(57)【要約】【課題】擬似的な遠距離通信条件を作り出して無線通信機の遠距離通信特性をシミュレーションする技術を提供すること。【解決手段】本発明の遠距離通信特性シミュレーション方法においては、送信側の無線通信機から送信側電波暗室内に放射した電波を、送信側電波暗室内の送信側アンテナで受信し、受信した電波を、アッテネータを介して、受信側アンテナから受信側電波暗室内に放射し、このように放射された電波を、受信側電波暗室内に設置された受信側の無線通信機で受信して、送信側の無線通信機の送信条件と、アッテネータの設定条件と、受信側の無線通信機で受信した結果とに基づいて、遠距離通信特性の評価を疑似的に行う。【選択図】      図１
2009005206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信機を入れた第１の電波暗室に第１のアンテナを設置し、
第２の無線通信機を入れた第２の電波暗室に第２のアンテナを設置し、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを接続する接続手段の途中にアッテネータを介在させ、
第１または第２の無線通信機の一方を送信側無線通信機とし、
第１または第２の無線通信機の他方を受信側無線通信機として、
前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機を所定の送信条件に設定して電波を放射し、
前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機から放射された電波を前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナで受信し、
受信した電波を、
前記接続手段、所定の設定条件に設定された前記アッテネータ、および前記受信側とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナを経由して前記受信側とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内に放射し、このように放射された電波を前記受信側とした第１または第２の無線通信機で受信して、前記送信条件と、前記設定条件と、前記受信した結果とに基づいて、遠距離通信特性の評価を疑似的に行うことを特徴とする遠距離通信特性シミュレーション方法。
【請求項２】
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを接続する接続手段の途中に、外部電波に相当する外部信号を加えることによって、外部電波が存在する条件下における評価を疑似的に行うことを特徴とする請求項１に記載の遠距離通信特性シミュレーション方法。
【請求項３】
第１の無線通信機を入れるための第１の電波暗室と、
第２の無線通信機を入れるための第２の電波暗室とを備え、
前記第１の電波暗室内に設置された第１のアンテナと、
前記第２の電波暗室内に設置された第２のアンテナと、
前記２つのアンテナを接続する接続手段と、
この接続手段の途中に介在させたアッテネータと、
から構成され、
無線通信機を評価するときには、
第１または第２の無線通信機の一方を送信側無線通信機とし、
第１または第２の無線通信機の他方を受信側無線通信機として、
前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機を所定の送信条件に設定して電波を放射し、
前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機から放射された電波を前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナで受信し、
受信した電波を、
前記接続手段、所定の設定条件に設定された前記アッテネータ、および前記受信側とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナを経由して前記受信側とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内に放射し、このように放射された電波を前記受信側とした第１または第２の無線通信機で受信して、前記送信条件と、前記設定条件と、前記受信した結果とに基づいて、遠距離通信特性の評価を疑似的に行い得るように構成されたことを特徴とする遠距離通信特性シミュレーション装置。
【請求項４】
外部電波に相当する外部信号を生成する外部信号生成手段をさらに備え、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを接続する接続手段の途中に、前記外部信号を加える加算手段を介在させ、
無線通信機を評価するときには、
前記外部信号生成手段にて生成させた外部信号を、前記加算手段において前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機が置かれた第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナにて検出した信号に加算して、
加算した信号を前記受信側とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナから放射して、
前記受信側とした第１または第２の無線通信機で受信することにより、
外部電波が存在する条件下における評価を疑似的に行い得るように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の遠距離通信特性シミュレーション装置。
【請求項５】
前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機の送信条件を設定制御する送信条件制御機能と、
前記アッテネータにおける減衰量を設定条件として設定制御する評価条件制御機能と、
前記受信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機の受信条件を設定するとともに受信結果として受信データを取り込む受信制御機能と、
前記送信条件と設定条件と受信条件と受信データとに基づいて、前記無線通信機の遠距離通信特性を疑似的に評価するためのシミュレーションによる評価機能とを備えたコンピュータが付加されていることを特徴とする請求項３、４の何れか１項に記載の遠距離通信特性シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機を評価するために近似的な遠距離評価環境を構成して、無線通信機の遠距離通信特性（遠方界特性）を近似的に評価する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信機の特性を評価するための評価項目の一つとして、遠距離での通信特性評価がある。遠距離での通信特性を評価するには、少なくとも移動可能な２台の無線通信機を用意し、互いの通信距離が遠距離通信特性評価を行うために必要な遠距離地点まで移動した後、実際に電波を発射することによって行われる。しかしながら、日本国内では、電波法により、無線通信機の評価をする試験目的であっても、実際に電波を発射するためには、実験局申請等の手続を行って、許可が下りてから評価試験を行わなければならない。
また、実験局申請手続なく、実際に電波を発射しての評価試験を行うために、日本国内でなく、電波法の規制の少ない海外にでかけて評価試験を行うことも可能である。
また、屋内での無線通信機の試験評価を可能とするために、送信アンテナの周囲に複数の電波散乱体を、被試験無線通信機の周囲に複数の電波散乱体や反射板を設置し、送信アンテナから送信される試験周波数の搬送波を、前記送信アンテナの周囲に置かれた複数の電波散乱体で散乱させ、前記被試験無線通信機の周囲の複数の電波散乱体または反射板でも散乱させることにより、擬似的にフェージング環境を作り出す技術が提案されている。（例えば、特許文献１や特許文献２参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５５８６２号公報
【特許文献２】特開平７−１６２３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、電波法に基づいた実験局申請等の手続を行う場合は、そのような手続のための労力と、許可が下りるまでの時間が必要であるという問題がある。よって、評価試験実施を希望した時に即座には評価試験を実施できず、実験局の許可期間も限られているので実験局許可期間が過ぎてしてしまうと、評価試験を行うために、再度、実験局申請の手続を行わなければ評価試験を行うことが出来ない等の問題も発生する。
また、実験局の許可が下りたとしても、許可される周波数は特定の周波数のみであり、無線通信機の上限および下限の周波数に対する評価はできず、十分な評価の実施が困難である。また、日本国内での評価実験が可能となったとしても、遠距離（遠方界）での評価実験を行うためには、かかる遠距離地点まで移動するための時間を要するという問題がある。
また、海外にでかけて評価試験を行う場合は、海外へ移動するための時間がかかり、コストが大きくなる等の問題がある。
また、国内であっても、海外であっても、遠方界での評価試験を屋外で行う場合は、天候などの要因により測定データにバラツキが発生し、毎回安定した結果が得られにくいという問題もある。特に、遠方界での評価では、そのようなバラツキの発生は重大な問題となる。
また、特許文献１および特許文献２などに開示された無線通信機の試験評価装置では、人工的にフェージング環境を作り出すものであり、フェージング環境以外の評価を実施したい場合、評価環境を作り出すことは出来ず、また、電波散乱体を回転させたり、反射板を平行移動させるための機構が必要となるという問題がある。また、携帯型無線通信機のように人が手で持って、あるいは腰などの人体に装着して使用するような場合、人体が送信または受信に対して及ぼす影響も含めての評価試験が困難であるといった問題もある。
【０００５】
そこで、本発明は、擬似的な遠距離通信条件を作り出して無線通信機の遠距離通信特性をシミュレーションする技術を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる請求項１の遠距離通信特性シミュレーション方法においては、
第１の無線通信機を入れた第１の電波暗室に第１のアンテナを設置し、
第２の無線通信機を入れた第２の電波暗室に第２のアンテナを設置し、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを接続する接続手段の途中にアッテネータを介在させ、
第１または第２の無線通信機の一方を送信側無線通信機とし、
第１または第２の無線通信機の他方を受信側無線通信機として、
前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機を所定の送信条件に設定して電波を放射し、
前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機から放射された電波を前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナで受信し、
受信した電波を、
前記接続手段、所定の設定条件に設定された前記アッテネータ、および前記受信側とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナを経由して前記受信側とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内に放射し、このように放射された電波を前記受信側とした第１または第２の無線通信機で受信して、前記送信条件と、前記設定条件と、前記受信した結果とに基づいて、遠距離通信特性の評価を疑似的に行う。
請求項２の遠距離通信特性シミュレーション方法では、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを接続する接続手段の途中に、外部電波に相当する外部信号を加えることによって、外部電波が存在する条件下における評価を疑似的に行う。
【０００７】
請求項３の遠距離通信特性シミュレーション装置は、
第１の無線通信機を入れるための第１の電波暗室と、
第２の無線通信機を入れるための第２の電波暗室とを備え、
前記第１の電波暗室内に設置された第１のアンテナと、
前記第２の電波暗室内に設置された第２のアンテナと、
前記２つのアンテナを接続する接続手段と、
この接続手段の途中に介在させたアッテネータと、
から構成され、
無線通信機を評価するときには、
第１または第２の無線通信機の一方を送信側無線通信機とし、
第１または第２の無線通信機の他方を受信側無線通信機として、
前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機を所定の送信条件に設定して電波を放射し、
前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機から放射された電波を前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナで受信し、
受信した電波を、
前記接続手段、所定の設定条件に設定された前記アッテネータ、および前記受信側とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナを経由して前記受信側とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内に放射し、このように放射された電波を前記受信側とした第１または第２の無線通信機で受信して、前記送信条件と、前記設定条件と、前記受信した結果とに基づいて、遠距離通信特性の評価を疑似的に行い得るように構成した。
請求項４では、
外部電波に相当する外部信号を生成する外部信号生成手段をさらに備え、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを接続する接続手段の途中に、前記外部信号を加える加算手段を介在させ、
無線通信機を評価するときには、
前記外部信号生成手段にて生成させた外部信号を、前記加算手段において前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機が置かれた第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナにて検出した信号に加算して、
加算した信号を前記受信側とした第１または第２の無線通信機が置かれている第１または第２の電波暗室内の第１または第２のアンテナから放射して、
前記受信側とした第１または第２の無線通信機で受信することにより、
外部電波が存在する条件下における評価を疑似的に行い得るように構成した。
請求項５では、
前記送信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機の送信条件を設定制御する送信条件制御機能と、
前記アッテネータにおける減衰量を設定条件として設定制御する評価条件制御機能と、
前記受信側無線通信機とした第１または第２の無線通信機の受信条件を設定するとともに受信結果として受信データを取り込む受信制御機能と、
前記送信条件と設定条件と受信条件と受信データとに基づいて、前記無線通信機の遠距離通信特性を疑似的に評価するためのシミュレーションによる評価機能とを備えたコンピュータを付加した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる請求項１の遠距離通信特性シミュレーション方法では、
送信側とした無線通信機を一方の電波暗室に入れ、受信側とした無線通信機を他方の電波暗室に入れ、送信側とした無線通信機を入れた電波暗室内のアンテナと受信側とした無線通信機を入れた電波暗室内のアンテナとを接続する接続手段の途中にアッテネータを介在させて、送信側とした無線通信機の送信条件と、アッテネータの設定条件と、受信側とした無線通信機で受信した結果とに基づいて、遠距離通信特性の評価を疑似的に行うので、実際に電波を発信させながら、種々の設定条件のもとで遠距離通信特性の評価を擬似的に行うことができる。しかも、電波法に基づいた申請が不要であり、無線通信機を移動させることも不要であり、海外に出かけることも不要であるので、評価試験実施を希望した時に即座に評価試験を実施できるとともに、手軽に種々の設定条件のもとで遠距離通信特性の評価を擬似的に行うことができる。
また、屋内の設備を用いて評価試験が可能であるので、天候等の影響を受けずに評価することができる。
さらに、携帯型無線通信機のように人が手で持って、あるいは腰などの人体に装着して使用するような場合、人体が送信または受信に対して及ぼす影響について、外的要因を排除した評価をすることができる。
請求項２の方法では、
前記送信側とした無線通信機を入れた電波暗室内のアンテナと受信側とした無線通信機を入れた電波暗室内のアンテナとを接続する接続手段の途中に、外部電波に相当する外部信号を加えることによって、外部電波が存在する条件下における評価を疑似的に行うことができるので、
妨害電波やフェージングなどの種々の設定条件のもとで遠距離通信特性の評価を擬似的に行うことができる。
本発明にかかる請求項３の遠距離通信特性シミュレーション装置では、請求項１の方法による効果の得られる装置を提供することができる。
本発明にかかる請求項４の遠距離通信特性シミュレーション装置では、請求項２の方法による効果の得られる装置を提供することができる。
本発明にかかる請求項５の遠距離通信特性シミュレーション装置では、前記無線通信機の遠距離通信特性を疑似的に評価するためのシミュレーションによる評価機能を備えたコンピュータが付加されているので、無線通信機の遠距離通信特性の評価を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる遠距離通信特性シミュレーション方法と装置を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１において、
１０は本発明にかかる実施例１の遠距離通信特性シミュレーション装置であり、以下のように構成されている。
即ち、
１は送信側の無線通信機Ｔを入れる送信側電波暗室、
２は受信側の無線通信機Ｒを入れる受信側電波暗室、
３は前記送信側電波暗室１内に設置された広帯域の送信側アンテナ、
４は前記受信側電波暗室２内に設置された広帯域の受信側アンテナ、
５は前記送信側アンテナ３と受信側アンテナ４を接続する高周波用の同軸ケーブル、
６は前記同軸ケーブル５の途中に介在させたアッテネータである。
ここで、送信側または受信側の無線通信機、電波暗室、アンテナは、特に送信側と受信側を絶対的に決めるものではなく、一方を送信側とし他方を受信側とするものである。
上記構成を、特許請求の範囲の構成と対応させると、
前記送信側電波暗室１は第１の無線通信機を入れるための第１の電波暗室に対応し、
前記受信側電波暗室２は第２の無線通信機を入れるための第２の電波暗室に対応し、
前記送信側アンテナ３は第１のアンテナに対応し、
前記受信側アンテナ４は第２のアンテナに対応し、
前記同軸ケーブル５は接続手段に対応し、
前記送信側の無線通信機Ｔは送信側無線通信機に対応し、
前記受信側の無線通信機Ｒは受信側無線通信機に対応している。
【００１１】
また、
７は前記アッテネータの減衰量を制御する制御装置である。
８は、シミュレーションプログラムがインストールされたコンピュータであり、前記シミュレーションプログラムによって、前記送信側の無線通信機Ｔの送信条件を設定制御する送信条件制御機能と、前記アッテネータ６における減衰量を設定条件として設定制御する評価条件制御機能と、前記受信側の無線通信機Ｒの受信条件を設定するとともに受信結果として受信データを取り込む受信制御機能と、前記送信条件と設定条件と受信条件と受信データとに基づいて、前記無線通信機Ｔ、Ｒの遠距離通信特性（遠方界特性）を疑似的に評価するためのシミュレーションによる評価機能とが実現されている。
【００１２】
以下に、上記構成の遠距離通信特性シミュレーション装置１０を用いて本発明の遠距離通信特性シミュレーション方法を説明する。
まず、前記送信側電波暗室１内に評価対象となる無線通信機Ｔを設置し、前記受信側電波暗室２内に評価対象となる無線通信機Ｒを設置する。
次に、前記送信側電波暗室１内に、評価周波数帯を含む広帯域の送信側アンテナ３を設置し、前記受信側電波暗室２内に、評価周波数帯を含む広帯域の受信側アンテナ４を設置し、前記二つのアンテナをアッテネータ６と同軸ケーブル５を介して互いに接続する。
また、コンピュータ８の各制御ケーブルを、前記無線通信機Ｔの制御端子、前記無線通信機Ｒの制御端子、前記制御装置７の制御端子、にそれぞれ接続する。
そして、前記コンピュータ８のシミュレーションプログラムを作動させて、送信条件制御機能によって前記無線通信機Ｔの送信条件を設定し、前記評価条件制御機能によって前記アッテネータ６における減衰量を設定し、前記受信制御機能によって所定の受信条件で受信準備した後、評価用の電波を前記無線通信機Ｔから送信してシミュレーションを開始する。
なお、無線通信機が制御端子を備えていない場合には、手動で送信条件などを設定し、受信データ（信号強度など）は試験者が読み取って、キー入力などする。
【００１３】
前記アッテネータ６における減衰量を、予め実験によって求めた遠方界評価条件に相当する減衰量に設定して、前記無線通信機Ｔから所定の電波を送信する。
前記遠方界評価条件に相当する減衰量とは、前記アンテナ３、４、ケーブル５、およびアッテネータ６を含んだ電波の減衰量が、２つの無線通信機Ｔ，Ｒを実際の遠距離の位置に離した状態での電波の減衰に相当する減衰量に近似的に一致するように実験と計算によって求めた減衰量である。種々の距離と、種々の気候条件等の評価条件に応じた減衰量を実験と計算によって求めておくとよい。
【００１４】
前記無線通信機Ｔから送信された電波は、送信側アンテナ３で検出され、同軸ケーブル５、アッテネータ６、同軸ケーブル５を経由して、受信側アンテナ４から受信側電波暗室２内に放射される。
このように放射された電波を前記無線通信機Ｒで受信して、その受信データ（信号強度などの受信結果）を前記コンピュータ８に取り込む。
さらに、前記コンピュータ８からの指令に基づいて前記アッテネータ６の減衰量を変えて、上記同様に受信データを前記コンピュータ８に取り込む。
このようにして、得られた受信データと、前記送信条件と、前記設定条件と、前記受信条件とに基づいて、前記シミュレーションプログラムによって、遠方界での評価を疑似的に行い、前記無線通信機Ｔ，Ｒの遠方界特性を得る。
【００１５】
本発明の遠距離通信特性シミュレーション方法と装置によれば、実際に電波法に基づいた試験局の申請許可を得なくても、また、実際に電波を発信できる海外に出かけなくても、無線通信機の擬似的な遠方界特性を手軽に得ることができるので、より適正な設計および品質管理が可能となる。
【００１６】
評価条件を変えるには、従来であれば無線通信機を長距離移動させたり、試験局の再申請などを行う必要があったが、本発明によれば、周波数を変えたり、アッテネータ６における減衰量を変えたりするだけで仮想的に作り出すことが可能となる。このようにして、無線通信機の遠距離通信特性を評価できる。特に、無線通信機の上限、下限の周波数の評価も可能である。
前記アッテネータ６を設定制御するコンピュータ８の記憶手段に、評価すべき評価環境に相当する評価条件を予め記憶させておき、所望の評価環境は、前記記憶させた評価条件を前記記憶手段から読み出して、前記アッテネータ６に設定することで作り出すことができる。また、携帯型無線通信機のように人が手で持って、あるいは腰などの人体に装着して使用するような場合、人体が送信または受信に対して及ぼす影響について、外的要因を排除した評価を行う場合は、実際に人間が、携帯型無線通信機を手に持ち、あるいは腰などの人体に装着した状態で、評価試験を行うことができる。
【００１７】
また、前記送信側アンテナ３と前記受信側アンテナ４とを接続する同軸ケーブル５の途中に、前記アッテネータ６とともに、破線で示したように、外部信号を加える加算手段９１を介在させ、この加算手段９１には前記同軸ケーブル５からの信号と、外部信号生成手段９２にて生成した外部信号とを入力し、両信号の加算したものを受信側アンテナ４に導くように構成しても良い。なお、前記外部信号生成手段９２においては、アンテナからの放射（回り込み）等がある実際の使用状態に近い状態において存在する可能性のある、雑音電波、フェージング電波、他の放送局からの妨害電波などの外部電波に相当する外部信号を、設定により擬似的に作り出すことができる。
そのように構成することで、無線通信機を評価するときには、
前記外部信号生成手段９２において発生させた、雑音電波、フェージング電波、他の放送局からの妨害電波などの外部電波に相当する外部信号を、前記送信側アンテナ３にて受信した信号と加算して、受信側アンテナ４から放射することで、外部電波が存在する条件下における評価を疑似的に行うことができる。
【００１８】
さらには、無線通信機の使用環境条件のうち、考え得る種々の環境条件に相当する条件についての評価試験だけでなく、評価対象の無線通信機に対する限界評価も可能である。また、得られる評価結果は、天候などの影響を受けない安定したものであるため、シリーズ化して開発される無線通信機においては、前機種の評価結果との相対的な比較も可能となる。
【００１９】
以上のような本発明にかかる遠距離通信特性シミュレーション方法と装置によれば、擬似的な環境を作り出して屋内で評価試験を行うことが可能となるので、従来のように天候などの影響を受けない安定した評価が可能となる。
さらに、アッテネータや信号生成器を用いるので、種々の条件を容易に作り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかる遠距離通信特性シミュレーション方法に用いる装置の実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  遠距離通信特性シミュレーション装置
１  送信側電波暗室
２  受信側電波暗室
３  送信側アンテナ
４  受信側アンテナ
５  接続手段、同軸ケーブル
６  アッテネータ
７  制御装置
８  コンピュータ
９１  加算手段
９２  外部信号生成手段
Ｔ  送信側の無線通信機
Ｒ  受信側の無線通信機
【図１】
2009005206.tif 000003