データ収集及びシミュレーション
受信機が、少なくとも１つの無線周波数帯を受信する。信号プロセッサ１０４が、少なくとも１つの無線周波数帯における少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離する。シミュレーションのために、メモリ１０６が、信号プロセッサ１０４の制御下で、背景空間に基づいた少なくとも１つの無線システムの環境データを格納する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号のデータ収集及びシミュレーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線デバイスは、実際の環境又は実際の環境をシミュレートするシミュレータにより、無線チャネルに対してテストすることができる。通常の実際の測定は、例えば、既存の無線システム内で移動しているとき、約１秒に１回所望の帯域のサンプルを取る。実際の測定は、システムの最適化及びデバッグ、機器及びアプリケーションのテスト、サービス品質の検証、並びに信号上のデータ収集等のいくつかの理由で行われる。しかしながら、屋外で行われるテストは、常に変化する例えば天候及び季節による影響を受けるので、実際の無線システムにおいてテストを行うことは望ましくなく、かつ困難である。加えて、１つの環境（都市Ａ）において行われるテストは、対応する第２の環境（都市Ｂ）に完全には当てはまるわけではない。さらに、１つの環境における２つの連続したテストは必ずしも同じであるとは限らない。実際の環境において所定の状況をテストすることも、一般に可能ではない。いくつかの興味深い現象は実際にはほとんど発生しない場合もあるため、それらを反復してテストするのが困難であるのは言うまでもなく、１回であってもテストするのが困難である。
【０００３】
上述のように、無線チャネルをシミュレートするデバイスを用いて、所望のタイプの無線チャネルを非常に自由にシミュレートすることが可能である。デジタル無線チャネルシミュレータにおいて、チャネルは、チャネルの推定インパルス応答と所望の無線周波数信号との間の畳み込みを形成するＦＩＲ（有限インパルス応答）フィルタによって、モデル化することができる。畳み込みは、異なる遅延だけ遅延したデータが、チャネル係数、すなわちタップ係数によって重み付けされ、重み付けされたデータコンポーネントが合算されるように行われる。チャネル係数は、実際のチャネルの挙動を反映するように、変更することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のテスト双方に関連して問題が生じる。実際の環境におけるテストは、例えば高速フェージングの場合に過度に不正確であり、所望の帯域外の干渉及び信号を考慮に入れない。無線チャネルをシミュレートするデバイスを用いて、インパルス応答モデル及び電磁環境が予め定義される。選択される環境は、例えば「通常の都市」エリアであることがあり、これは、パリ及びロンドンが実際は異なるにもかかわらず、それらの都市に関して同じである。さらに、シミュレータはチャネルに対し人工の雑音及び干渉のみを生成するものであり、これらは無線システムの実際の雑音及び干渉と本質的に異なる。このため、シミュレーションのさらなる発展が必要とされている。
したがって本発明の目的は、これらの改良を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、シミュレーションのために少なくとも１つの無線システムのデータを収集する方法であって、少なくとも１つの無線周波数帯を受信するステップと、前記少なくとも１つの無線周波数帯における少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離するステップと、前記背景空間に基づいて前記少なくとも１つの無線システムの環境データを記憶するステップと、を含む方法が提供される。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、無線システムのシミュレーションを実行する方法であって、実際の無線システムの信号空間から分離された該実際の無線システムの背景空間に基づいた、格納された環境データを用いてシミュレーションを実行するステップを含む方法が提供される。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、少なくとも１つの無線システムのシミュレーションのためのデータコレクタであって、受信機と、信号プロセッサと、メモリとを備え、前記受信機は少なくとも１つの無線周波数帯を受信するように構成され、前記信号プロセッサは、前記少なくとも１つの無線周波数帯における前記少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離するように構成され、前記メモリは、前記信号プロセッサの前記背景空間に基づいた前記少なくとも１つの無線システムの前記環境データを格納するように構成される、データコレクタが提供される。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、シミュレーションのために少なくとも１つの無線システムのデータを収集するコンピュータによって実行可能なコンピュータプログラム命令を記憶するコンピュータ可読媒体であって、コンピュータによって実行されると、少なくとも１つの無線周波数帯を受信する機能と、前記少なくとも１つの無線周波数帯における少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離する機能と、前記背景空間に基づいて前記少なくとも１つの無線システムの環境データを格納する機能と、を実行するコンピュータプログラム命令を記憶したコンピュータ可読媒体が提供される。
【０００９】
本発明はいくつかの利点を提供する。現実的な無線環境が記録され、それに基づき、無線システムにおける実際の外乱をシミュレートすることができる。
以下において、本発明を、実施形態及び添付の図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】データコレクタを示す図である。
【図２】信号空間及び背景空間を分離するための構成を示す図である。
【図３】ベクトルカードを示す図である。
【図４】シミュレータを示す図である。
【図５】ＦＩＲフィルタを示す図である。
【図６】データ収集の方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
仮想ドライブテストにおいて、データがフィールドから収集され、処理され、次に実験室条件において可能な限り正確に測定が反復される。測定は既存の無線システムにおいて行われ、基地局として人工の送信機が用いられる。仮想ドライブテストは、無線システム解析のオフライン解決策である。
【００１２】
図１を参照して、アンテナ１００、ミキサ１０２、信号プロセッサ１０４、及びメモリ１０６を備えるデータコレクタの実施例を説明する。アンテナ１００は、単一のコンポーネントであるか、又はアンテナ素子のアレイ又はマトリックスである。電磁放射の帯域が、アンテナからミキサ１０２へと進み、ミキサ１０２において所望の帯域がベースバンドにミックスダウンされる。１つの帯域の代わりに、複数の所望の帯域を受信することもできる。ミキサ１０２の後段の信号プロセッサ１０４において、ベースバンドをデジタル形式に変換し、少なくとも部分的にデジタル形式で処理することができる。信号プロセッサ１０４は、少なくとも１つの帯域内の少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、１つ又は複数の受信帯域の干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離する。メモリ１０６は、信号プロセッサ１０４の制御下で、背景データに基づいた無線システムの環境データを記憶する。メモリ１０６は、例えばＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポートによってコンピュータ等に接続することができる。
【００１３】
環境データとは、雑音及び干渉を含む電磁放射を指し、該電磁放射は、人工の揮発性放射又は不揮発性放射、及び自然源からの（天体若しくは天体作用から、又は稲光等の地上の現象からの）放射を含んでいる。
【００１４】
図２は、信号プロセッサ１０４内の信号空間と背景とを分離する可能な方策を表している。通常、これらを分離するいくつかの方法が存在する。以下の説明は１つの帯域に言及するが、分離は複数の帯域に適用することができる。受信した帯域は、２つの分岐に分割することができる。第１の分岐は、受信した帯域を第２の分岐に対して適切に遅延させるためのバッファ２００を有する。第２の分岐の受信機素子２０２では、いくつかの操作を実行することができる。帯域はミキシングされ、ベースバンド内のデータをデジタル形式に変換し、帯域内の信号のチャネルのインパルス応答を、信号内の既知のデータに基づいて形成することができる。信号内のデータは所定のシンボルとして既知であるので、それらと検出されたシンボルとの比較を用いて、チャネル内の歪みを求めることができ、インパルス応答を推定することもできる。シンボルは、ビットを含むことができる。ＤＳＳＳ（直接シーケンススペクトラム拡散）システムにおいて、インパルス応答推定値は、整合フィルタの出力から取得することができ、ＯＦＤＭ（直交周波数分割変調）システムでは、インパルス応答推定値は振幅応答の逆数として取得することができる。
【００１５】
少なくとも１つのインパルス応答推定値、及び既知のデータを搬送するＲＦ信号に基づいて、送信素子２０４は、所望のＲＦ（無線周波数）帯域において少なくとも１つの再生信号を形成することができる。信号の再生は、例えばＳＡＧＥ（空間交互一般化期待値最大化（Space Alternating Generalized Expectation Maximization））等の従来の方法の適宜の信号モデルに基づいて行うことができる。送信素子２０４は、最初に、再生されたベースバンド信号を所望の無線周波数にミックスアップすることができる。次に、少なくとも１つのインパルス応答と既知のデータを有する対応するＲＦ信号との間の畳み込み操作によって、チャンネルの影響を考慮に入れることができる。次に、バッファ２００から到来する受信信号と再生信号との間の差分を差分素子２０６において形成する。差分素子２０６は減算器であり、該減算器において、再生信号が受信信号から同期して減算される。信号間の差分は、アナログ−デジタル変換器２０８において、デジタル形式に変換される。差分は信号を含まずに背景雑音及び干渉を含み、したがって無線システムの環境データを規定する。環境データはメモリ１０６に記憶される。
【００１６】
環境データは、適切なプレイバックのために、メモリ１０６内に反復的に形成及び格納することができる。異なる時点で形成される環境データは、時系列で格納することができ、また、その順序で検索される。又は、異なる時点で形成された環境データは、信号の形成又は受信の時点に関連付けるか又は該時点をスタンプすることができる。環境データは、１秒に１００回以上反復して形成及び格納することができる。一実施形態では、環境データは１秒に約１０００回又はさらには数千回、反復して形成及び格納することができる。このように環境データの更新率が高いので、環境データはデータコレクタによって時間的に非常に正確に記録することができる。このように高い周波数で環境データを更新すると、例えばフェージングの効果をデータ及びシミュレーションにおいて考慮に入れることができる。一実施形態では、環境データの２つの連続した更新の周期は、受信帯域における信号の遅延広がりよりも短くすることができる。
【００１７】
受信帯域は、無線システムにおける信号の設計された帯域幅よりも広くすることができる。同様にして、環境データは、無線システムにおける信号の設計された帯域幅よりも広い帯域幅を用いて形成及び格納することができる。これによって、潜在的干渉の状況に気付くことが可能になる。例えば、受信信号の帯域幅が１０ｋＨｚである場合、受信及び環境の帯域幅は、例えば２０ｋＨｚとすることができる。受信及び環境データのための帯域幅は、約１０ＭＨｚよりも広くすることができる。ＵＭＴＳ無線システム（ユニバーサル移動電気通信システム）において、受信及び環境の帯域幅は、例えば５０ＭＨｚ又は１００ＭＨｚとすることができる。
【００１８】
データコレクタがオペレータ専用である場合、ＳＩＭ（加入者識別モジュール）カード及びＳＩＭカード認証を含めることが可能である。オペレータによって要求される帯域幅よりも広い帯域幅を記録することができる。
【００１９】
図１は、環境においてより多くの情報を受信するためのいくつかの可能な実施形態も含む。衛星測位システムの受信機等のロケータ１０８を信号プロセッサ１０４に接続することができる。ロケータ１０８は、データコレクタが無線システム内で移動するときに該データコレクタを追尾する。ロケータ１０８は、データコレクタによる所望の帯域の受信中に複数の時点で、衛星からの信号に基づいて無線システム内の自身の位置を求める。衛星測位システムは、例えばＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）である。信号プロセッサ１０４は、各時点の環境データを、同時に求められた位置と関連付け、関連付けられた位置データを用いて環境データの格納を制御する。関連付けられるデータは、高度情報が利用可能でない場合、二次元とすることができる。しかしながら、高度データをマップから取得し、関連付けられるデータを３次元にすることができる。
【００２０】
仮想テストドライブは、３Ｄ（３次元）ドライブとすることができ、基地局を仮想的に配置することができる。シミュレートされた周囲環境において仮想ルートをドライブして、仮想無線システムがどのように作動するかをテストすることが可能である。いくつかのセルを通ってドライブし、ＭＡＣ（媒体アクセス制御）層及びＲＲＭ（無線リソース管理）機能をモニタリングすることも可能である。このため、ハンドオーバーをシミュレートすることが可能である。
【００２１】
加速センサ１１０を信号プロセッサ１０４に接続することができる。センサ１１０は、自身が受ける力を電気信号に変換する。この電気信号は、信号プロセッサ１０４において、又は信号プロセッサ１０４の前段でデジタル形式に変換することができる。信号プロセッサ１０４は、加速度を積分することによって各時点におけるデータコレクタの速度を求め、環境データの格納を、関連付けられた速度データを用いて制御することができる。データコレクタの速度を知ることによって、コヒーレンス時間を求めることが可能になる。一実施形態では、サンプリングはコヒーレンス時間内に少なくとも２回実行される。ＧＰＳ等の衛星測位システムを用いることができる。サンプリングレートは異なる場合があるが、任意の時点を線形に補間することができる。
【００２２】
高度センサ１１２を信号プロセッサ１０４に結合することができる。センサ１１２の動作は、気圧に対する感度に基づくことができる。センサ１１２は、気圧を電気信号に変換し、この電気信号は、信号プロセッサ１０４において、又は信号プロセッサ１０４の前段でデジタル形式に変換される。信号プロセッサ１０４は、環境データを、各時点において同時に求められた高度と関連付け、環境データの格納を、関連付けられた高度データを用いて制御することができる。地球上の位置が利用可能である場合、信号プロセッサ１０４は、環境データを、各時点において同時に求められた３次元の位置と関連付け、環境データの格納を、関連付けられた３次元位置データ用いて制御することができる。一般に、位置は３次元である必要がなく、２次元又はさらには１次元の位置でもよい。ネットワークは、必ずしも或る特定の地理的エリアで機能する必要はなく、エリアは無線チャネルと関連付けることができる。
【００２３】
さらに、温度センサ１１４も信号プロセッサ１０４に接続することができる。センサ１１４は、温度を電気信号に変換し、この電気信号は、信号プロセッサ１０４において、又は信号プロセッサ１０４の前段でデジタル形式に変換される。信号プロセッサ１０４は、環境データを、各時点において同時に求められた高度データと関連付け、より一般的には、環境データの格納を、関連付けられた温度データを用いて制御することができる。この関連付けによって、実施形態が様々な気候及び季節を考慮に入れることが可能になる。
【００２４】
図３は、信号プロセッサ１０４として用いることができるベクトルカードを表している。受信信号は、ｌ／Ｑ変調（同相／直交位相変調）を用いて変調され、その形式の信号は、フィルタ３００、３０２において受信される。次に、アナログ信号は、変換器３０４、３０６においてデジタル形式に変換される。次に、デジタル信号は、ＦＰＧＡエンジン３０８（フィールドプログラマブルゲートアレイ）に進む。一般に、ＦＰＧＡエンジン内に１つ又は複数のＦＰＧＡが存在する。ＦＰＧＡエンジン３０８は、反復して構成可能であると共に処理が高速である。ＵＭＴＳにおいて、ＦＰＧＡエンジン３０８は、例えばチャネルのインパルス応答の推定値を形成するために、共通パイロット信号を復号する。さらに、ＥＰＧＡエンジン３０８は、背景をメモリ１０６内に格納する前に、信号空間と背景とを分離する。しかしながら、データの収集中、受信帯域をインパルス応答の推定値と共にメモリ１０６内に格納することができる。受信帯域は、例えばＩサンプル及びＱサンプル（雑音及び干渉を含む）を格納することによって、記録することができる。全ての必要なデータが収集されると、インパルス応答の格納された推定値を用いて信号空間及び背景を互いから分離することができ、背景をメモリ１０６内に格納することができる。
【００２５】
複数のベクトルカードが並列に接続されている場合、複数のデータストリームを受信することができる。１つのベクトルカードは、３Ｇ無線システム（第３世代）からの帯域を受信及び処理することができ、別のベクトルカードは、２Ｇ無線システム（第２世代）からの帯域を受信及び処理することができる。それに応じて、いくつかのベクトルカードは、それぞれがＭＩＭＯチャネル（多入力多出力）の１つのチャネルを含む複数の帯域を受信及び処理することができる。計算エンジンとして機能する信号プロセッサ１０４は、様々な標準規格をサポートするように再構成可能である。
【００２６】
図３のデータコレクタは、送信機の一部として用いることもできる。無線ネットワークが存在しないか、又はまだ動作していない場合、ベクトルカード及びメモリを有するデバイスを基地局サイト内に配置することが可能である。送信機とするために、Ｄ／Ａ変換器３１０、３１４を、ＦＰＧＡエンジン３０８からのＩ／Ｑ変調信号に用いることができる。Ｉ／Ｑ変調信号は、フィルタ３１２、３１６においてフィルタリングされる。さらに、Ｉ／Ｑ変調シンボルをベースバンド信号に結合するためのコンバイナ３１８、ベースバンド信号をミックスアップするためのミキサ３２０、及びアンテナ３２２が送信機に必要となる。送信シンボルをメモリ１０６内に格納することができ、ＦＰＧＡエンジン３０８を、それらの送信シンボルをＩ／Ｑ形式で変調するように構成することができる。ＦＰＧＡエンジン３０８はプログラム可能であるので、操作目的が例えば受信機から送信機に、又はその逆に変化する度に、再プログラムすることができる。
【００２７】
図４はシミュレータを示している。送信機４００はシミュレータ４０２を通じて受信機４０４に信号を送信する。シミュレータ４０２はチャネル素子４０６を含み、該チャネル素子はチャネルのインパルス応答の推定値とＲＦ信号との間の畳み込みを実行する。シミュレータ４０２はメモリ１０６も備える。該メモリは環境データを含む。さらに、シミュレータは加算器４０８を備え、該加算器は、チャネル素子４０６の後段でＲＦ信号に環境データを加算する。受信機４０４において受信される信号は、チャネル素子４０６によって生じる同期ずれ、並びに実際の無線システムにおいて記録される雑音及び干渉を含む。
【００２８】
環境データを記録するとき、データコレクタは無線システムにおいて１又は複数の特定の速度で進行する。仮想テストドライブとすることができるシミュレーション中、環境データは、シミュレーションにおける受信機の動きに対応する異なる１又は複数の速度でプレイバックすることができる。さらに、環境データの振幅は、記録されたレベルの振幅から変更することができる。
【００２９】
図５は、ＦＩＲフィルタを構成するチャネル素子４０６を表している。ＦＩＲフィルタは、シフトレジスタとして構成される遅延素子５００、重み係数ブロック５０２、及び合算器５０４を備える。入力信号ｘ（ｎ）は、各遅延素子５００において遅延され、該遅延素子の遅延は、時間の長さが同じでも異なっていてもよく、遅延信号は、所望の重み係数ｈ（ｉ）によって重み係数ブロック５０２において重み付けされ、ここでｉ＝［０，．．．，Ｎ］である。重み係数ｈ＝［ｈ（０），．．．，ｈ（Ｎ）］は、無線チャネルのチャネル推定値であり、ＦＩＲフィルタのタップ係数とも呼ばれる。重み係数は、実際の無線チャネルの特性が変更するのと同じように変更される。通例、重み係数は、短期では非常に安定しているが、信号の変動率と比較して低速に変化する。遅延信号及び重み付けされた信号は合算器５０４において合算される。
【００３０】
一般に、重み係数は実数又は複素数である。複素重み係数は、例えばＧＳＭ（移動通信のためのグローバルシステム）又はＣＯＭＡ無線システム（符号分割多元接続）の無線チャネルが直交変調を用い、信号が２つの部分に分割されるので、必要とされる。実数の信号部Ｉ（同相）は位相シフトを有しないキャリアと乗算され、虚数信号部Ｑ（直交位相）は位相シフトされたキャリアと乗算される。このため、信号ｘはｘ＝Ｉ＋ｊＱの形式で表すことができる。ここで、Ｉは実数信号部であり、Ｑは虚数信号部であり、ｊは虚数単位である。
【００３１】
数式において、ＦＩＲフィルタの出力信号ｙ（ｎ）は、遅延信号と重み係数との積の和を含む畳み込みとして表すことができる。
ｙ（ｎ）
＝ｘ＊ｈ
＝Σｈ（ｋ）ｘ（ｎ−ｋ）
（Σは、ｋ＝１〜Ｎの場合の加算を表す）
ここで、「＊」は畳み込み演算を表し、ｎは信号要素のインデックスを表す。信号ｘ及びｙ、並びにチャネルインパルス応答ｈは、既知の方法で、スカラとして、ベクトル形式で、又は行列形式で処理される。
【００３２】
図６は、方法のフローチャートを表している。ステップ６００において、少なくとも１つの無線周波数帯が受信される。ステップ６０２において、少なくとも１つの無線周波数帯内の少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とが分離される。ステップ６０４において、背景空間に基づいて、少なくとも１つの無線システムの環境データが格納される。
【００３３】
実施形態は、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）回路又はＶＬＳＩ（超大規模集積）回路を用いて実現することができる。代替的に又は付加的に、実施形態は、シミュレーションのために少なくとも１つの無線システムのデータを収集するコンピュータプロセスを実行するための命令を含むコンピュータプログラムとして実現することができる。
【００３４】
コンピュータプログラムは、コンピュータ又はプロセッサによって読み出し可能なコンピュータプログラム配布媒体上に格納することができる。コンピュータプログラム媒体は、例えば、電子、磁気、光、赤外線、若しくは半導体のシステム、デバイス、又は伝送媒体とすることができるがこれらに限定されない。コンピュータプログラム媒体は、以下の媒体、すなわち、コンピュータ可読媒体、プログラムストレージ媒体、記録媒体、コンピュータ可読メモリ、ランダムアクセスメモリ、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ、コンピュータ可読ソフトウェア配布パッケージ、コンピュータ可読信号、コンピュータ可読通信信号、コンピュータ可読印刷物、及びコンピュータ可読圧縮ソフトウェアパッケージのうちの少なくとも１つを含む。
【００３５】
本発明は、添付の図面による例を参照して上述されてきたが、本発明はそれらに限定されず、添付の特許請求の範囲内で種々の変更ができることが明らかであろう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号のデータ収集及びシミュレーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線デバイスは、実際の環境又は実際の環境をシミュレートするシミュレータにより、無線チャネルに対してテストすることができる。通常の実際の測定は、例えば、既存の無線システム内で移動しているとき、約１秒に１回所望の帯域のサンプルを取る。実際の測定は、システムの最適化及びデバッグ、機器及びアプリケーションのテスト、サービス品質の検証、並びに信号上のデータ収集等のいくつかの理由で行われる。しかしながら、屋外で行われるテストは、常に変化する例えば天候及び季節による影響を受けるので、実際の無線システムにおいてテストを行うことは望ましくなく、かつ困難である。加えて、１つの環境（都市Ａ）において行われるテストは、対応する第２の環境（都市Ｂ）に完全には当てはまるわけではない。さらに、１つの環境における２つの連続したテストは必ずしも同じであるとは限らない。実際の環境において所定の状況をテストすることも、一般に可能ではない。いくつかの興味深い現象は実際にはほとんど発生しない場合もあるため、それらを反復してテストするのが困難であるのは言うまでもなく、１回であってもテストするのが困難である。
【０００３】
上述のように、無線チャネルをシミュレートするデバイスを用いて、所望のタイプの無線チャネルを非常に自由にシミュレートすることが可能である。デジタル無線チャネルシミュレータにおいて、チャネルは、チャネルの推定インパルス応答と所望の無線周波数信号との間の畳み込みを形成するＦＩＲ（有限インパルス応答）フィルタによって、モデル化することができる。畳み込みは、異なる遅延だけ遅延したデータが、チャネル係数、すなわちタップ係数によって重み付けされ、重み付けされたデータコンポーネントが合算されるように行われる。チャネル係数は、実際のチャネルの挙動を反映するように、変更することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のテスト双方に関連して問題が生じる。実際の環境におけるテストは、例えば高速フェージングの場合に過度に不正確であり、所望の帯域外の干渉及び信号を考慮に入れない。無線チャネルをシミュレートするデバイスを用いて、インパルス応答モデル及び電磁環境が予め定義される。選択される環境は、例えば「通常の都市」エリアであることがあり、これは、パリ及びロンドンが実際は異なるにもかかわらず、それらの都市に関して同じである。さらに、シミュレータはチャネルに対し人工の雑音及び干渉のみを生成するものであり、これらは無線システムの実際の雑音及び干渉と本質的に異なる。このため、シミュレーションのさらなる発展が必要とされている。
したがって本発明の目的は、これらの改良を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、シミュレーションのために少なくとも１つの無線システムのデータを収集する方法であって、少なくとも１つの無線周波数帯を受信するステップと、前記少なくとも１つの無線周波数帯における少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離するステップと、前記背景空間に基づいて前記少なくとも１つの無線システムの環境データを記憶するステップと、を含む方法が提供される。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、無線システムのシミュレーションを実行する方法であって、実際の無線システムの信号空間から分離された該実際の無線システムの背景空間に基づいた、格納された環境データを用いてシミュレーションを実行するステップを含む方法が提供される。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、少なくとも１つの無線システムのシミュレーションのためのデータコレクタであって、受信機と、信号プロセッサと、メモリとを備え、前記受信機は少なくとも１つの無線周波数帯を受信するように構成され、前記信号プロセッサは、前記少なくとも１つの無線周波数帯における前記少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離するように構成され、前記メモリは、前記信号プロセッサの前記背景空間に基づいた前記少なくとも１つの無線システムの前記環境データを格納するように構成される、データコレクタが提供される。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、シミュレーションのために少なくとも１つの無線システムのデータを収集するコンピュータによって実行可能なコンピュータプログラム命令を記憶するコンピュータ可読媒体であって、コンピュータによって実行されると、少なくとも１つの無線周波数帯を受信する機能と、前記少なくとも１つの無線周波数帯における少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離する機能と、前記背景空間に基づいて前記少なくとも１つの無線システムの環境データを格納する機能と、を実行するコンピュータプログラム命令を記憶したコンピュータ可読媒体が提供される。
【０００９】
本発明はいくつかの利点を提供する。現実的な無線環境が記録され、それに基づき、無線システムにおける実際の外乱をシミュレートすることができる。
以下において、本発明を、実施形態及び添付の図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】データコレクタを示す図である。
【図２】信号空間及び背景空間を分離するための構成を示す図である。
【図３】ベクトルカードを示す図である。
【図４】シミュレータを示す図である。
【図５】ＦＩＲフィルタを示す図である。
【図６】データ収集の方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
仮想ドライブテストにおいて、データがフィールドから収集され、処理され、次に実験室条件において可能な限り正確に測定が反復される。測定は既存の無線システムにおいて行われ、基地局として人工の送信機が用いられる。仮想ドライブテストは、無線システム解析のオフライン解決策である。
【００１２】
図１を参照して、アンテナ１００、ミキサ１０２、信号プロセッサ１０４、及びメモリ１０６を備えるデータコレクタの実施例を説明する。アンテナ１００は、単一のコンポーネントであるか、又はアンテナ素子のアレイ又はマトリックスである。電磁放射の帯域が、アンテナからミキサ１０２へと進み、ミキサ１０２において所望の帯域がベースバンドにミックスダウンされる。１つの帯域の代わりに、複数の所望の帯域を受信することもできる。ミキサ１０２の後段の信号プロセッサ１０４において、ベースバンドをデジタル形式に変換し、少なくとも部分的にデジタル形式で処理することができる。信号プロセッサ１０４は、少なくとも１つの帯域内の少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、１つ又は複数の受信帯域の干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離する。メモリ１０６は、信号プロセッサ１０４の制御下で、背景データに基づいた無線システムの環境データを記憶する。メモリ１０６は、例えばＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポートによってコンピュータ等に接続することができる。
【００１３】
環境データとは、雑音及び干渉を含む電磁放射を指し、該電磁放射は、人工の揮発性放射又は不揮発性放射、及び自然源からの（天体若しくは天体作用から、又は稲光等の地上の現象からの）放射を含んでいる。
【００１４】
図２は、信号プロセッサ１０４内の信号空間と背景とを分離する可能な方策を表している。通常、これらを分離するいくつかの方法が存在する。以下の説明は１つの帯域に言及するが、分離は複数の帯域に適用することができる。受信した帯域は、２つの分岐に分割することができる。第１の分岐は、受信した帯域を第２の分岐に対して適切に遅延させるためのバッファ２００を有する。第２の分岐の受信機素子２０２では、いくつかの操作を実行することができる。帯域はミキシングされ、ベースバンド内のデータをデジタル形式に変換し、帯域内の信号のチャネルのインパルス応答を、信号内の既知のデータに基づいて形成することができる。信号内のデータは所定のシンボルとして既知であるので、それらと検出されたシンボルとの比較を用いて、チャネル内の歪みを求めることができ、インパルス応答を推定することもできる。シンボルは、ビットを含むことができる。ＤＳＳＳ（直接シーケンススペクトラム拡散）システムにおいて、インパルス応答推定値は、整合フィルタの出力から取得することができ、ＯＦＤＭ（直交周波数分割変調）システムでは、インパルス応答推定値は振幅応答の逆数として取得することができる。
【００１５】
少なくとも１つのインパルス応答推定値、及び既知のデータを搬送するＲＦ信号に基づいて、送信素子２０４は、所望のＲＦ（無線周波数）帯域において少なくとも１つの再生信号を形成することができる。信号の再生は、例えばＳＡＧＥ（空間交互一般化期待値最大化（Space Alternating Generalized Expectation Maximization））等の従来の方法の適宜の信号モデルに基づいて行うことができる。送信素子２０４は、最初に、再生されたベースバンド信号を所望の無線周波数にミックスアップすることができる。次に、少なくとも１つのインパルス応答と既知のデータを有する対応するＲＦ信号との間の畳み込み操作によって、チャンネルの影響を考慮に入れることができる。次に、バッファ２００から到来する受信信号と再生信号との間の差分を差分素子２０６において形成する。差分素子２０６は減算器であり、該減算器において、再生信号が受信信号から同期して減算される。信号間の差分は、アナログ−デジタル変換器２０８において、デジタル形式に変換される。差分は信号を含まずに背景雑音及び干渉を含み、したがって無線システムの環境データを規定する。環境データはメモリ１０６に記憶される。
【００１６】
環境データは、適切なプレイバックのために、メモリ１０６内に反復的に形成及び格納することができる。異なる時点で形成される環境データは、時系列で格納することができ、また、その順序で検索される。又は、異なる時点で形成された環境データは、信号の形成又は受信の時点に関連付けるか又は該時点をスタンプすることができる。環境データは、１秒に１００回以上反復して形成及び格納することができる。一実施形態では、環境データは１秒に約１０００回又はさらには数千回、反復して形成及び格納することができる。このように環境データの更新率が高いので、環境データはデータコレクタによって時間的に非常に正確に記録することができる。このように高い周波数で環境データを更新すると、例えばフェージングの効果をデータ及びシミュレーションにおいて考慮に入れることができる。一実施形態では、環境データの２つの連続した更新の周期は、受信帯域における信号の遅延広がりよりも短くすることができる。
【００１７】
受信帯域は、無線システムにおける信号の設計された帯域幅よりも広くすることができる。同様にして、環境データは、無線システムにおける信号の設計された帯域幅よりも広い帯域幅を用いて形成及び格納することができる。これによって、潜在的干渉の状況に気付くことが可能になる。例えば、受信信号の帯域幅が１０ｋＨｚである場合、受信及び環境の帯域幅は、例えば２０ｋＨｚとすることができる。受信及び環境データのための帯域幅は、約１０ＭＨｚよりも広くすることができる。ＵＭＴＳ無線システム（ユニバーサル移動電気通信システム）において、受信及び環境の帯域幅は、例えば５０ＭＨｚ又は１００ＭＨｚとすることができる。
【００１８】
データコレクタがオペレータ専用である場合、ＳＩＭ（加入者識別モジュール）カード及びＳＩＭカード認証を含めることが可能である。オペレータによって要求される帯域幅よりも広い帯域幅を記録することができる。
【００１９】
図１は、環境においてより多くの情報を受信するためのいくつかの可能な実施形態も含む。衛星測位システムの受信機等のロケータ１０８を信号プロセッサ１０４に接続することができる。ロケータ１０８は、データコレクタが無線システム内で移動するときに該データコレクタを追尾する。ロケータ１０８は、データコレクタによる所望の帯域の受信中に複数の時点で、衛星からの信号に基づいて無線システム内の自身の位置を求める。衛星測位システムは、例えばＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）である。信号プロセッサ１０４は、各時点の環境データを、同時に求められた位置と関連付け、関連付けられた位置データを用いて環境データの格納を制御する。関連付けられるデータは、高度情報が利用可能でない場合、二次元とすることができる。しかしながら、高度データをマップから取得し、関連付けられるデータを３次元にすることができる。
【００２０】
仮想テストドライブは、３Ｄ（３次元）ドライブとすることができ、基地局を仮想的に配置することができる。シミュレートされた周囲環境において仮想ルートをドライブして、仮想無線システムがどのように作動するかをテストすることが可能である。いくつかのセルを通ってドライブし、ＭＡＣ（媒体アクセス制御）層及びＲＲＭ（無線リソース管理）機能をモニタリングすることも可能である。このため、ハンドオーバーをシミュレートすることが可能である。
【００２１】
加速センサ１１０を信号プロセッサ１０４に接続することができる。センサ１１０は、自身が受ける力を電気信号に変換する。この電気信号は、信号プロセッサ１０４において、又は信号プロセッサ１０４の前段でデジタル形式に変換することができる。信号プロセッサ１０４は、加速度を積分することによって各時点におけるデータコレクタの速度を求め、環境データの格納を、関連付けられた速度データを用いて制御することができる。データコレクタの速度を知ることによって、コヒーレンス時間を求めることが可能になる。一実施形態では、サンプリングはコヒーレンス時間内に少なくとも２回実行される。ＧＰＳ等の衛星測位システムを用いることができる。サンプリングレートは異なる場合があるが、任意の時点を線形に補間することができる。
【００２２】
高度センサ１１２を信号プロセッサ１０４に結合することができる。センサ１１２の動作は、気圧に対する感度に基づくことができる。センサ１１２は、気圧を電気信号に変換し、この電気信号は、信号プロセッサ１０４において、又は信号プロセッサ１０４の前段でデジタル形式に変換される。信号プロセッサ１０４は、環境データを、各時点において同時に求められた高度と関連付け、環境データの格納を、関連付けられた高度データを用いて制御することができる。地球上の位置が利用可能である場合、信号プロセッサ１０４は、環境データを、各時点において同時に求められた３次元の位置と関連付け、環境データの格納を、関連付けられた３次元位置データ用いて制御することができる。一般に、位置は３次元である必要がなく、２次元又はさらには１次元の位置でもよい。ネットワークは、必ずしも或る特定の地理的エリアで機能する必要はなく、エリアは無線チャネルと関連付けることができる。
【００２３】
さらに、温度センサ１１４も信号プロセッサ１０４に接続することができる。センサ１１４は、温度を電気信号に変換し、この電気信号は、信号プロセッサ１０４において、又は信号プロセッサ１０４の前段でデジタル形式に変換される。信号プロセッサ１０４は、環境データを、各時点において同時に求められた高度データと関連付け、より一般的には、環境データの格納を、関連付けられた温度データを用いて制御することができる。この関連付けによって、実施形態が様々な気候及び季節を考慮に入れることが可能になる。
【００２４】
図３は、信号プロセッサ１０４として用いることができるベクトルカードを表している。受信信号は、ｌ／Ｑ変調（同相／直交位相変調）を用いて変調され、その形式の信号は、フィルタ３００、３０２において受信される。次に、アナログ信号は、変換器３０４、３０６においてデジタル形式に変換される。次に、デジタル信号は、ＦＰＧＡエンジン３０８（フィールドプログラマブルゲートアレイ）に進む。一般に、ＦＰＧＡエンジン内に１つ又は複数のＦＰＧＡが存在する。ＦＰＧＡエンジン３０８は、反復して構成可能であると共に処理が高速である。ＵＭＴＳにおいて、ＦＰＧＡエンジン３０８は、例えばチャネルのインパルス応答の推定値を形成するために、共通パイロット信号を復号する。さらに、ＥＰＧＡエンジン３０８は、背景をメモリ１０６内に格納する前に、信号空間と背景とを分離する。しかしながら、データの収集中、受信帯域をインパルス応答の推定値と共にメモリ１０６内に格納することができる。受信帯域は、例えばＩサンプル及びＱサンプル（雑音及び干渉を含む）を格納することによって、記録することができる。全ての必要なデータが収集されると、インパルス応答の格納された推定値を用いて信号空間及び背景を互いから分離することができ、背景をメモリ１０６内に格納することができる。
【００２５】
複数のベクトルカードが並列に接続されている場合、複数のデータストリームを受信することができる。１つのベクトルカードは、３Ｇ無線システム（第３世代）からの帯域を受信及び処理することができ、別のベクトルカードは、２Ｇ無線システム（第２世代）からの帯域を受信及び処理することができる。それに応じて、いくつかのベクトルカードは、それぞれがＭＩＭＯチャネル（多入力多出力）の１つのチャネルを含む複数の帯域を受信及び処理することができる。計算エンジンとして機能する信号プロセッサ１０４は、様々な標準規格をサポートするように再構成可能である。
【００２６】
図３のデータコレクタは、送信機の一部として用いることもできる。無線ネットワークが存在しないか、又はまだ動作していない場合、ベクトルカード及びメモリを有するデバイスを基地局サイト内に配置することが可能である。送信機とするために、Ｄ／Ａ変換器３１０、３１４を、ＦＰＧＡエンジン３０８からのＩ／Ｑ変調信号に用いることができる。Ｉ／Ｑ変調信号は、フィルタ３１２、３１６においてフィルタリングされる。さらに、Ｉ／Ｑ変調シンボルをベースバンド信号に結合するためのコンバイナ３１８、ベースバンド信号をミックスアップするためのミキサ３２０、及びアンテナ３２２が送信機に必要となる。送信シンボルをメモリ１０６内に格納することができ、ＦＰＧＡエンジン３０８を、それらの送信シンボルをＩ／Ｑ形式で変調するように構成することができる。ＦＰＧＡエンジン３０８はプログラム可能であるので、操作目的が例えば受信機から送信機に、又はその逆に変化する度に、再プログラムすることができる。
【００２７】
図４はシミュレータを示している。送信機４００はシミュレータ４０２を通じて受信機４０４に信号を送信する。シミュレータ４０２はチャネル素子４０６を含み、該チャネル素子はチャネルのインパルス応答の推定値とＲＦ信号との間の畳み込みを実行する。シミュレータ４０２はメモリ１０６も備える。該メモリは環境データを含む。さらに、シミュレータは加算器４０８を備え、該加算器は、チャネル素子４０６の後段でＲＦ信号に環境データを加算する。受信機４０４において受信される信号は、チャネル素子４０６によって生じる同期ずれ、並びに実際の無線システムにおいて記録される雑音及び干渉を含む。
【００２８】
環境データを記録するとき、データコレクタは無線システムにおいて１又は複数の特定の速度で進行する。仮想テストドライブとすることができるシミュレーション中、環境データは、シミュレーションにおける受信機の動きに対応する異なる１又は複数の速度でプレイバックすることができる。さらに、環境データの振幅は、記録されたレベルの振幅から変更することができる。
【００２９】
図５は、ＦＩＲフィルタを構成するチャネル素子４０６を表している。ＦＩＲフィルタは、シフトレジスタとして構成される遅延素子５００、重み係数ブロック５０２、及び合算器５０４を備える。入力信号ｘ（ｎ）は、各遅延素子５００において遅延され、該遅延素子の遅延は、時間の長さが同じでも異なっていてもよく、遅延信号は、所望の重み係数ｈ（ｉ）によって重み係数ブロック５０２において重み付けされ、ここでｉ＝［０，．．．，Ｎ］である。重み係数ｈ＝［ｈ（０），．．．，ｈ（Ｎ）］は、無線チャネルのチャネル推定値であり、ＦＩＲフィルタのタップ係数とも呼ばれる。重み係数は、実際の無線チャネルの特性が変更するのと同じように変更される。通例、重み係数は、短期では非常に安定しているが、信号の変動率と比較して低速に変化する。遅延信号及び重み付けされた信号は合算器５０４において合算される。
【００３０】
一般に、重み係数は実数又は複素数である。複素重み係数は、例えばＧＳＭ（移動通信のためのグローバルシステム）又はＣＯＭＡ無線システム（符号分割多元接続）の無線チャネルが直交変調を用い、信号が２つの部分に分割されるので、必要とされる。実数の信号部Ｉ（同相）は位相シフトを有しないキャリアと乗算され、虚数信号部Ｑ（直交位相）は位相シフトされたキャリアと乗算される。このため、信号ｘはｘ＝Ｉ＋ｊＱの形式で表すことができる。ここで、Ｉは実数信号部であり、Ｑは虚数信号部であり、ｊは虚数単位である。
【００３１】
数式において、ＦＩＲフィルタの出力信号ｙ（ｎ）は、遅延信号と重み係数との積の和を含む畳み込みとして表すことができる。
ｙ（ｎ）
＝ｘ＊ｈ
＝Σｈ（ｋ）ｘ（ｎ−ｋ）
（Σは、ｋ＝１〜Ｎの場合の加算を表す）
ここで、「＊」は畳み込み演算を表し、ｎは信号要素のインデックスを表す。信号ｘ及びｙ、並びにチャネルインパルス応答ｈは、既知の方法で、スカラとして、ベクトル形式で、又は行列形式で処理される。
【００３２】
図６は、方法のフローチャートを表している。ステップ６００において、少なくとも１つの無線周波数帯が受信される。ステップ６０２において、少なくとも１つの無線周波数帯内の少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とが分離される。ステップ６０４において、背景空間に基づいて、少なくとも１つの無線システムの環境データが格納される。
【００３３】
実施形態は、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）回路又はＶＬＳＩ（超大規模集積）回路を用いて実現することができる。代替的に又は付加的に、実施形態は、シミュレーションのために少なくとも１つの無線システムのデータを収集するコンピュータプロセスを実行するための命令を含むコンピュータプログラムとして実現することができる。
【００３４】
コンピュータプログラムは、コンピュータ又はプロセッサによって読み出し可能なコンピュータプログラム配布媒体上に格納することができる。コンピュータプログラム媒体は、例えば、電子、磁気、光、赤外線、若しくは半導体のシステム、デバイス、又は伝送媒体とすることができるがこれらに限定されない。コンピュータプログラム媒体は、以下の媒体、すなわち、コンピュータ可読媒体、プログラムストレージ媒体、記録媒体、コンピュータ可読メモリ、ランダムアクセスメモリ、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ、コンピュータ可読ソフトウェア配布パッケージ、コンピュータ可読信号、コンピュータ可読通信信号、コンピュータ可読印刷物、及びコンピュータ可読圧縮ソフトウェアパッケージのうちの少なくとも１つを含む。
【００３５】
本発明は、添付の図面による例を参照して上述されてきたが、本発明はそれらに限定されず、添付の特許請求の範囲内で種々の変更ができることが明らかであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シミュレーションのために少なくとも１つの無線システムのデータを収集する方法であって、
少なくとも１つの無線周波数帯を受信するステップと、
前記少なくとも１つの無線周波数帯における少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離するステップと、
前記背景空間に基づいて、前記少なくとも１つの無線システムの環境データを格納するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、
既知のデータを有する前記少なくとも１つの信号に基づいて少なくとも１つのインパルス応答推定値を形成することによって、分離を実行するステップと、
前記少なくとも１つのインパルス応答推定値及び前記既知のデータに基づいて少なくとも１つの再生信号を形成するステップと、
受信信号と前記再生信号との間の差分を環境データとして形成するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、１秒に１００回以上反復して環境データを格納するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、１秒に約１０００回反復して環境データを格納するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、前記少なくとも１つの無線周波数帯を受信すると共に、前記環境データを前記少なくとも１つの無線システムの信号の設計された帯域幅よりも広い帯域幅を用いて格納するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、少なくとも１つの無線周波数帯を受信し、前記環境データを形成すると共に、該環境データを約１０ＭＨｚよりも広い帯域幅を用いて格納するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信のタイミングを求めるステップと、前記環境データを前記求められたタイミングと関連付けるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、前記少なくとも１つの無線システムにおける前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信の位置を求めるステップと、前記環境データを前記求められた位置と関連付けるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法において、該方法は、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信の加速度を求めるステップと、前記環境データを前記求められた加速度と関連付けるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信中の温度を求めるステップと、前記環境データを前記求められた温度と関連付けるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、異なる多入力多出力チャネルの信号を含む少なくとも２つの無線周波数帯を受信するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１記載の方法において、該方法は、異なる無線システムの信号を含む少なくとも２つの無線周波数帯を受信するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
無線システムのシミュレーションを実行する方法であって、
実際の無線システムの信号空間から分離された該実際の無線システムの背景空間に基づいた、格納された環境データを用いてシミュレーションを実行するステップ
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの無線システムのシミュレーションのためのデータコレクタであって、
受信機と、
信号プロセッサと、
メモリと
を備え、
前記受信機は少なくとも１つの無線周波数帯を受信するように構成され、
前記信号プロセッサは、前記少なくとも１つの無線周波数帯における前記少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの無線周波数帯における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離するように構成され、
前記メモリは、前記信号プロセッサの制御下で前記背景空間に基づいた前記少なくとも１つの無線システムの前記環境データを格納するように構成されている
ことを特徴とするデータコレクタ。
【請求項１５】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、前記信号空間と前記背景とを分離するために、前記信号プロセッサは、
既知のデータを有する前記少なくとも１つの信号に基づいて少なくとも１つのインパルス応答推定値を形成し、
前記少なくとも１つのインパルス応答推定値及び前記既知のデータに基づいて少なくとも１つの再生信号を形成し、
受信信号と前記再生信号との間の差分として環境データを形成する
ように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項１６】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、１秒に１００回以上反復して前記環境データを提供及び格納するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項１７】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、１秒に約１０００回反復して前記環境データを提供及び格納するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項１８】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの信号を受信すると共に、前記環境データを前記少なくとも１つの無線システムの信号の設計された帯域幅よりも広い帯域幅を用いて格納するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項１９】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの信号を受信し、前記環境データを形成すると共に、該環境データを約１０ＭＨｚよりも広い帯域幅を用いて格納するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２０】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの無線システムにおける前記少なくとも１つの信号の前記受信の位置を求めるように構成され、前記信号プロセッサは、前記環境データを前記求められた位置と関連付けるように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２１】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信のタイミングを求めるように構成されるクロックを備え、前記信号プロセッサは、前記環境データを前記求められたタイミングと関連付けるように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２２】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信の加速度を求めるように構成されるセンサを備え、前記信号プロセッサは、前記環境データを前記求められた加速度と関連付けるように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２３】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信中の温度を求めるように構成される温度計を備え、前記信号プロセッサは、前記環境データを前記求められた温度と関連付けるように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２４】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、異なる多入力多出力チャネルの信号を含む少なくとも２つの無線周波数帯を受信するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２５】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、異なる無線システムの信号を含む少なくとも２つの無線周波数帯を受信するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２６】
シミュレーションのために少なくとも１つの無線システムのデータを収集するコンピュータによって実行可能なコンピュータプログラム命令を記憶するコンピュータ可読媒体であって、コンピュータによって実行されると、
少なくとも１つの無線周波数帯を受信し、
前記少なくとも１つの無線周波数帯における少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離し、
前記背景空間に基づいて前記少なくとも１つの無線システムの環境データを格納する
機能を実行するコンピュータプログラム命令を記憶したコンピュータ可読媒体。
【請求項２７】
請求項２６記載のコンピュータ可読媒体において、該媒体は、プログラムストレージ媒体、記録媒体、コンピュータ可読メモリ、コンピュータ可読ソフトウェア配布パッケージ、コンピュータ可読信号、コンピュータ可読通信信号、及びコンピュータ可読圧縮ソフトウェアパッケージのうちの少なくとも１つであることを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【請求項１】
シミュレーションのために少なくとも１つの無線システムのデータを収集する方法であって、
少なくとも１つの無線周波数帯を受信するステップと、
前記少なくとも１つの無線周波数帯における少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離するステップと、
前記背景空間に基づいて、前記少なくとも１つの無線システムの環境データを格納するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、
既知のデータを有する前記少なくとも１つの信号に基づいて少なくとも１つのインパルス応答推定値を形成することによって、分離を実行するステップと、
前記少なくとも１つのインパルス応答推定値及び前記既知のデータに基づいて少なくとも１つの再生信号を形成するステップと、
受信信号と前記再生信号との間の差分を環境データとして形成するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、１秒に１００回以上反復して環境データを格納するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、１秒に約１０００回反復して環境データを格納するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、前記少なくとも１つの無線周波数帯を受信すると共に、前記環境データを前記少なくとも１つの無線システムの信号の設計された帯域幅よりも広い帯域幅を用いて格納するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、少なくとも１つの無線周波数帯を受信し、前記環境データを形成すると共に、該環境データを約１０ＭＨｚよりも広い帯域幅を用いて格納するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信のタイミングを求めるステップと、前記環境データを前記求められたタイミングと関連付けるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、前記少なくとも１つの無線システムにおける前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信の位置を求めるステップと、前記環境データを前記求められた位置と関連付けるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法において、該方法は、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信の加速度を求めるステップと、前記環境データを前記求められた加速度と関連付けるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信中の温度を求めるステップと、前記環境データを前記求められた温度と関連付けるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法において、該方法はさらに、異なる多入力多出力チャネルの信号を含む少なくとも２つの無線周波数帯を受信するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１記載の方法において、該方法は、異なる無線システムの信号を含む少なくとも２つの無線周波数帯を受信するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
無線システムのシミュレーションを実行する方法であって、
実際の無線システムの信号空間から分離された該実際の無線システムの背景空間に基づいた、格納された環境データを用いてシミュレーションを実行するステップ
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの無線システムのシミュレーションのためのデータコレクタであって、
受信機と、
信号プロセッサと、
メモリと
を備え、
前記受信機は少なくとも１つの無線周波数帯を受信するように構成され、
前記信号プロセッサは、前記少なくとも１つの無線周波数帯における前記少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの無線周波数帯における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離するように構成され、
前記メモリは、前記信号プロセッサの制御下で前記背景空間に基づいた前記少なくとも１つの無線システムの前記環境データを格納するように構成されている
ことを特徴とするデータコレクタ。
【請求項１５】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、前記信号空間と前記背景とを分離するために、前記信号プロセッサは、
既知のデータを有する前記少なくとも１つの信号に基づいて少なくとも１つのインパルス応答推定値を形成し、
前記少なくとも１つのインパルス応答推定値及び前記既知のデータに基づいて少なくとも１つの再生信号を形成し、
受信信号と前記再生信号との間の差分として環境データを形成する
ように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項１６】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、１秒に１００回以上反復して前記環境データを提供及び格納するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項１７】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、１秒に約１０００回反復して前記環境データを提供及び格納するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項１８】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの信号を受信すると共に、前記環境データを前記少なくとも１つの無線システムの信号の設計された帯域幅よりも広い帯域幅を用いて格納するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項１９】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの信号を受信し、前記環境データを形成すると共に、該環境データを約１０ＭＨｚよりも広い帯域幅を用いて格納するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２０】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの無線システムにおける前記少なくとも１つの信号の前記受信の位置を求めるように構成され、前記信号プロセッサは、前記環境データを前記求められた位置と関連付けるように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２１】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信のタイミングを求めるように構成されるクロックを備え、前記信号プロセッサは、前記環境データを前記求められたタイミングと関連付けるように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２２】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信の加速度を求めるように構成されるセンサを備え、前記信号プロセッサは、前記環境データを前記求められた加速度と関連付けるように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２３】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、前記少なくとも１つの無線周波数帯の前記受信中の温度を求めるように構成される温度計を備え、前記信号プロセッサは、前記環境データを前記求められた温度と関連付けるように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２４】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、異なる多入力多出力チャネルの信号を含む少なくとも２つの無線周波数帯を受信するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２５】
請求項１４記載のデータコレクタにおいて、該データコレクタは、異なる無線システムの信号を含む少なくとも２つの無線周波数帯を受信するように構成されていることを特徴とするデータコレクタ。
【請求項２６】
シミュレーションのために少なくとも１つの無線システムのデータを収集するコンピュータによって実行可能なコンピュータプログラム命令を記憶するコンピュータ可読媒体であって、コンピュータによって実行されると、
少なくとも１つの無線周波数帯を受信し、
前記少なくとも１つの無線周波数帯における少なくとも１つの信号に関連付けられる信号空間と、前記少なくとも１つの受信帯域における干渉及び雑音に関連付けられる背景空間とを分離し、
前記背景空間に基づいて前記少なくとも１つの無線システムの環境データを格納する
機能を実行するコンピュータプログラム命令を記憶したコンピュータ可読媒体。
【請求項２７】
請求項２６記載のコンピュータ可読媒体において、該媒体は、プログラムストレージ媒体、記録媒体、コンピュータ可読メモリ、コンピュータ可読ソフトウェア配布パッケージ、コンピュータ可読信号、コンピュータ可読通信信号、及びコンピュータ可読圧縮ソフトウェアパッケージのうちの少なくとも１つであることを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１２−５０６１８７（Ｐ２０１２−５０６１８７Ａ）
【公表日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３１５２５（Ｐ２０１１−５３１５２５）
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＩ２００９／０５０７０７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４３７５８
【国際公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（５０７２３７９４５）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＩ２００９／０５０７０７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４３７５８
【国際公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（５０７２３７９４５）
【Ｆターム（参考）】
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