(57)【要約】動的ＲＦマトリクスエミュレータは、数百の無線端末の振る舞いのスイッチングをエミュレートするために、デジタルスイッチを用いる。エミュレータは、端末ペア、デジタルに端末をスイッチマトリクスに対応付けるためのデジタルフロントエンド、および時間とともに変化し得る減衰値を示すエントリーを持つチャンネルデータベースの間に構成されるチャンネルを持つスイッチマトリクスを含んでおり、減衰値は、交通シミュレータによって提供される車両の動きに相関する。チャンネルの振る舞いは、データベースから取得される一時的な減衰値によって定義される。デジタルスイッチは、デジタル通信プロトコルを介して制御される。
2012518311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末を試験するための装置であって、
ａ）第１の複数のＭ個のデジタルフロントエンドモジュールを介して、第２の複数のＮ個のラジオ周波数（ＲＦ）端末に接続されているとともに、チャンネルを有するスイッチマトリクスと、
ｂ）一時的なチャンネル減衰データを提供するためのチャンネルデータベースと、
を備え、
前記スイッチマトリクス、前記端末、および前記チャンネルデータベースはデジタルに相互接続されており、
前記チャンネル減衰データはスイッチ決定を設定するために使われることを特徴とする装置。
【請求項２】
ＭとＮとが等しいことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ＭとＮとが等しくないことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記チャンネルデータベースは、
１）チャンネル減衰値を示すデータベースエントリーを記憶するための記憶要素と、
２）前記データベースエントリーの前記記憶要素への読み込みを可能にする読み込みインターフェースと、
３）現在のデータベースエントリーを制御するタイミング要素として動作する同期制御要素と、
４）現在のデータベースエントリーをチャンネルに提供する検索インターフェースと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
データベースエントリーは、現在の端末の位置に基づくことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記スイッチマトリクスは、
１）送信電力およびデータ率を取得するため、到着するビットストリームを解析するために使われるＭ個の入力パラメータ抽出モジュールと、
２）送信機によって／送信機から受信されたデータを選択するため、および端末をデジタルに接続するための、Ｍ個の出力選択モジュールと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
Ｎ＞３であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記デジタルの相互接続は、デジタル接続プロトコルを用いることによって可能とされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記端末は携帯電話であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記デジタル接続プロトコルは、ＩＥＥＥ８０２．３プロトコルであることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
端末は複数の物理層モデムチェインを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
無線端末を試験するための装置であって、
複数のＲＦ端末とデジタルに接続可能、かつ、デジタルチャンネル減衰値で一時的に設定可能なスイッチマトリクスを備え、
前記スイッチマトリクスは、動的にスイッチ決定を供給するために作用していることを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記スイッチマトリクスは、デジタル通信プロトコルを用いてデジタルに接続可能であることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記デジタル減衰値は、チャンネルモデルに基づくことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
無線ＲＦ端末を検査する方法であって、
ａ）スイッチマトリクス、チャンネルデータベース、およびＭ個のフロントエンドを含む動的ＲＦマトリクスエミュレータを提供するステップと、
ｂ）前記スイッチマトリクスから対応するデジタルフロントエンドを介してＮ個の端末に接続するステップと、２つの端末の接続がチャンネルを構成するものであり、
ｃ）スイッチ決定を設定するための前記スイッチマトリクスのデジタルスイッチを介して端末の振る舞いをエミュレートするステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記エミュレートするステップは、一時的に減衰値が変化することをチャンネルへ提供することを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
チャンネルデータベースをオフラインで用意するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記チャンネルデータベースをオフラインで用意するステップは、
１）端末の位置および周囲の地図を提供する走行シミュレータを使用し、
２）現在のデータベースエントリーを取得するために各チャンネルに対するチャンネルモデルを計算し、前記エントリーは減衰値を含むものであり、
３）量子化された減衰値を取得するために前記減衰値を量子化し、
４）前記チャンネルデータベースにある記憶要素に前記量子化された値を書き込むこと
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記量子化は、端末の物理層モデムの最小感度の半分よりも小さい最大量子化ステップを用いることを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記エミュレートするステップは、勝者の送信機および次点者の送信機である端末を特定し、前記勝者および次点者の送信機の受信電力の差分をスイッチ決定を判断するための閾値と比較することを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで開示される発明は、無線ネットワークまたは装置を試験することに関するものである。より具体的には、多数のラジオ周波数（ＲＦ）ユニット（「無線端末」ともいう）を伴う無線ネットワークをエミュレートするシステムと方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２００９年２月１３日に出願された６１／１５２２７２号の、米国特許仮出願の利益を享受するものであり、その内容は参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００３】
〔背景技術〕
多数のＲＦ端末（「端末」ともいう）を含む無線ネットワークまたは装置を試験するという課題には、多大な困難が伴う。任意の２つの端末は無線通信チャンネルを介して通信できる。端末と集中型基地局との間に通信が限られる携帯電話の試験とは対照的に、すべての端末間での完全なスイッチングがここでは要求される。一時的かつ空間的に通信チャンネルが変化する環境にある（例えば、乗用車に搭載された）携帯端末の場合、そうした試験は一層と困難になる。ここで、端末は「試験中の装置（device under test; ＤＵＴ）」ともいう。
【０００４】
ＲＦエミュレータは、非常に限られた数の端末間でのＲＦスイッチを極めて高いコストでサポートできるが、多数の端末に対する完全なマトリクススイッチングを行うことはできない。Ｎ個の端末に対して必要な端末のペアの数は、半二重通信を仮定しても（Ｎ−１）＾２である。例えば、完全なスイッチングのために、３個の端末は４つのペアを作り、１００個の端末は９８０１のペアを作り、２００個の端末は３９６０１のペアを作る。そうした巨大なネットワークのエミュレーションに近づけるＲＦベースの実装（ＲＦチャンネルに基づく試験）は存在しない。公知のＲＦチャンネルに基づく試験は、端末の位置やそうした位置のバリエーションを考慮していない。スイッチングは、たいてい試験期間を通して１度だけ設定されるため、端末は固定と考えられることを意味する。
【０００５】
ＲＦチャンネルに基づく試験を用いる公知のＲＦベースのエミュレータには従来の制約があったことを鑑みると、ＲＦエミュレーションシステムおよび方法が、多数の（例えば、数百の）端末を伴うネットワークを扱うことができるようにすることには必要性があり、これは利点となり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、数百もの無線端末を含む巨大な無線ネットワークの振る舞いを検証し、全体的な性能を試験するために使われる、動的なＲＦマトリクスエミュレータ（「エミュレータ」ともいう）を開示する。いくつかの実施形態においては、端末は（車両に搭載された）携帯であってよい。携帯端末の位置は試験期間において変化してよく、これは当該端末と他の端末との間のチャンネルにおける減衰を変化させる。公知の技術とは異なる側面の１つに、本発明に係る動的なＲＦマトリクスエミュレータは、ＲＦスイッチの代わりにデジタルスイッチを用いることがある。この記載において、「デジタルスイッチ」は、端末とスイッチマトリクスの間で送信されるデータを構成するためのデジタルプロトコル（例えば、ＩＥＥＥ８０２．３で定義されるイーサネット（登録商標）のようなプロトコル）の使用を含む。なお、イーサネットのようなプロトコルは例示として使われたに過ぎず、他のデジタルプロトコルは本発明のデジタルスイッチに使われてよい。「動的」は、チャンネル減衰を表すデータベースエントリーの割り当ての一時的な変化をいう。試験中に実時間で変化し得るという意味で、スイッチマトリクスを指すこともある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、無線端末を試験するための装置であって、第１の複数のＭ個のデジタルフロントエンドモジュールを介して、第２の複数のＮ個のＲＦ端末に対応付けられたスイッチマトリクスであって、前記スイッチマトリクスはチャンネルを有し、一時的なチャンネル減衰データを提供するためのチャンネルデータベースを備え、前記スイッチマトリクス、前記端末、および前記チャンネルデータベースはデジタルに相互接続されており、前記チャンネル減衰データはスイッチ決定を設定するために使われる装置が提供される。
【０００８】
一実施形態においては、ＭとＮとは等しい。
【０００９】
一実施形態においては、ＭとＮとは等しくない。
【００１０】
一実施形態においては、前記チャンネルデータベースは、チャンネル減推知を示すデータベースエントリーを記憶するための記憶要素と、前記データベースエントリーの前記記憶要素への読み込みを可能にする読み込みインターフェースと、現在のデータベースエントリーを制御するタイミング要素として動作する同期制御要素と、現在のデータベースエントリーをチャンネルに提供する検索インターフェースとを含む。
【００１１】
一実施形態においては、データベースエントリーは、現在の端末の位置に基づく。
【００１２】
一実施形態においては、前記スイッチマトリクスは、送信電力およびデータ率を取得するため、到着するビットストリームを解析するために使われるＭ個の入力パラメータ抽出モジュールと、送信機によって／送信機から受信されたデータを選択するため、および端末をデジタルに接続するための、Ｍ個の出力選択モジュールとを含む。
【００１３】
一実施形態においては、Ｎ＞３となる。
【００１４】
一実施形態においては、前記デジタルの相互接続は、デジタル接続プロトコルを用いることによって可能とされる。
【００１５】
一実施形態においては、前記端末は携帯電話である。
【００１６】
一実施形態においては、前記デジタル接続プロトコルは、ＩＥＥＥ８０２．３プロトコルである。
【００１７】
一実施形態においては、端末は複数の物理層モデムチェインを含む。
【００１８】
本発明によれば、無線端末を試験するための装置であって、複数のＲＦ端末とデジタルに接続可能、かつ、デジタルチャンネル減衰値で一時的に設定可能なスイッチマトリクスを備え、前記スイッチマトリクスは、動的にスイッチ決定を供給するために作用している装置が提供される。
【００１９】
一実施形態においては、前記スイッチマトリクスは、デジタル通信プロトコルを用いてデジタルに接続可能である。
【００２０】
一実施形態においては、前記デジタル減衰値は、チャンネルモデルに基づく。
【００２１】
本発明によれば、無線ＲＦ端末を検査する方法であって、スイッチマトリクス、チャンネルデータベース、およびＭ個のフロントエンドを含む動的ＲＦマトリクスエミュレータを提供するステップと、前記スイッチマトリクスから対応するデジタルフロントエンドを介してＮ個の端末に接続するステップと、２つの端末の接続がチャンネルを構成するものであり、スイッチ決定を設定するための前記スイッチマトリクスのデジタルスイッチを介して端末の振る舞いをエミュレートするステップとを含む方法が提供される。
【００２２】
一実施形態においては、前記エミュレートするステップは、一時的に減衰値が変化することをチャンネルごとに提供することを含む。
【００２３】
一実施形態においては、チャンネルデータベースをオフラインで用意するステップをさらに含む。
【００２４】
一実施形態においては、前記チャンネルデータベースをオフラインで用意するステップは、端末の位置および周囲の地図を提供する走行シミュレータを使用し、現在のデータベースエントリーを取得するために各チャンネルに対するチャンネルモデルを計算し、前記エントリーは減衰値を含むものであり、量子化された減衰値を取得するために前記減衰値を量子化し、前記チャンネルデータベースにある記憶要素に前記量子化された値を書き込むことを含む。
【００２５】
一実施形態においては、前記量子化は、端末の物理層モデムの最小感度の半分よりも小さい最大量子化ステップを用いることを含む。
【００２６】
一実施形態においては、前記エミュレートするステップは、勝者の送信機および次点者の送信機である端末を特定し、前記勝者および次点者の送信機の受信電力の差分をスイッチ決定を判断するための閾値と比較することを含む。
【００２７】
本発明のより良い理解と、それがどのように適用されるかについてより明確に示すために、例示に過ぎない方法により、以下の図面を示すために参照が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にしたがう無線ネットワークまたは装置を試験するための装置の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明にしたがう無線ネットワークまたは装置を試験するための方法の主な手順を示す図である。
【図３】図１の装置におけるチャンネルデータベースの詳細を示す図である。
【図４】図１の装置におけるスイッチマトリクスの詳細を示す図である。
【図５】実時間のエミュレーションランの詳細を示す図である。
【図６】本発明の方法においてチャンネルデータベース生成処理を述べた図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明による動的ＲＦエミュレータの一実施形態１００を示す。例えば、車両に搭載された移動体端末について、詳細に記載が与えられる。しかし、端末のうちのいくつか、またはすべてが静的である場合でも、記載は等しく妥当であることは理解されるべきである。本発明に係る動的ＲＦエミュレータの創造的な一側面は、処理のコンセプトがＲＦスイッチの代わりに、デジタルスイッチに基づいていることである。すなわち、当該エミュレーションは、デジタルな方法で基本的なＲＦチャンネルのエミュレーションを実行するために、（アナログの）ＲＦ信号に代えてデジタル信号を用いる。これは、例えば米国特許７，３４９，６７０で開示されている公知技術とは対照的である。ＲＦ信号に基づく構造および方法とさらに対照的であるのは、既知である現在の車両（端末）位置とＲＦチャンネルモデルから計算されるチャンネル減衰とを用いる構成に基づいて、デジタルスイッチが変更されることである。本発明で用いられるチャンネルモデルは既知であり、例えば、Mary Ann Ingram, "Six time and frequency selective empirical channel models for vehicular wireless LANs", IEEE Vehicular Technology Conference, Fall 2007. を参照されたい。車両の走行モデルを時間とともに変化させる端末位置は、チャンネルの属性として考慮される。本発明で用いられる走行モデルは既知である。そうしたモデルはたいてい実際の町における交通をモデル化しており、例えば「Ｓｕｍｏ」でイタリアのボローニャの町全体をシミュレートしたｉＴｅｔｒｉｓプロジェクトがある。
【００３０】
エミュレータ１００は、動的スイッチマトリクス１０２、複数あるＮ個のデジタルフロントエンド１０４−１〜１０４−ｎ、およびチャンネルデータベース１０６を含み、図示のようにこれらは相互に接続されている。エミュレータ１００は、デジタルフロントエンド１０４を介してＲＦ端末１０８に接続されている。図１は、Ｎ個の端末１０８−１〜１０８−ｎが、Ｎ個のデジタルフロントエンド１０４−１〜１０４−ｎに接続されていることを示す。一般に、端末の数はフロントエンドの数と異なってもよい。すなわち、各端末はスイッチマトリクスに付随するフロントエンドを持っている必要があるが、スイッチマトリクスが完全に過密でない場合、フロントエンドは端末と接続されていなくてもよい。
【００３１】
マトリクス１０２は、エミュレーションの「試行」（実時間で行うこと、または「オンライン」）の間、すべての端末ペアの間にスイッチングを提供する。すなわち、マトリクス１０２は、（Ｎ−１）＾２個に及ぶエミュレートされたチャンネルを提供するために、ある１つのチャンネルを介して、任意の端末をその他の任意の端末に接続できる。前述したように、Ｎ＝２００となる特別な例においては、１９９＾２個の可能なエミュレートされたチャンネルが存在する。このスイッチングは、例えばコンピュータ（例えば、ＰＣ）によってデジタルに制御される。当該コンピュータは、チャンネルデータベースに情報の読み込みも行う。チャンネルデータベース１０６およびスイッチマトリクス１０２は、それぞれ図３および図４を参照してより詳細に説明される。１０８−１〜１０８ーｎの各端末は、少なくとも１つの物理層モデム１１０−１〜１１０−ｎを含む。エミュレーションの間、物理層の機能は無効にされ、試験されないが、ノイズからデータを検出する閾値などの性能パラメータは慎重にエミュレートされる。すべての他の端末の要素は、いかなる変更もなしに試験される。なお、デジタルフロントエンド１０４を完全な物理層モデムに置き換えてよく、それらを連結しなくともよい。この場合、２つの端末を接続するためにＲＦケーブルが使われねばならず、サイズの制約によって端末の数は制限される。
【００３２】
チャンネルデータベースは、すべてのチャンネルに対する一時的な（時変の）チャンネル減衰値のデータベースであり、ある特定のエミュレーション状況のために準備されている。減衰値は、事前試行において、オフライン処理において、チャンネルモデルを用いることによって取得される。各ＲＦチャンネルは、チャンネルデータベースにおいて構成されるように、準静的と考えられる。なお、ＲＦチャンネルを完全に動的として定義してもよい。ただし、これによって増加する複雑度は、エミュレーション精度が増すことによって得られるものを正当化しはしないだろう。
【００３３】
チャンネルモデルの計算は周期的に実行される。例えば、チャンネルモデルの期間が１００ミリ秒に設定されるとき、０から１００ミリ秒の間の任意の時間をとり得るチャンネルモデルは固定される。任意のデータベースエントリーに対して、チャンネルは固定された方法で振る舞う（減衰の性質に基づいて１つの振る舞いの種類を有する）。例えば、チャンネルは、４０ｄＢの減衰を伴うデータベースエントリーに対してはある方法で振る舞い、４４ｄＢの減衰を伴うデータベースエントリーに対しては別の方法で振る舞う。
【００３４】
デジタルフロントエンドは、デジタルの方法でエミュレータをそれぞれの端末に接続する。ＲＦスイッチに代えてデジタルスイッチへ移行することにより、処理をスケールアップすることが可能になり、極めて多くの数の端末（例えば、先に例示したように２００の端末）をサポートできる。これは、ＲＦスイッチに基づくエミュレーションに対する、本発明の１つの重要な長所となる。
【００３５】
図２は、本発明にしたがうエミュレーション方法の主要な手順を示す。チャンネルデータベースエントリーを構築するための事前試行の処理は、ステップ２００において、各走行状況に対して一度実行される。この処理は、すべてのチャンネルに対して計算された減衰値をもたらす。これらの値は、ステップ２０２において、エミュレータチャンネルデータベースに読み込まれる。したがって、実時間でのデジタルエミュレーションは、ステップ２０４において、エミュレータによって実行される。スイッチ決定を行うことにより、まるで設計された走行状況においてこれらの端末が走行しているように、エミュレーションは複数の端末の相互通信を可能にする。
【００３６】
少数の車両による走行状況であり、極めて高い計算能力がある場合、事前試行の処理は更新期間（例えば、１００ミリ秒）よりも短いことがある。この場合、ステップ２００および２０２の実時間処理が可能であり、事前試行の必要性がなくなる。
【００３７】
図３は、チャンネルデータベース１０６の詳細を与えるブロック図を示す。チャンネルデータベースは、データベースエントリーを記憶するための記憶要素３０２、チャンネルデータベースが走行シミュレータソフトウェア３１０に接触し、記憶要素にデータベースエントリーの読み込みを可能にする読み込みインターフェース３０４、使用中のデータベースエントリー（「現在のデータベースエントリー」ともいう）を制御するためのタイミング要素として動作し、（例示されるように、ＧＰＳロケーションファイルから）マトリクスに接続されているすべての端末間でネットワーク同期を実現するための、エミュレーションの「開始」イベントを生成するための同期制御要素３０６、および現在のデータベースエントリーに各チャンネルを提供するための検索インターフェース３０８を含む。
【００３８】
記憶要素の記憶量は、必要な処理に対して十分あるべきである。例えば、データベースエントリーを１００ミリ秒ごとに更新するとき、２００端末のネットワークで１０００秒のエミュレーションをサポートするためには、全部で２００Ｍチャンネルを記憶することと、３９６０１チャンネルをスイッチするためのスイッチマトリクスとが必要になる。
【００３９】
以下の例は、同期制御の必要性を示すために与えられる。車両通信のアプリケーションの一例において、適切に車両の移動を反映するために、新しいデータベースエントリーが１００ミリ秒ごとに一度検索される。タイミング要素は、（入力を与えるためのファイル読み込みのような）他の試験処理とともに、エミュレーションの開始を同期しなければならない。例えば、ＧＰＳロケーションのような副次的な情報は、チャンネルデータベースエントリーから得た現在のチャンネル減衰値に、正確に一致させるべきである。これを達成するために、ＧＰＳ情報（例えば、ＧＰＳロケーションファイル３１２）を配布する要素は、チャンネルデータベースと同期されているべきである。
【００４０】
スイッチマトリクス１０２は、図４を参照してより詳細に説明される。スイッチマトリクスは、Ｍ個の入力パラメータ抽出モジュール４０２−１〜４０２−ｍと、Ｍ個の出力選択モジュール４０４−１〜４０４−ｍとを含み、図示のようにこれらは相互に接続されている。各抽出モジュールは、ビットストリームから特定のフィールドを解析できる。各選択モジュールは、すべての送信機からそれぞれの受信機によって受信されたデータを選択できる。図４は、４０２の各モジュールが、４０４の各モジュールに接続されていることを示す。相互接続の手法は、具体的に３つの端末により示される（このとき、Ｍ＝Ｎ＝３である）。Ｎ＞３の端末の相互接続は同様である。パラメータ抽出モジュールは、それぞれのフロントエンド１０４−１〜１０４−ｎから入力ストリームを受信する。各入力ストリームは、データに加えて、送信されたＲＦの電力レベルおよびデータ率を含む。送信されたデータ率はＩＥＥＥ８０２．１１のパケットヘッダに含まれるため、パケットから解析される。電力レベルの情報はヘッダの一部ではないため、その後の計算で送信された電力を特定するために、人工的にデータストリームへ追加されなければならない。例えば、送信機に１つのバイトを元のデータストリームに追加させ、当該追加されたバイトが送信された電力を示すことで、これは可能になる。パラメータ抽出モジュールによって当該追加されたバイトは削除され、宛先となる端末には届かない。
【００４１】
スイッチマトリクスは、単一のＲＦチャンネルスイッチ、または複数のＲＦチャンネルスイッチをサポートできる。「複数のチャンネル」は、複数のビットストリームを意味する。「複数の」は、ある端末における１つ以上の物理層モデムチェインも指す。複数のＲＦチャンネルスイッチにおいて、１つのデジタルフロントエンドは、１つ以上のチャンネルを扱う、つまり、同じインターフェースにおける２つのチャンネルに多重送信する。すなわち、２つの出力選択モジュールとともに、スイッチ要素は複製される。
【００４２】
パラメータ抽出モジュールは、副次的な情報（すなわち、前述したような追加されたバイト）を解析し、端末の送信機がアクティブかそうでないかを判断する。送信機がアクティブか非アクティブかの判断は、端末とマトリクスとの間で使われるデジタルプロトコルに依存する。例えば、イーサネットのようなプロトコルでは、上記の判断は待機チャンネルを示すイーサネットコンマに依存する。
【００４３】
スイッチは、データ率を考慮する必要がある。無線プロトコルはさまざまなデータ率をサポートできる。例えば、エミュレーションがＩＥＥＥ８０２．１１ｐプロトコルを使う場合、データ率は３Ｍｂｐｓから２７Ｍｂｐｓの間で変化し得る。エミュレータは、ＲＦ送信電力のすべての潜在的な率におけるスイッチをサポートする。データ率指標は、帯域内、または帯域外のデータストリームであってよい。選択モジュール４０４−１〜４０４−ｍのそれぞれの出力ポートが待機している場合、ある特定の入力ポートからデータを受信した場合、あるいは破損データを受信したことを意味する衝突が発生した場合、各選択モジュールは、独立にその他を決定する。「破損データ」は、適切なパケットを表さない任意のデータであってよい。例えば、悪いＣＲＣ（悪い検証指標）を伴うパケット、またはイーサネットのようなプロトコルでエラーコードを使っているパケットであってよい。出力選択器は、データベースから導出されるエミュレートされたチャンネルの現在の減衰値を使う。この値は、チャンネルデータベースにあるそれぞれのデータベースエントリーによって提供される。
【００４４】
スイッチマトリクスは、迅速な決定時間を達成するために、複数の並行決定ユニット（選択モジュール４０４）を含む。数百となり得るすべての端末を完全にスキャンするために必要な時間は、試験中の装置（ＤＵＴ）の搬送波検知の遅延より短くあるべきであり、８０２．１１ｐ装置では２−３マイクロ秒のオーダーである。
【００４５】
図５は、実時間のエミュレーション試行（ステップ２０４）の詳細を示す。ステップ５００において、パラメータ抽出モジュールは、送信機がアクティブになるまで待機する。送信機がアクティブになれば、抽出モジュールはアクティブになり、ステップ５０１においてアクティブな送信機の率および送信電力を供給する。受信機の受信電力（送信電力−減衰に等しい）は、ステップ５０２において計算される。当該計算は、送信電力から、チャンネルデータベースから取得される減衰を差し引くことにより実行される。最も強い受信電力を有する送信機（「勝者」ともいう）が、ステップ５０６において選択される。２番目に強い受信電力を有する送信機（「次点者」ともいう）は、ステップ５０８において、対応する出力選択モジュールにより選択される。
【００４６】
ステップ５１０において、勝者の電力はノイズ閾値と比較される。ノイズ閾値は、信号を検出する受信機の能力を示すものであり、標準化によって決定される。それはすべてのモジュールに対して固定であり、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｐでは、−８５ｄＢｍに設定されている。ノイズ閾値を下回るいかなる送信も（ステップ５１０においてＮＯが選択される）、ステップ５１６において待機送信となる。この機能は搬送波検知をエミュレートする。
【００４７】
ステップ５１２において、勝者の電力と次点者の電力との差分が、勝者のデータ率当たりの「受信」閾値（物理層モデムに基づいて設定される設定可能な閾値である）と比較される。例えば、８０２．１１ｐの物理層モデムには、各データ率当たりの既知の性能がある。当該比較が不十分な電力差（すなわち、閾値よりも低い）を示す場合は、ステップ５２０において破損データストリームが送信される。一方、２番目のチェックは、ステップ５１４において実行される。このチェックでは、勝者の電力からチャンネル減衰を引いたものと、隣接するチャンネルの勝者の受信電力との差分は、「隣接するチャンネル棄却」閾値と比較される。ここで、この閾値は、勝者のデータ率当たりに設定される（例えば、ＱＰＳＫに対しては１６ｄＢ、ＢＰＳＫに対しては１９ｄＢ）。この閾値は棄却のレベルを示し、たいてい１６ｄＢであるが、３２ｄＢに強化されてもよい。隣接するチャンネルから干渉がある場合、ステップ５１４においてＮＯで示されるように、ステップ６２０において破損データストリームが送信される。一方、ステップ５１８において、勝者から対応する選択モジュールに関連付けられた端末へとデータは正しく送信される。
【００４８】
ステップ５１６、５１８および５２０における処理は、ステップ５００または５０４のいずれかの条件が満たされるまで継続する。すなわち、これらは新しい送信機がアクティブになるまで、またはアクティブな送信機の１つが非アクティブになるまで継続する。後者の場合のチェックは、ステップ５０４において実行される。すべての送信機がアクティブであるとき、ステップ５０６に進む条件として、ステップ５０５においてチェックが実行される。アクティブな送信機が存在しないとき、送信機がアクティブになるまで、ステップ５００において処理は待機する。
【００４９】
対応する選択モジュールに関連付けられた端末によって勝者が正しく受信されるべきかどうかを決定するために、わずか２つの送信機（勝者および次点者）を比較することは、処理の複雑度を有意に減少させる。しかし、こうした比較は任意的なものであり、代わりにすべての次点者の受信電力の和を計算してもよい。なお、ステップ５００および５０４において、ビットごとの比較を用いる代わりに、処理はアクティブから非アクティブに送信機の状態が変化した場合のみに実行される。その他の実施形態において、ステップ５００および５０４は任意的なものであり、代わりにビットごとに比較を行ってもよい。
【００５０】
チャンネル減衰データベースを準備する処理（ステップ２００）は、図６を参照してより詳細に説明される。ミクロスコピック走行シミュレータ（各車両の位置を正確に報告するものである（例えば、ドイツ航空宇宙センターにより開発された「Ｓｕｍｏ」シミュレータを参照されたい））が、ステップ６００において、すべてのエミュレートされた端末の位置および周囲の地図を提供する。ステップ６０２において、ＲＦチャンネルモデルが各チャンネルについて計算される。ＲＦチャンネルモデルは、端末と物理的な障害物との間の距離（障害物がない場合は見通せる距離とし、それ以外の場合は見通せる距離としない）を考慮する。ステップ６０４において、チャンネルデータベースエントリーから取得したチャンネル減衰は、小さい数のビットへ（例えば、ビットが４ｄＢの解像度をもつように）量子化される。量子化は、決定過程を単純化するとともに、電力に基づく決定を実行する能力を持つ。最大量子化ステップは、物理層モデムの最小感度の半分よりも小さいことが望ましい。ここで、最小感度とは、信号とノイズとを適切に区別するモデムの能力を示す。例えば、４ｄＢの解像度で量子化ステップを行った場合、８ｄＢの閾値によって駆動される。
【００５１】
ステップ６０６において、読み込みインターフェース３０４を用いて、量子化された値は記憶要素３０２に書き込まれる。ステップ６０８において、走行シミュレーション状況が終了したことを確認するためにチェックが実行される。終了していれば処理は完了し、データベースの読み込みを行うステップ２０２が開始する。終了していなければ、処理はステップ３００から繰り返される。
【００５２】
スイッチ決定に関する例は、単一の出力と、単に１６の入力との場合について与えられる。完全なマトリクスは、すべての出力および数百の入力に対してこの計算が繰り返される。減衰ベクトル（出力選択器のためのデータベースエントリー）は、次の通りである：｛Ｏｐｅｎ，８ｄＢ，１６ｄＢ，１６ｄＢ，８ｄＢ，Ｏｐｅｎ，Ｏｐｅｎ，Ｏｐｅｎ，３２ｄＢ，３２ｄＢ，８ｄＢ，Ｏｐｅｎ，Ｏｐｅｎ，２４ｄＢ，Ｏｐｅｎ，Ｏｐｅｎ｝。
【００５３】
すべての送信機の現在の状態は、｛１０ｄＢｍ，Ｎｏ，Ｎｏ，Ｎｏ，Ｎｏ，Ｎｏ，２０ｄＢｍ，Ｎｏ，Ｎｏ，１０ｄＢｍ，Ｎｏ，Ｎｏ，Ｎｏ，Ｎｏ，Ｎｏ，Ｎｏ｝であると仮定する。これは、図５のステップ５００にあるような処理を用いて、端末の現在の送信に基づく任意の方法により決定される。リストされた値は送信機の電力を示す。このリストにおいて、アクティブな送信機が３つある（１、７、および１０番目）。これらのうち、１番目および７番目の送信機のチャンネルはＯｐｅｎであり、特徴的でない。したがって、１０番目の送信機が、電力がＳＮＲよりも高いかどうかが考慮され、送信される。
【００５４】
４番目の入力が突然１０ｄＢｍの出力電力で送信を開始した場合、１０番目の入力が３２ｄＢの減衰であるのに対して、４番目の入力は１６ｄＢの減衰であるため、既存の１０番目の入力送信よりも強い。これは、１６ｄＢのＳＮＲが正しくデータを受信するために必要とされることを意味する。仮に、ＱＰＳＫのように、モジュールが１６ｄＢ以下の受信閾値を要求すれば、４番目の入力（より低い減衰をもつ）は、その通りに送信されるだろう。例えばＱＡＭ６４のように、受信閾値がより高ければ、破損データが送信される。
【００５５】
チャンネルデータベースの準備のための一例は、２台の車両について与えられる。実生活の例は、有意に多くの数の車両を管理し、ここで説明される同じルールが環境にあるすべての車両に対して繰り返される。２台の車両が同じ道路を反対方向に走行しており、それぞれが時速９０キロにあると仮定する。初期の距離は１０００メートルである。この距離では、２台の車両の間でチャンネルの連結性はない。すなわち、減衰が大きすぎて信号検出ができず、データベースエントリーは接続がないことを（例えば特別な「Ｏｐｅｎ」フラグを使って）示す。４秒後、車両間の距離は８００メートルになり、減衰は非常に大きく、９０ｄＢ程度である。チャンネルデータベースは、１００ミリ秒ごとに更新される。この間に２台の車の間の距離は５メートルずつ縮まり、新しい（現在の）距離にしたがって、新しいチャンネル減衰が計算される。計算は、完全な１００ミリ秒に対して妥当である。これは、８００メートルおよび７９５メートルの間で、車両のすべての位置は同じ減衰をもつことを意味する。使われたチャンネルモデルに基づいて、車両が近づくにつれて減衰が小さくなる。車両が極めて近接したとき、減衰は最小に也、例えば３０ｄＢで到達できる。その後、車両は互いに通り過ぎ、反対方向へ向かって走行を続け、それらの距離は増加するため、減衰は大きくなる。
【００５６】
すべての公表、すなわち特許およびこの具体例で述べた特許の応用は、参照によってこれらのすべてが当該具体例に組み込まれ、各個別の公表と同じようになされる、すなわち特許または特許の応用は、参照によって取り込まれていることが具体的にかつ個別に示される。さらに、引用または本願におけるいかなる参照の特定も、これらの参照は本発明に対する従来技術として利用できるとする承認と解釈されない。
【００５７】
本発明は限られた数の実施形態に対して説明されてきたが、多くのバリエーション、すなわち本発明の変形および他の応用がなされることが理解される。
【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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【国際調査報告】
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