(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と通信する基地局のサービスエリアを測定するため、前記基地局からの無線信号を受信して中間周波数に周波数変換する無線部と、アナログ・デジタル変換部とデジタル信号処理部とを備え前記無線部から出力する信号を復調して受信信号の品質パラメータを測定する受信データ処理部と、該受信データ処理部からの信号が入力する制御部とを直列に接続すると共に、外部に配置されたGPS装置またはジャイロ装置からの位置情報信号を受信する前記制御部に接続されたインタフェース部を備え、
前記制御部が位置情報として前記GPS信号と前記ジャイロ信号とを適宜選択して使用すると共に前記制御部に接続した表示部に前記位置情報とその位置における前記測定された受信信号の品質パラメータ値とを表示し、
GPS信号を前記GPS受信部により受信できないときGPS受信アラーム信号を前記制御部に出力する警告部を備え、該警告部より前記GPS受信アラーム信号が出力されたときに前記ユーザインタフェース部による測定指示により前記受信信号の品質パラメータを測定できるように構成したサービスエリア測定器。
【請求項２】
前記デジタル信号処理部に備えたフーリエ変換手段により、前記受信信号に含まれる全チャネル信号の信号レベルを一括して測定すると共に、前記受信信号に含まれる全チャネル信号をチャネル分離して復調するように構成したことを特徴とする請求項1のサービスエリア測定器。
【請求項３】
所望の測定位置情報と測定エリアに係わる地図情報とを予め記憶した前記制御部に接続された記憶部を備え、前記表示部に前記受信信号の品質パラメータ値と測定位置とに加えて地図を表示するように構成したことを特徴とする請求項1または請求項2記載のサービスエリア測定器。
【請求項４】
測定指示を手動により入力するための前記制御部に接続されたユーザインタフェース部を備え、任意の測定位置において前記受信信号の品質パラメータを測定できるように構成した請求項1、請求項2または請求項3記載のサービスエリア測定器。
【請求項５】
前記デジタル信号処理部の機能を外部に用意したコンピュータに負担させて測定器のハードウェアを軽減するように構成した請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載のサービスエリア測定器。
【請求項６】
前記デジタル信号処理部から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換するためのデジタル・アナログ変換部と、中間周波数信号をRF周波数信号に周波数変換するための前記デジタル・アナログ変換部の出力に接続された送信用無線部とを備え、測定したサービスエリアに係わるデータを遠隔地に無線送信するように構成したことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4または請求項5記載のサービスエリア測定器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動無線通信システムにおける基地局のサービスエリアを測定するためのサービスエリア測定器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ページャ、携帯電話等の様々な移動無線通信システムが広く社会に普及してきている。このような移動無線通信システムにおいては、基地局は移動する無線端末(移動局)との間で電波を用いて音声或いはデータの通信を行っている。移動局は基地局から離れるに従って受信電波の強度が減衰するので、基地局と通信できる範囲は限られる。この通信可能な範囲をサービスエリアと称する。
【０００３】
図6はこのサービスエリアを測定するための従来のサービスエリア測定器の構成例を示す機能ブロック図である。この図に示すサービスエリア測定器は、基地局から送信される電波を受信するための第1のアンテナ101と、無線部102と、第1の受信データ処理部103と、電界強度及びBER(Bite Error Rate、符号誤り確率)計算処理部104と、CPUを有し全体を制御する制御部105とが直列に接続されると共に、地図データ及び受信データを記憶するメモリ106と、表示式タッチパネル107と、押しボタン入力部108とが各々前記制御部105に接続される。さらに、GPS信号を受信するための第2のアンテナ109と、GPS受信部110と、前記制御部105に信号を出力する第2の受信データ処理部111とが直列に接続される。
【０００４】
第1のアンテナ101を介して受信されたRF信号は、無線部102において不要信号成分が除去された後に所望レベルに増幅されると共に中間周波数に周波数変換されて第1の受信データ処理部103へ入力する。第1の受信データ処理部103は、受信信号を復調して送信されたデータを再生すると共に受信信号の電界強度を測定し、これを電界強度及びBER計算処理部に送る。すると、電界強度及びBER計算処理部は、受信電界強度をデジタル信号に数値化すると共に受信信号レベルに対応するBER値を計算して、これらの結果を制御部105に送る。
一方、第2のアンテナ109を介して受信されたGPS信号は、GPS受信部110において増幅、復調された後に第2の受信データ処理部111においてこのGPSデータに基づき現在位置が計算され、この結果が制御部105に送られる。
【０００５】
制御部105は、上述した第2の受信データ処理部111から送られてくる現在位置の情報と電界強度及びBER計算処理部104から送られてくる現在位置における電界強度及び計算されたBER値とをメモリ106に一旦記憶させる。メモリ106には予め基地局周辺の地図データが格納されており、表示式タッチパネル107上に前記地図データを基に地図が表示され、この地図上の現在位置に測定された電界強度及びBER値が表示される。
【０００６】
さらに、測定点を順次移動しながら押しボタン入力部108により測定実行を制御部105に指示し、上述した測定を繰り返して電界強度及びBER値を求めることで基地局と移動局との通信距離の限界点が表示式タッチパネル107にプロットされ、結果としてサービスエリアが表示される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述したような従来のサービスエリア測定器においては以下に示すような問題点があった。つまり、従来のサービスエリア測定器を種々の移動無線通信システムに適用するためには、個々のシステムに適合したアンテナ、無線部、受信データ処理部を用意しなければならなかったので、測定コストが割高であった。また、ある一つのシステムのサービスエリアを測定する場合においても、一度にサービス周波数帯域の全チャネル信号(通常、数百チャネル)のレベル強度を測定することはチャネル分離上困難であり、全チャネル信号のレベル測定に多大の時間を要するなど問題であった。  本発明は、上述した従来のサービスエリア測定器に関する問題を解決するためになされたもので、一つの測定器により種々の移動無線通信システムのサービスエリアが測定でき、しかも一度にサービス周波数帯域の全チャネル信号のレベル強度を測定することができるサービスエリア測定器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係わるサービスエリア測定器の請求項1記載の発明は、移動局と通信する基地局のサービスエリアを測定するため、前記基地局からの無線信号を受信して中間周波数に周波数変換する無線部と、アナログ・デジタル変換部とデジタル信号処理部とを備え前記無線部から出力する信号を復調して受信信号の品質パラメータを測定する受信データ処理部と、該受信データ処理部からの信号が入力する制御部とを直列に接続すると共に、外部に配置されたGPS装置またはジャイロ装置からの位置情報信号を受信する前記制御部に接続されたインタフェース部を備え、
前記制御部が位置情報として前記GPS信号と前記ジャイロ信号とを適宜選択して使用すると共に前記制御部に接続した表示部に前記位置情報とその位置における前記測定された受信信号の品質パラメータ値とを表示し、GPS信号を前記GPS受信部により受信できないときGPS受信アラーム信号を前記制御部に出力する警告部を備え、該警告部より前記GPS受信アラーム信号が出力されたときに前記ユーザインタフェース部による測定指示により前記受信信号の品質パラメータを測定できるように構成する。
本発明に係わるサービスエリア測定器の請求項2記載の発明は、請求項1記載のサービスエリア測定器において、前記デジタル信号処理部に備えたフーリエ変換手段により、前記受信信号に含まれる全チャネル信号の信号レベルを一括して測定すると共に、前記受信信号に含まれる全チャネル信号をチャネル分離して復調するように構成する。
本発明に係わるサービスエリア測定器の請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載のサービスエリア測定器において、所望の測定位置情報と測定エリアに係わる地図情報とを予め記憶した前記制御部に接続された記憶部を備え、前記表示部に前記受信信号の品質パラメータ値と測定位置とに加えて地図を表示するように構成する。
本発明に係わるサービスエリア測定器の請求項4記載の発明は、請求項1、請求項2または請求項3記載のサービスエリア測定器において、測定指示を手動により入力するための前記制御部に接続されたユーザインタフェース部を備え、任意の測定位置において前記受信信号の品質パラメータを測定できるように構成する。
本発明に係わるサービスエリア測定器の請求項5記載の発明は、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載のサービスエリア測定器において、前記デジタル信号処理部の機能を外部に用意したコンピュータに負担させて測定器のハードウェアを軽減するように構成する。
本発明に係わるサービスエリア測定器の請求項6記載の発明は、請求項1、請求項2、請求項3、請求項4または請求項5記載のサービスエリア測定器において、前記デジタル信号処理部から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換するためのデジタル・アナログ変換部と、中間周波数信号をRF周波数信号に周波数変換するための前記デジタル・アナログ変換部の出力に接続された送信用無線部とを備え、測定したサービスエリアに係わるデータを遠隔地に無線送信するように構成する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施の形態例に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係わるサービスエリア測定器の第1の実施の形態例を示す機能ブロック図である。この例に示すサービスエリア測定器は、基地局から送信されるRF信号を受信するための第1のアンテナ1と、前記受信RF信号を中間周波数に周波数変換する無線部２と、前記周波数変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換部３と、復調及び受信信号のレベル測定を行うデジタル信号処理部４とにより構成する第1の受信データ処理部3aと、測定器全体を制御する制御部５とを直列に接続すると共に、測定者が手動により測定指示を入力するためのユーザーインターフェイス６と、測定位置と測定結果とを表示する表示部７と、GPS受信部11出力信号に基づいて受信アラームを出力する警告部８と、地図情報と測定位置と前記デジタル信号処理部4から出力する受信信号情報とを記憶する記憶装置９とを各々前記制御部5に接続する。さらに、GPS信号を受信する第2のアンテナ１０と、該GPS受信信号を増幅して復調するGPS受信部11と、前記制御部5に信号を出力する第2の受信データ処理部１２とを直列に接続する。
【００１０】
第1のアンテナ１は、使用周波数の異なる各種移動無線システムのサービスエリアを測定する際に測定毎に取り替えるようにしてもよいが、同時に各種システムの測定ができないことや複数のアンテナを用意することが大変であるので、広帯域周波数特性を持つアンテナを用いることが望ましい。このような広帯域特性を持つアンテナとして、例えば、等角スパイラルアンテナ等を用いることができる。
【００１１】
この図に示したサービスエリア測定器は、基地局から送信されたRF信号を第1のアンテナ1を介して受信すると、無線部２において後段のアナログ・デジタル変換部３の動作周波数になるように周波数変換を行う。この周波数変換には、受信信号の増幅やアナログ・デジタル変換時のエイリアシング(不要信号の所望信号帯域への回り込み)除去等の機能も含む。周波数変換された広帯域な受信アナログ信号は、アナログデジタル変換部３において広帯域なデジタル信号に変換された後、デジタル信号処理部４に入力される。デジタル信号処理部４では、入力デジタル信号に対してFFT(Fast Fourier Transform)等を用いたフーリエ変換処理により、受信信号に含まれる全チャネル信号の電界強度を一度に測定すると共に、これとは並行して一度にチャネル分離操作を実施して通常の無線機と同様な復調処理を行う。
【００１２】
デジタル信号処理は様々な回路機能をソフトウェアの記述により実現するものであるから、複数の移動無線通信システムのサービスエリアを測定する場合には、上述したチャネル分離および復調は各システムごとに異なるが、上述したように前記デジタル信号処理部4のソフトウェアを書き換えることにより、一つの測定器を用いて種々の無線システムのサービスエリアを測定することができる。
また、復調処理された受信データに基づいて、BERを計算して求めることができる。この計算されたBER値と測定された各チャネル信号の電界強度値とは、デジタルデータとして制御部５に送られる。制御部5以後の動作については、図2の処理フローを参照しつつ説明する。
【００１３】
図２は、図１に示した本発明に係わるサービスエリア測定器の基本的な処理フローを示す図である。まず、サービスエリア測定器の電源をONすると、GPS受信部１１と第2の受信データ処理部１２とが起動する(ST1)。第2のアンテナ１０を介して受信したGPS信号は、GPS受信部１１を通じて第2の受信データ処理部１２に入力する。第2の受信データ処理部１２では、受信GPSデータを基に現在位置の計算を行い、計算結果を制御部５に送る。制御部５では、この位置データを観測しており、この位置データに基づき予め記憶部9に記憶しておいた測定ポイントに達したとき、電界強度測定の指示をデジタル信号処理部4に送る(ST3、YES)。デジタル信号処理部4において測定された受信信号の電界強度及び計算されたBER値(ST4)は、測定位置のデータとともに一旦記憶部9に記憶される(ST5)が、記憶部9に予め記憶しておいた地図データに基づいて作成される地図と共に表示部７に表示される(ST6)。
【００１４】
また、制御部５はユーザーインターフェイス６から手動により測定指示が入力されたかどうかを判定(ST3)し、測定指示があれば(ST3、YES)デジタル信号処理部4に受信信号の電界強度測定とBER値の計算を指示し(ST4)、測定位置のデータとともに電界強度測定値とBER計算値とを一旦記憶部9に記憶させ(ST5)、記憶部9に予め記憶しておいた地図データに基づいて作成される地図と共に表示部７に表示させる(ST6)こともできる。
【００１５】
一方、GPS信号が受信できなくなったとき(ST2、NO)は、警告部８からアラーム信号を制御部に出す(ST8)。このとき、ユーザーインターフェイス６から手動により測定指示と位置情報とが入力されると(ST9、YES)、制御部５はデジタル信号処理部4に測定指示を出し、それに従って受信デジタル信号処理部4において測定された受信信号の電界強度及び計算されたBER値(ST4)は、測定位置データとともに一旦記憶部9に記憶され(ST5)、記憶部9に予め記憶しておいた地図データに基づいて作成される地図と共に表示部７に表示される(ST6)。
ユーザーインターフェイス６により終了の命令が入力されると(ST7、YES)、サービスエリアの測定は終了する。
【００１６】
なお、記憶部９に記憶された測定データをさらに詳細な解析をするために、フロッピーディスク、有線或いは無線のネットワークを介して別途用意されたコンピュータ等に送るようにしてもよい。無線のネットワークを用いて測定データを遠隔地のコンピュータに送信する形態例については後述する。
【００１７】
以上、説明したように本発明に係わるサービスエリア測定器は、デジタル信号処理手段を用いて受信信号のチャネル分離や復調をするようにしているので、ソフトウェアを書き換えるだけで一つの測定器を用いて異なった移動無線通信システムのサービスエリアを測定することができる。また、フーリエ変換手段を用いることにより受信信号に含まれる全チャネル信号の信号レベル(電界強度)を一度に測定することができる。
【００１８】
以上説明した本発明の実施の形態例においては、デジタル信号処理部をサービスエリア測定器の内部に備える構成としたが、本発明の実施にあってはこの例に限らず、例えば、第2の実施の形態例として測定器外部に用意したコンピュータ等にデジタル信号処理部の機能を持たせるように構成してもよい。このような構成により測定器のハードウェアを簡単にすることができるので、屋外で使用する機会の多いサービスエリア測定器の小型化をする上で効果がある。
このとき、サービスエリア測定器と外部コンピュータとをケーブルの代わりに赤外線等を用いて接続するようにすれば、測定器とコンピュータとを離すことができる距離に制限はあるが、測定器の可搬性を向上させることができる。
【００１９】
図3は本発明に係わる第3の実施の形態例を示す機能ブロック図である。この図に示すサービスエリア測定器は、第1の実施の形態例におけるサービスエリア測定器においてGPSによる位置データ受信手段をなくし、既存の外部に設置されたGPS装置33等に接続できるようにインタフェース部30を追加したものである。これにより、本発明に係わる測定器を小型化、低価格化することができると共に、GPS以外の、例えば、ジャイロ装置35からの位置データを併用することで、位置検出精度を高めた位置データを利用することができ、また、GPS信号が受信できないような環境においてもジャイロ装置から位置データを取得することができる。
【００２０】
図4は本発明に係わる第4の実施の形態例を示す機能ブロック図である。この図に示すサービスエリア測定器は、図1に示した第1の実施の形態例における第1のアンテナ1と第2のアンテナ10との機能を持つアンテナ41と、無線部2とGPS受信部11の機能を持つ無線部4２と、デジタル・アナログ変換部3と、デジタル信号処理部4とGPS受信データ処理部12との機能を持つデジタル信号処理部44と、制御部5とを直列接続すると共に、ユーザインタフェース6と、表示部7と、無線部42の出力信号が入力する警告部8と、記憶部9とを各々制御部5に接続したものである。このような構成とすることで、デジタル信号処理部44を動作させるソフトウェアは第1の実施の形態例よりも複雑になるが、本発明に係わるサービスエリア測定器のハードウェアを小型化することが可能となる。
【００２１】
図5は本発明に係わる第5の実施の形態例を示す機能ブロック図である。この図に示すサービスエリア測定器は、図1に示した第1の実施の形態例に送信用無線部56とデジタル・アナログ変換部57とを加えた構成としている。このような構成により、上述した第1の実施の形態例において説明したように、記憶装置９に記憶した測定データ等を、さらに詳細な解析をするため遠隔にあるコンピュータに無線送信することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようにデジタル信号処理手段とフーリエ変換手段とを用いて構成するので、一つの測定器を用いて種類の異なる複数の移動無線通信システムのサービスエリアを測定することができると共に、受信信号に含まれる全チャネル信号の信号レベルを一度に測定することができるサービスエリア測定器を実現する上で著効を奏す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるサービスエリア測定器の第1の実施の形態例を示す機能ブロック図
【図２】本発明に係わるサービスエリア測定器の基本的な処理フローを説明する図
【図３】本発明に係わるサービスエリア測定器の第3の実施の形態例を示す機能ブロック図
【図４】本発明に係わるサービスエリア測定器の第4の実施の形態例を示す機能ブロック図
【図５】本発明に係わるサービスエリア測定器の第5の実施の形態例を示す機能ブロック図
【図６】従来のサービスエリア測定器の構成例を示す機能ブロック図
【符号の説明】
1・・第1のアンテナ
2・・無線部
3・・アナログ・デジタル変換部
3a・・第1の受信データ処理部
4・・デジタル信号処理部
5・・制御部
6・・ユーザインタフェース
7・・表示部
8・・警告部
9・・記憶部
10・・第2のアンテナ
11・・GPS受信部
12・・第2の受信データ処理部
30・・インタフェース部
56・・送信用無線部
57・・デジタル・アナログ変換部
【図１】
0003842402.tif 000002
【図２】
0003842402.tif 000003
【図３】
0003842402.tif 000004
【図４】
0003842402.tif 000005
【図５】
0003842402.tif 000006
【図６】
0003842402.tif 000007