号生成制御部、
２１：局部発振器、  ２２：ミキサ、  ２３：電力増幅器、  ２４：送信アンテナ、
３１：受信アンテナ、  ３２：低雑音増幅器、  ３３：局部発振器、  ３４：ミキサ、
４１：ＡＤ変換器、  ４２：ＩＱ変換器、
５１：取得ＩＱデータ記録部、  ５２：参照ＩＱデータ記録部、  ５３：スライディング相関演算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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