伝送路特性測定装置およびそれを利用した伝送路特性測定システム
【課題】基準タイミングが示された信号を送信しない場合であっても、簡易にタイミング同期を確立する技術を提供する。
【解決手段】クロックカウンタ４０は、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返す。復調部４６は、クロックカウンタ４０と同一の範囲を有したクロックカウンタが搭載された複数の送信装置のそれぞれから、信号を受信する。抽出部４８は、各信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する。導出部５０は、抽出したカウンタ値と、クロックカウンタ４０でのカウンタ値とをもとに、カウンタ値の補正値を送信装置単位に導出する。通信部４２は、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示する。
【解決手段】クロックカウンタ４０は、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返す。復調部４６は、クロックカウンタ４０と同一の範囲を有したクロックカウンタが搭載された複数の送信装置のそれぞれから、信号を受信する。抽出部４８は、各信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する。導出部５０は、抽出したカウンタ値と、クロックカウンタ４０でのカウンタ値とをもとに、カウンタ値の補正値を送信装置単位に導出する。通信部４２は、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送路特性測定技術に関し、無線装置間の伝送路特性を測定する伝送路特性測定装置およびそれを利用した伝送路特性測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線システムが、複数の送信ユニットとひとつの受信ユニットによって構成されている場合、複数の送信ユニットのそれぞれから送信される信号間の衝突確率の低減が要求される。特に、各送信ユニットが、それぞれに内蔵された時計により独立に計時を行ない、かつ計時した時刻に応じて信号を送信している場合、各送信ユニットの時計の時刻が異なっているので、複数の送信ユニットが同時に同一周波数で信号を送信するおそれがある。その結果、送信された信号間において混信が発生して、受信ユニットへの通信が失敗してしまう。そのため、複数の送信ユニットは、共通の時間フレームを有し、これに応じて信号を送信している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２７６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の送信ユニットから送信される信号間の衝突確率を低減するために、複数の送信ユニットが共通の時間フレームを有すること、つまり複数の送信ユニット間のタイミングが同期されていることが重要になる。このような同期は、例えば、受信ユニットが、基準になるタイミング（以下、「基準タイミング」という）が示された信号を送信し、複数の送信ユニットが、当該信号にて示されたタイミングに同期することによって実現される。しかしながら、受信ユニットが測定装置である場合、測定装置は、一般的に、基準タイミングが示された信号を送信する機能を有さない。また、タイミングの同期は、簡易になされる方が望ましい。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、基準タイミングが示された信号を送信しない場合であっても、簡易にタイミング同期を確立する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の伝送路特性測定装置は、クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタと、クロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタが搭載された複数の送信装置のそれぞれから、信号を受信する受信部と、受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する抽出部と、抽出部において抽出したカウンタ値と、クロックカウンタでのカウンタ値とをもとに、カウンタ値の補正値を送信装置単位に導出する導出部と、導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示する指示部と、指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、を備える。
【０００７】
この態様によると、各送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示するので、基準タイミングがなくても、簡易にタイミング同期を確立できる。
【０００８】
本発明の別の態様は、伝送路特性測定システムである。この伝送路特性測定システムは、クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタを搭載した伝送路特性測定装置と、伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する複数の送信装置とを備える。伝送路特性測定装置は、複数の送信装置のそれぞれからの信号を受信する受信部と、受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値を抽出する抽出部と、抽出部において抽出したカウンタ値と、クロックカウンタでのカウンタ値とをもとに、カウンタ値の補正値を送信装置単位に導出する導出部と、導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示する指示部と、指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部とを備える。
【０００９】
この態様によると、伝送路特性測定装置が、各送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示するので、基準タイミングがなくても、簡易にタイミング同期を確立できる。
【００１０】
本発明のさらに別の態様は、伝送路特性測定装置である。この装置は、クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタと、クロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタが搭載された複数の送信装置のそれぞれから、信号を受信する受信部と、受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する抽出部と、抽出部において抽出したカウンタ値のうちのひとつを参照値として、クロックカウンタでのカウンタ値を補正する補正部と、抽出部において抽出したカウンタ値のうちの残りと、補正部において補正したカウンタ値とをもとに、補正部での参照値の送信元になる送信装置とは別の送信装置に対するカウンタ値の補正値を導出する導出部と、導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を、補正部での参照値の送信元になる送信装置とは別の送信装置へ指示する指示部と、指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、を備える。
【００１１】
この態様によると、ひとつの送信装置でのカウンタ値に合うようにカウンタ値を補正し、残りの送信装置でのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を指示するので、基準タイミングがなくても、簡易にタイミング同期を確立できる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様は、伝送路特性測定システムである。この伝送路特性測定システムは、クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタを搭載した伝送路特性測定装置と、伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する第１送信装置と、伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する少なくともひとつの第２送信装置とを備える。伝送路特性測定装置は、第１送信装置と少なくともひとつの第２送信装置とのそれぞれからの信号を受信する受信部と、受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値を抽出する抽出部と、抽出部において抽出したカウンタ値のうち、第１送信装置からのカウンタ値をもとに、クロックカウンタでのカウンタ値を補正する補正部と、抽出部において抽出したカウンタ値のうちの残りと、補正部において補正したカウンタ値とをもとに、少なくともひとつの第２送信装置に対するカウンタ値の補正値を導出する導出部と、導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を、少なくともひとつの第２送信装置へ指示する指示部と、指示部においてカウンタ値を補正させた後、第１送信装置と少なくともひとつの第２送信装置とから信号をもとに、第１送信装置と少なくともひとつの第２送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、を備える。
【００１３】
この態様によると、伝送路特性測定装置が、ひとつの送信装置でのカウンタ値に合うようにカウンタ値を補正し、残りの送信装置でのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を指示するので、基準タイミングがなくても、簡易にタイミング同期を確立できる。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基準タイミングが示された信号を送信しない場合であっても、簡易にタイミング同期を確立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る測定システムの構成を示す図である。
【図２】図１の測定装置の構成を示す図である。
【図３】図２の測定部に記憶したテーブルのデータ構造を示す図である。
【図４】図１の第１送信装置の構成を示す図である。
【図５】図２の測定装置における補正手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の変形例に係る測定装置の構成を示す図である。
【図７】図６の測定装置における補正手順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】
【００１７】
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、複数の送信装置と、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定装置とを含んで構成される測定システムに関する。各送信装置には複数のアンテナが備えられ、測定装置にも複数のアンテナが備えられており、測定装置は、送信装置のアンテナと測定装置のアンテナとの間の伝送路特性を測定する。例えば、送信装置数が「２」であり、各送信装置のアンテナ数が「２」であり、測定装置のアンテナ数が「４」であれば、測定装置は、「１６」の伝送路特性を測定する。このような伝送路特性は、互いに異なったタイミングで測定されるべきであり、そのために、複数の送信装置間においてタイミングが同期し、互いに異なったタイミングで信号を送信することが要求される。前述のごとく、測定装置が基準タイミングを送信しない場合であっても、これらの間におけるタイミング同期を簡易に確立するために、本実施例に係る測定システムは、次の処理を実行する。
【００１８】
本実施例に係る測定装置は、所定の範囲を有したクロックカウンタを有し、入力したクロックに応じてクロックカウンタのカウンタ値を周期的に増加させる。以下では、所定の範囲で特定される期間を「フレーム」として規定する。また、複数の送信装置のそれぞれも、測定装置のクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを備え、測定装置と同様にカウンタ値を増加させる。起動直後などの初期状態において、複数の送信装置と測定装置は同期していないので、互いに異なったカウンタ値を有する。任意のタイミングでひとつの送信装置（以下、「第１送信装置」という）は、送信時のカウンタ値が含まれた無線信号を送信する。測定装置は、受信した無線信号に含まれたカウンタ値と、自らのカウンタ値との差異を導出する。
【００１９】
ここで、測定装置と送信装置とは、携帯電話システムのような無線システムにも対応しており、測定装置は、携帯電話システムにて第１送信装置へ差異の値を送信する。第１送信装置は、差異の値をもとに、カウンタ値を補正する。その後、別の送信装置（以下、「第２送信装置」という）も同様の動作を実行することによって、複数の送信装置のそれぞれは、測定装置のタイミングに同期する。その結果、これらのフレームタイミングが同期される。さらに、フレームは、測定すべき伝送路特性の数に応じたスロット、前述の例では「１６」のスロットに分割されている。複数の送信装置と測定装置では、スロット単位に、信号を送信すべきアンテナと、信号を受信すべきアンテナとの組合せが予め定められている。前述のごとく、フレームタイミングが同期されると、各スロットのタイミングも特定されるので、所定のスロットにおいて、ひとつのアンテナのみから信号が送信される。その結果、信号の衝突が低減され、伝送路特性の測定精度が向上する。
【００２０】
図１は、本発明の実施例に係る測定システム１００の構成を示す。測定システム１００は、送信装置１０と総称される第１送信装置１０ａ、第２送信装置１０ｂ、測定装置１２、基準信号発生器１４と総称される第１基準信号発生器１４ａ、第２基準信号発生器１４ｂ、第３基準信号発生器１４ｃを含む。第１送信装置１０ａは、第１送信アンテナ１６ａ、第２送信アンテナ１６ｂ、第１通信アンテナ２０ａを含み、第２送信装置１０ｂは、第３送信アンテナ１６ｃ、第４送信アンテナ１６ｄ、第２通信アンテナ２０ｂを含む。測定装置１２は、受信アンテナ１８と総称される第１受信アンテナ１８ａ、第２受信アンテナ１８ｂ、第３受信アンテナ１８ｃ、第４受信アンテナ１８ｄ、第３通信アンテナ２０ｃを含む。ここで、第１送信アンテナ１６ａ、第２送信アンテナ１６ｂ、第３送信アンテナ１６ｃ、第４送信アンテナ１６ｄは、送信アンテナ１６と総称され、第１通信アンテナ２０ａ、第２通信アンテナ２０ｂ、第３通信アンテナ２０ｃは、通信アンテナ２０と総称される。
【００２１】
図１における通信アンテナ２０は、携帯電話システムに対応したアンテナである。ここで、第１送信装置１０ａ、第２送信装置１０ｂ、測定装置１２は、いずれも携帯電話システムにおける端末装置に相当する。そのため、第１通信アンテナ２０ａ、第２通信アンテナ２０ｂ、第３通信アンテナ２０ｃのそれぞれから送信された信号は、図示しない基地局装置を介して、他の通信アンテナ２０へ到達される。しかしながら、図１では、図面を簡易にするために、基地局装置の表示を省略する。そのため、図１において、通信アンテナ２０間で直接の通信がなされているように示されているが、実際は、基地局装置を介した通信がなされている。
【００２２】
基準信号発生器１４は、所定の周波数のクロック信号を基準信号として発生する。基準信号発生器１４は、セシウムやルビジウムにてクロック信号を発生する。例えば、クロック信号の周波数は、１０２．４ＭＨｚに設定される。基準信号発生器１４は、クロック信号を出力する。測定装置１２は、基準信号発生器１４からのクロック信号を入力する。測定装置１２は、クロックカウンタを搭載し、クロック信号をクロックカウンタへ入力する。クロックカウンタは、クロック信号に応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させる。
【００２３】
さらに、クロックカウンタは、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返す。例えば、第１値は「０」と設定され、第２値は「１６３８３」と設定される。カウンタ値が第１値から第２値になるまでの期間がフレームである。複数の送信装置１０のそれぞれも、基準信号発生器１４からのクロック信号を入力する。各送信装置１０は、測定装置１２に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載する。測定システム１００での処理を時系列に沿って説明するために、以下では、（１）同期処理、（２）測定処理の順に説明する。
【００２４】
（１）同期処理
各送信装置１０は、通信アンテナ２０を介して測定装置１２からの指示を受けつける。当該指示は、送信装置１０単位に出力されている。各送信装置１０は、指示に応じて、互いに異なったタイミングにて、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた無線信号を送信アンテナ１６から送信する。例えば、第１送信装置１０ａからの無線信号が送信され、測定装置１２におけるカウンタ値の差異の導出処理が終了した後、第２送信装置１０ｂからの無線信号が送信される。測定装置１２は、受信アンテナ１８を介して、複数の送信装置１０のそれぞれから、互いに異なったタイミングにて無線信号を受信する。
【００２５】
測定装置１２は、無線信号に含まれたカウンタ値を抽出するとともに、当該カウンタ値と、クロックカウンタでのカウンタ値との差異をもとに、カウンタ値の補正値を送信装置１０単位に導出する。測定装置１２は、第３通信アンテナ２０ｃから、補正値が含まれたパケット信号を送信する。ここで、第１送信装置１０ａに対する補正値が含まれたパケット信号の送信先は、第１送信装置１０ａに設定される。パケット信号を送信することによって、測定装置１２は、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置１０へ指示する。送信装置１０は、通信アンテナ２０を介して、測定装置１２からのパケット信号を受信する。送信装置１０は、パケット信号に含まれた補正値を抽出し、補正値によって、クロックカウンタのカウンタ値を補正する。
【００２６】
（２）測定処理
測定処理を説明する前に、ここでは、測定システム１００が測定すべき伝送路を説明する。第１送信装置１０ａと第２送信装置１０ｂには、第１送信アンテナ１６ａから第４送信アンテナ１６ｄまでの４つの送信アンテナ１６が備えられている。一方、測定装置１２には、第１受信アンテナ１８ａから第４受信アンテナ１８ｄまでの４つの受信アンテナ１８が備えられている。ひとつの送信アンテナ１６とひとつの受信アンテナ１８との組合せによって、ひとつの伝送路が決定される。図１の場合、第１送信アンテナ１６ａと第１受信アンテナ１８ａとの組合せ、第１送信アンテナ１６ａと第２受信アンテナ１８ｂとの組合せのように、１６の組合せが形成される。測定システム１００では、組合せの数に応じて、フレームを１６のスロットに分割する。
【００２７】
ひとつのスロットは、「１０２４」クロックの期間として規定される。また、ひとつのスロットにおいて、ひとつの伝送路特性が測定される。また、各スロットに対して、送信アンテナ１６と受信アンテナ１８との組合せが予め対応づけられている。例えば、フレームの先頭のスロットにおいて、第１送信アンテナ１６ａから送信された信号（以下、「トレーニング信号」という）が第１受信アンテナ１８ａにて受信され、次のスロットにおいて、第１送信アンテナ１６ａから送信されたトレーニング信号が第２受信アンテナ１８ｂにて受信される。このような測定順序は、第１送信装置１０ａ、第２送信装置１０ｂ、測定装置１２に予め記憶されている。
【００２８】
ユーザが測定装置１２に対して測定開始を指示する。測定装置１２は、第３通信アンテナ２０ｃを介して、第１送信装置１０ａと第２送信装置１０ｂへ測定開始を指示する。第１送信装置１０ａは、カウンタ値を監視し、カウンタ値が「０」になるタイミング、つまり新たなフレームが開始になるタイミングを検出する。第１送信装置１０ａは、先頭のスロットにおいて第１送信アンテナ１６ａからトレーニング信号を送信する。トレーニング信号は、測定装置１２にとって既知のパターンを有する。測定装置１２は、第１受信アンテナ１８ａにてトレーニング信号を受信する。また、測定装置１２は、受信したトレーニング信号をもとに伝送路特性を測定する。スロットが変更になると、送信アンテナ１６と受信アンテナ１８との組合せが変えられながら、同様の処理が繰り返される。つまり、測定装置１２は、カウンタ値を補正させた後、各送信装置１０からトレーニング信号をもとに、各送信装置１０との間の伝送路特性を測定する。
【００２９】
図２は、測定装置１２の構成を示す。測定装置１２は、受信アンテナ１８と総称される第１受信アンテナ１８ａ、第２受信アンテナ１８ｂ、第３受信アンテナ１８ｃ、第４受信アンテナ１８ｄ、第３通信アンテナ２０ｃ、無線部３０と総称される第１無線部３０ａ、第２無線部３０ｂ、第３無線部３０ｃ、第４無線部３０ｄ、直交検波部３２と総称される第１直交検波部３２ａ、第２直交検波部３２ｂ、第３直交検波部３２ｃ、第４直交検波部３２ｄ、測定部３４、操作部３６、調節部３８、クロックカウンタ４０、通信部４２、制御部４４を含む。また、調節部３８は、復調部４６、抽出部４８、導出部５０を含む。
【００３０】
クロックカウンタ４０は、図示しない第３基準信号発生器１４ｃからのクロック信号を入力する。クロックカウンタ４０は、クロック信号をもとにカウンタ値を順次増加させる。前述のごとく、カウンタ値は、第１値から第２値までの範囲となるように規定されており、第２値に達した場合に第１値に戻るようにも規定されている。クロックカウンタ４０は、カウンタ値を測定部３４および導出部５０へ出力する。これは、フレームのタイミング、スロットのタイミングを出力することにも相当する。以下では、図１との対応を明確にするために、（１）同期処理、（２）測定処理の順に説明する。
【００３１】
（１）同期処理
操作部３６は、ボタン等のインターフェイスによって構成されており、ユーザからの各種指示を受けつける。操作部３６は、受けつけた指示を測定部３４へ出力する。測定部３４は、伝送路特性の測定機能を有するが、それ以外にも、伝送路特性の測定のために必要な処理を実行するための機能を有する。例えば、伝送路特性を測定するために送信装置１０に送信を指示する機能や、同期処理を実行するための機能である。測定部３４は、操作部３６を介して、送信装置１０に無線信号を送信させるための指示を受けつけると、指示に応じて、無線信号の送信指示が含まれたパケット信号を生成する。ここで、受けつけた指示には、送信装置１０を特定するための情報が含まれており、測定部３４は、当該情報をもとにパケット信号の宛先を特定する。測定部３４は、パケット信号を通信部４２へ出力する。通信部４２は、携帯電話システムに対応しており、第３通信アンテナ２０ｃを介して、パケット信号を送信装置１０へ送信する。これは、例えば、第１送信装置１０ａへ無線信号を送信させる指示に相当する。
【００３２】
無線部３０は、受信アンテナ１８を介して、送信装置１０からの無線信号を受信する。前述のごとく、無線信号には、送信元の送信装置１０に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値が含まれる。無線部３０は、無線信号に対して、無線周波数から中間周波数への周波数変換を実行する。無線部３０は、中間周波数へ変換した無線信号（以下、これも「無線信号」という）を直交検波部３２へ出力する。直交検波部３２は、無線部３０からの無線信号を直交検波することによって、無線信号に対して、中間周波数からベースバンドへの周波数変換を実行する。さらに、直交検波部３２は、ベースバンドの無線信号（以下、これも「無線信号」という）をＡ／Ｄ変換する。直交検波部３２は、デジタル信号に変換された無線信号（以下、これも「無線信号」という）を復調部４６へ出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同窓成分と直交成分を含むので、ふたつの信号線にて示されるべきである。しかしながら、ここでは、図面を明瞭にするために、ベースバンドの信号をひとつの信号線で示す。
【００３３】
復調部４６は、直交検波部３２からの無線信号を入力し、無線信号を復調する。また、復調部４６は、復調した信号を抽出部４８へ出力する。抽出部４８は、信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置１０に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する。抽出部４８は、カウンタ値を導出部５０へ出力する。導出部５０は、抽出部４８において抽出したカウンタ値（以下、「第１カウンタ値」という）と、クロックカウンタ４０でのカウンタ値（以下、「第２カウンタ値」という）とを入力する。導出部５０は、第１カウンタ値と第２カウンタ値とをもとに、第１カウンタ値に対する補正値を導出する。具体的に説明すると、導出部５０は、第２カウンタ値から第１カウンタ値を減算することによって、補正値を導出する。導出部５０は、補正値が含まれたパケット信号を生成する。また、導出部５０は、パケット信号と、補正値に対応した送信装置１０に関する情報とを通信部４２へ出力する。
【００３４】
通信部４２は、導出部５０から、パケット信号と、補正値に対応した送信装置１０に関する情報とを入力する。通信部４２は、補正値に対応した送信装置１０をパケット信号の宛先として、パケット信号を第３通信アンテナ２０ｃから送信する。これによって、通信部４２は、導出部５０において導出した補正値によるカウンタ値の補正を送信装置１０へ指示する。このような処理の後、操作部３６が、次の送信装置１０に無線信号を送信させるための指示を受けつけると、測定部３４等は、処理対象になる送信装置１０を変更して前述の処理を繰り返し実行する。その結果、導出部５０は、補正値を送信装置１０単位に導出し、通信部４２は、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置１０へ指示する。
【００３５】
（２）測定処理
通信部４２において、各送信装置１０にカウンタ値を補正させた後、操作部３６は、ユーザから、測定開始の指示を受けつける。操作部３６は、測定開始の指示を測定部３４へ出力する。測定部３４は、測定開始の指示が含まれたパケット信号を生成する。測定部３４は、パケット信号を通信部４２へ出力する。通信部４２は、第３通信アンテナ２０ｃから複数の送信装置１０へパケット信号を送信する。つまり、通信部４２は、複数の送信装置１０に測定開始を指示する。
【００３６】
測定部３４は、測定手順に関するテーブルを予め記憶する。図３は、測定部３４に記憶したテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、開始タイミング欄２００、終了タイミング欄２０２、送信アンテナ欄２０４、受信アンテナ欄２０６が含まれる。開始タイミング欄２００に示されたカウンタ値と、終了タイミング欄２０２に示されたカウンタ値とによって特定される期間がスロットに相当する。例えば、カウンタ値「０」から「１０２３」の期間が先頭のスロットに対応し、カウンタ値「１０２４」から「２０４７」の期間が次のスロットに対応する。また、送信アンテナ欄２０４と受信アンテナ欄２０６には、各スロットで使用すべき送信アンテナ１６と受信アンテナ１８とが示されている。例えば、先頭のスロットでは、第１送信アンテナ１６ａと第１受信アンテナ１８ａとが使用され、次のスロットでは、第１送信アンテナ１６ａと第２受信アンテナ１８ｂとが使用される。このように、１６スロットのそれぞれにおいて使用すべき送信アンテナ１６と受信アンテナ１８とが規定される。また、当該テーブルは、各送信装置１０にも記憶される。図２に戻る。
【００３７】
測定開始を指示し、カウンタ値が０になった後、第１受信アンテナ１８ａと第１無線部３０ａは、図示しない第１送信アンテナ１６ａからの信号を受信する。当該信号には、既知パターンが含まれており、以下では、当該信号を「トレーニング信号」という。第１無線部３０ａは、トレーニング信号に対して無線信号と同様の処理を実行する。第１直交検波部３２ａも、トレーニング信号に対して無線信号と同様の処理を実行するが、ベースバンドでのデジタル信号に変換されたトレーニング信号（以下、これも「トレーニング信号」という）を測定部３４へ出力する。測定部３４は、第１直交検波部３２ａからのトレーニング信号をもとに、第１送信アンテナ１６ａと第１受信アンテナ１８ａとの間の伝送路特性を測定する。伝送路特性として、例えば、遅延プロファイルが測定されるが、遅延プロファイルの測定には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。
【００３８】
カウンタ値が「１０２４」になった後、第２受信アンテナ１８ｂは、図示しない第１送信アンテナ１６ａからのトレーニング信号を受信する。第２無線部３０ｂ、第２直交検波部３２ｂは、第１無線部３０ａ、第１直交検波部３２ａと同様の処理を実行する。測定部３４は、第２直交検波部３２ｂからのトレーニング信号をもとに、第１送信アンテナ１６ａと第２受信アンテナ１８ｂとの間の伝送路特性を測定する。図２のテーブルに示されたカウンタ値になると、送信アンテナ１６や受信アンテナ１８が切りかえられて同様の処理が繰り返される。そのため、第３無線部３０ｃ、第４無線部３０ｄは、第１無線部３０ａと同様の処理を実行し、第３直交検波部３２ｃ、第４直交検波部３２ｄは、第１直交検波部３２ａと同様の処理を実行する。最終的に、測定部３４は、「１６」の伝送路特性を測定する。制御部４４は、測定装置１２全体のタイミングを制御する。
【００３９】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４０】
図４は、第１送信装置１０ａの構成を示す。第１送信装置１０ａは、測定用生成部６０、直交変調部６２と総称される第１直交変調部６２ａ、第２直交変調部６２ｂ、無線部６４と総称される第１無線部６４ａ、第２無線部６４ｂ、クロックカウンタ６６、補正部６８、通信部７０、調節用生成部７２、制御部７４を含む。なお、図１の第２送信装置１０ｂも、図４と同様の構成を有する。クロックカウンタ６６は、前述のごとく、図２のクロックカウンタ４０と同一の範囲において、図示しない第１基準信号発生器１４ａからのクロック信号をもとに、カウンタ値を増加させる。クロックカウンタ６６は、測定用生成部６０および調節用生成部７２へカウンタ値を順次出力する。図４の説明も、図１および図２の説明に合わせて、（１）同期処理、（２）測定処理の順に説明する。
【００４１】
（１）同期処理
通信部７０は、携帯電話システムに対応しており、第１通信アンテナ２０ａを介して、図示しない測定装置１２からパケット信号を受信する。通信部７０は、受信したパケット信号を復調し、復調したパケット信号（以下、これも「パケット信号」という）を測定用生成部６０、補正部６８、調節用生成部７２へ出力する。パケット信号が無線信号の送信指示を含んでいる場合、調節用生成部７２は、無線信号の送信指示を抽出する。調節用生成部７２は、無線信号の送信指示を抽出すると、クロックカウンタ６６からカウンタ値を取得する。また、調節用生成部７２は、カウンタ値が含まれた無線信号を生成し、無線信号を直交変調部６２へ出力する。
【００４２】
直交変調部６２は、無線信号を直交変調することによって、無線信号をベースバンドから中間周波数へ変換する。なお、直交変調部６２は、デジタル／アナログ変換も実行する。直交変調部６２は、中間周波数へ変換した無線信号（以下、これも「無線信号」という）を無線部６４へ出力する。無線部６４は、直交変調部６２からの無線信号を入力し、無線信号に対して、中間周波数から無線周波数への周波数変換を実行する。無線部６４は、無線周波数へ変換した無線信号（以下、これも「無線信号」という）を増幅した後に送信アンテナ１６から送信する。
【００４３】
無線信号が送信された後、通信部７０は、測定装置１２からのパケット信号を受信する。パケット信号が補正値を含んでいる場合、補正部６８は、補正値を抽出する。補正部６８は、クロックカウンタ６６でのカウンタ値を補正値によって補正させる。クロックカウンタ６６は、カウンタ値に補正値を加算することによって、カウンタ値を補正する。また、補正されたカウンタ値が新たなカウンタ値とされる。
【００４４】
（２）測定処理
カウンタ値が補正された後、通信部７０は、測定装置１２からのパケット信号を受信する。パケット信号が測定開始の指示を含んでいる場合、測定用生成部６０は、測定開始の指示を抽出する。ここで、測定用生成部６０は、図３と同様のテーブルを予め記憶しており、測定開始の指示を抽出すると、テーブルの中から、関連するカウンタ値を特定する。例えば、測定用生成部６０は、送信アンテナ欄２０４に第１送信アンテナ１６ａと第２送信アンテナ１６ｂとが含まれたスロットに対して、開始タイミング欄２００および終了タイミング欄２０２のカウンタ値を特定する。測定用生成部６０は、クロックカウンタ６６からのカウンタ値を監視する。監視しているカウンタ値が、特定したカウンタ値に一致した場合、測定用生成部６０は、対応した送信アンテナ１６からトレーニング信号を送信させる。
【００４５】
例えば、図３のテーブルにおいて、開始タイミングとしてカウンタ値「０」が特定されている場合、測定用生成部６０は、クロックカウンタ６６のカウンタ値が「０」になったことを検出すると、第１直交変調部６２ａへトレーニング信号を出力する。第１直交変調部６２ａ、第１無線部６４ａは、これまでと同様の処理を実行して、第１送信アンテナ１６ａからトレーニング信号を送信する。トレーニング信号の送信は、終了タイミングまでには終了される。さらに、監視しているカウンタ値が、特定した次のカウンタ値に一致した場合、測定用生成部６０は、送信アンテナ欄２０４をもとに送信アンテナ欄２０４を選択して、同様の処理を繰り返す。このような処理は、１フレームの期間にわたってなされる。制御部７４は、第１送信装置１０ａ全体のタイミングを制御する。
【００４６】
以上の構成による測定システム１００の動作を説明する。図５は、測定装置１２における補正手順を示すフローチャートである。測定部３４は、ｉを１に設定する（Ｓ１０）。無線部３０、直交検波部３２は、第ｉ送信装置１０ｉからの無線信号を受信し（Ｓ１２）、抽出部４８は、無線信号からカウンタ値を抽出する（Ｓ１４）。導出部５０は、抽出したカウンタ値に対する補正値を導出する（Ｓ１６）。導出部５０は、通信部４２を介して、第ｉ送信装置１０ｉへ補正を指示する（Ｓ１８）。測定部３４は、ｉに１を加算する（Ｓ２０）。ｉがＮよりも大きくなければ（Ｓ２２のＮ）、ステップ１２に戻る。一方、ｉがＮよりも大きくなれば（Ｓ２２のＹ）、処理は終了される。
【００４７】
次に、本発明の変形例を説明する。変形例は、実施例と同様に、複数の送信装置と測定装置とを含んで構成される測定システムに関し、測定装置が基準タイミングを送信しない場合であっても、これらの間におけるタイミング同期を簡易に確立することを目的とする。一方、実施例に係る測定装置は、複数の送信装置のそれぞれに対して補正値を送信する。その結果、複数の送信装置のそれぞれは、測定装置のクロックカウンタに同期するようにクロック値を補正する。しかしながら変形例に係る測定装置は、ひとつの送信装置のクロックカウンタに同期するように、カウンタ値を補正する。また、測定装置は、残りの送信装置のそれぞれに対して補正値を送信する。その結果、残りの送信装置のそれぞれは、測定装置のクロックカウンタに同期するようにクロック値を補正する。
【００４８】
図６は、本発明の変形例に係る測定装置１２の構成を示す。測定装置１２は、図２の測定装置１２と比較して、調節部３８に補正部５２も含まれている。ここでは、図２との差異を中心に説明し、測定処理の説明を省略する。無線信号を送信させる指示が含まれたパケット信号を送信した後、無線部３０は、受信アンテナ１８を介して、送信装置１０からの無線信号を受信する。ここでは、第１送信装置１０ａからの無線信号を最初に受信するものとする。当該無線信号は、無線部３０、直交検波部３２、復調部４６を介して抽出部４８へ出力される。抽出部４８は、無線信号に含まれたカウンタ値を抽出して、カウンタ値を導出部５０へ出力する。
【００４９】
導出部５０は、前述のごとく、抽出部４８において抽出したカウンタ値（以下、これまでと同様に「第１カウンタ値」という）と、クロックカウンタ４０でのカウンタ値（以下、これまでと同様に「第２カウンタ値」という）とを入力する。導出部５０は、第１カウンタ値と第２カウンタ値とをもとに、第２カウンタ値に対する補正値を導出する。具体的に説明すると、導出部５０は、第１カウンタ値から第２カウンタ値を減算することによって、補正値を導出する。導出部５０は、補正値を補正部５２へ出力する。補正部５２は、クロックカウンタ４０のカウンタ値を補正値で補正する。つまり、補正部５２は、カウンタ値に補正値を加算することによって、カウンタ値を補正する。これは、複数の送信装置１０におけるカウンタ値のうちのひとつを参照値として、クロックカウンタ４０でのカウンタ値を補正することに相当する。
【００５０】
クロックカウンタ４０でのカウンタ値が補正された後、操作部３６が、次の送信装置１０に無線信号を送信させるための指示を受けつける。測定部３４は、処理対象になる送信装置１０を変更し、例えば第２送信装置１０ｂを宛先として、無線信号を送信させる指示が含まれたパケット信号を通信部４２に送信させる。無線部３０は、受信アンテナ１８を介して、第２送信装置１０ｂからの無線信号を受信する。当該無線信号は、これまでと同様に、無線部３０、直交検波部３２、復調部４６を介して抽出部４８へ出力される。抽出部４８は、無線信号に含まれたカウンタ値を抽出して、カウンタ値を導出部５０へ出力する。
【００５１】
導出部５０は、前述のごとく、抽出部４８において抽出したカウンタ値（以下、これまでと同様に「第１カウンタ値」という）と、クロックカウンタ４０でのカウンタ値（以下、これまでと同様に「第２カウンタ値」という）とを入力する。ここで、第２カウンタ値は、補正部５２によって既に補正された値である。導出部５０は、第１カウンタ値と第２カウンタ値とをもとに、第１カウンタ値に対する補正値を導出する。これは、図２の導出部５０と同様の補正値が導出されることに相当する。つまり、導出部５０は、第１送信装置１０ａ以外の送信装置１０におけるカウンタ値と、補正部５２において補正したカウンタ値とをもとに、第１送信装置１０ａ以外の送信装置１０に対するカウンタ値の補正値を導出する。
【００５２】
導出部５０は、補正値が含まれたパケット信号を生成する。また、導出部５０は、パケット信号と、補正値に対応した送信装置１０に関する情報とを通信部４２へ出力する。通信部４２は、導出部５０から、パケット信号と、補正値に対応した送信装置１０に関する情報とを入力する。通信部４２は、補正値に対応した送信装置１０をパケット信号の宛先として、パケット信号を第３通信アンテナ２０ｃから送信する。これによって、通信部４２は、導出部５０において導出した補正値によるカウンタ値の補正を送信装置１０へ指示する。なお、以上の処理は他の送信装置１０に対してもなされる。つまり、測定装置１２は、第１送信装置１０ａからのカウンタ値をもとに、クロックカウンタ４０でのカウンタ値を補正する。さらに、測定装置１２は、第１送信装置１０ａ以外の送信装置１０からのカウンタ値と、補正したカウンタ値とをもとに、当該送信装置１０に対するカウンタ値の補正値を導出し、補正を指示する。
【００５３】
図７は、測定装置１２における補正手順を示すフローチャートである。測定部３４は、ｉを１に設定する（Ｓ４０）。無線部３０、直交検波部３２は、第ｉ送信装置１０ｉからの無線信号を受信し（Ｓ４２）、抽出部４８は、無線信号からカウンタ値を抽出する（Ｓ４４）。導出部５０は、抽出したカウンタ値をもとに補正値を導出する（Ｓ４６）。ｉが１であれば（Ｓ４８のＹ）、補正部５２は、補正値にてカウンタ値を補正する（Ｓ５０）。一方、ｉが１でなければ（Ｓ４８のＮ）、導出部５０は、通信部４２を介して、第ｉ送信装置１０ｉへ補正を指示する（Ｓ５２）。測定部３４は、ｉに１を加算する（Ｓ５４）。ｉがＮよりも大きくなければ（Ｓ５６のＮ）、ステップ４２に戻る。一方、ｉがＮよりも大きくなれば（Ｓ５６のＹ）、処理は終了される。
【００５４】
本発明の実施例によれば、内蔵したクロックカウンタのカウンタ値をもとに、各送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示するので、タイミング同期を確立できる。また、補正値を導出するために、カウンタ値を受けつけるだけなので、基準タイミングがなくても、簡易にタイミング同期を確立できる。また、容易にタイミング同期が確立されるので、測定処理の前段階の処理を簡易に実行できる。また、タイミング同期が確立されるので、トレーニング信号の衝突確率を低減できる。また、トレーニング信号の衝突確率が低減されるので、伝送路特性の測定精度を向上できる。
【００５５】
また、ひとつの送信装置でのカウンタ値に合うように、内蔵したクロックカウンタのカウンタ値を補正するので、ひとつの送信装置とのタイミング同期を簡易に確立できる。また、内蔵したクロックカウンタのカウンタ値を補正するので、ひとつの送信装置に対して何らかの指示を送信することを省略できる。また、ひとつの送信装置に対して何らかの指示を送信することが省略されるので、処理を簡易に実行できる。また、補正したクロックカウンタのカウンタ値をもとに、残りの送信装置でのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を指示するので、残りの送信装置ともタイミング同期を確立できる。
【００５６】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５７】
本発明の実施例において、各送信装置１０は、ふたつの送信アンテナ１６を備え、測定装置１２は、４つの受信アンテナ１８を備える。しかしながらこれに限らず例えば、送信アンテナ１６の数および受信アンテナ１８の数は、これらの値に限定されず、任意の値が設定されればよい。本変形例によれば、測定項目の自由度を向上できる。
【００５８】
本発明の実施例において、測定部３４は、遅延プロファイルを測定している。しかしながらこれに限らず例えば、測定部３４は、遅延プロファイル以外の伝送路特性を測定してもよい。具体的には、到来角、発射角、ドップラー周波数等が伝送路特性として測定されてもよい。このような伝送路特性の測定には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。本変形例によれば、さまざまな伝送路特性を測定できる。
【００５９】
本発明の変形例において、測定部３４は、ひとつの送信アンテナ１６とひとつの受信アンテナ１８とを組合わせ、一回の測定において当該組合せに対する伝送路特性を測定している。しかしながらこれに限らず例えば、測定部３４は、ひとつの送信アンテナ１６に対して複数の受信アンテナ１８を組合わせ、一回の測定において複数の組合せに対する伝送路特性を測定してもよい。本変形例によれば、測定の期間を短縮できる。
【００６０】
本発明の変形例において、通信アンテナ２０は、携帯電話システムのような無線システムに対応するとしている。しかしながらこれに限らず例えば、無線システムが、携帯電話システムではなく、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であってもよい。本変形例によれば、無線システムの採用の自由度を向上できる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 送信装置、 １２ 測定装置、 １４ 基準信号発生器、 １６ 送信アンテナ、 １８ 受信アンテナ、 ２０ 通信アンテナ、 ３０ 無線部、 ３２ 直交検波部、 ３４ 測定部、 ３６ 操作部、 ３８ 調節部、 ４０ クロックカウンタ、 ４２ 通信部、 ４４ 制御部、 ４６ 復調部、 ４８ 抽出部、 ５０ 導出部、 ５２ 補正部、 ６０ 測定用生成部、 ６２ 直交変調部、 ６４ 無線部、 ６６ クロックカウンタ、 ６８ 補正部、 ７０ 通信部、 ７２ 調節用生成部、 ７４ 制御部、 １００ 測定システム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送路特性測定技術に関し、無線装置間の伝送路特性を測定する伝送路特性測定装置およびそれを利用した伝送路特性測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線システムが、複数の送信ユニットとひとつの受信ユニットによって構成されている場合、複数の送信ユニットのそれぞれから送信される信号間の衝突確率の低減が要求される。特に、各送信ユニットが、それぞれに内蔵された時計により独立に計時を行ない、かつ計時した時刻に応じて信号を送信している場合、各送信ユニットの時計の時刻が異なっているので、複数の送信ユニットが同時に同一周波数で信号を送信するおそれがある。その結果、送信された信号間において混信が発生して、受信ユニットへの通信が失敗してしまう。そのため、複数の送信ユニットは、共通の時間フレームを有し、これに応じて信号を送信している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２７６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の送信ユニットから送信される信号間の衝突確率を低減するために、複数の送信ユニットが共通の時間フレームを有すること、つまり複数の送信ユニット間のタイミングが同期されていることが重要になる。このような同期は、例えば、受信ユニットが、基準になるタイミング（以下、「基準タイミング」という）が示された信号を送信し、複数の送信ユニットが、当該信号にて示されたタイミングに同期することによって実現される。しかしながら、受信ユニットが測定装置である場合、測定装置は、一般的に、基準タイミングが示された信号を送信する機能を有さない。また、タイミングの同期は、簡易になされる方が望ましい。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、基準タイミングが示された信号を送信しない場合であっても、簡易にタイミング同期を確立する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の伝送路特性測定装置は、クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタと、クロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタが搭載された複数の送信装置のそれぞれから、信号を受信する受信部と、受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する抽出部と、抽出部において抽出したカウンタ値と、クロックカウンタでのカウンタ値とをもとに、カウンタ値の補正値を送信装置単位に導出する導出部と、導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示する指示部と、指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、を備える。
【０００７】
この態様によると、各送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示するので、基準タイミングがなくても、簡易にタイミング同期を確立できる。
【０００８】
本発明の別の態様は、伝送路特性測定システムである。この伝送路特性測定システムは、クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタを搭載した伝送路特性測定装置と、伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する複数の送信装置とを備える。伝送路特性測定装置は、複数の送信装置のそれぞれからの信号を受信する受信部と、受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値を抽出する抽出部と、抽出部において抽出したカウンタ値と、クロックカウンタでのカウンタ値とをもとに、カウンタ値の補正値を送信装置単位に導出する導出部と、導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示する指示部と、指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部とを備える。
【０００９】
この態様によると、伝送路特性測定装置が、各送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示するので、基準タイミングがなくても、簡易にタイミング同期を確立できる。
【００１０】
本発明のさらに別の態様は、伝送路特性測定装置である。この装置は、クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタと、クロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタが搭載された複数の送信装置のそれぞれから、信号を受信する受信部と、受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する抽出部と、抽出部において抽出したカウンタ値のうちのひとつを参照値として、クロックカウンタでのカウンタ値を補正する補正部と、抽出部において抽出したカウンタ値のうちの残りと、補正部において補正したカウンタ値とをもとに、補正部での参照値の送信元になる送信装置とは別の送信装置に対するカウンタ値の補正値を導出する導出部と、導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を、補正部での参照値の送信元になる送信装置とは別の送信装置へ指示する指示部と、指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、を備える。
【００１１】
この態様によると、ひとつの送信装置でのカウンタ値に合うようにカウンタ値を補正し、残りの送信装置でのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を指示するので、基準タイミングがなくても、簡易にタイミング同期を確立できる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様は、伝送路特性測定システムである。この伝送路特性測定システムは、クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタを搭載した伝送路特性測定装置と、伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する第１送信装置と、伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する少なくともひとつの第２送信装置とを備える。伝送路特性測定装置は、第１送信装置と少なくともひとつの第２送信装置とのそれぞれからの信号を受信する受信部と、受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値を抽出する抽出部と、抽出部において抽出したカウンタ値のうち、第１送信装置からのカウンタ値をもとに、クロックカウンタでのカウンタ値を補正する補正部と、抽出部において抽出したカウンタ値のうちの残りと、補正部において補正したカウンタ値とをもとに、少なくともひとつの第２送信装置に対するカウンタ値の補正値を導出する導出部と、導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を、少なくともひとつの第２送信装置へ指示する指示部と、指示部においてカウンタ値を補正させた後、第１送信装置と少なくともひとつの第２送信装置とから信号をもとに、第１送信装置と少なくともひとつの第２送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、を備える。
【００１３】
この態様によると、伝送路特性測定装置が、ひとつの送信装置でのカウンタ値に合うようにカウンタ値を補正し、残りの送信装置でのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を指示するので、基準タイミングがなくても、簡易にタイミング同期を確立できる。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基準タイミングが示された信号を送信しない場合であっても、簡易にタイミング同期を確立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る測定システムの構成を示す図である。
【図２】図１の測定装置の構成を示す図である。
【図３】図２の測定部に記憶したテーブルのデータ構造を示す図である。
【図４】図１の第１送信装置の構成を示す図である。
【図５】図２の測定装置における補正手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の変形例に係る測定装置の構成を示す図である。
【図７】図６の測定装置における補正手順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】
【００１７】
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、複数の送信装置と、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定装置とを含んで構成される測定システムに関する。各送信装置には複数のアンテナが備えられ、測定装置にも複数のアンテナが備えられており、測定装置は、送信装置のアンテナと測定装置のアンテナとの間の伝送路特性を測定する。例えば、送信装置数が「２」であり、各送信装置のアンテナ数が「２」であり、測定装置のアンテナ数が「４」であれば、測定装置は、「１６」の伝送路特性を測定する。このような伝送路特性は、互いに異なったタイミングで測定されるべきであり、そのために、複数の送信装置間においてタイミングが同期し、互いに異なったタイミングで信号を送信することが要求される。前述のごとく、測定装置が基準タイミングを送信しない場合であっても、これらの間におけるタイミング同期を簡易に確立するために、本実施例に係る測定システムは、次の処理を実行する。
【００１８】
本実施例に係る測定装置は、所定の範囲を有したクロックカウンタを有し、入力したクロックに応じてクロックカウンタのカウンタ値を周期的に増加させる。以下では、所定の範囲で特定される期間を「フレーム」として規定する。また、複数の送信装置のそれぞれも、測定装置のクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを備え、測定装置と同様にカウンタ値を増加させる。起動直後などの初期状態において、複数の送信装置と測定装置は同期していないので、互いに異なったカウンタ値を有する。任意のタイミングでひとつの送信装置（以下、「第１送信装置」という）は、送信時のカウンタ値が含まれた無線信号を送信する。測定装置は、受信した無線信号に含まれたカウンタ値と、自らのカウンタ値との差異を導出する。
【００１９】
ここで、測定装置と送信装置とは、携帯電話システムのような無線システムにも対応しており、測定装置は、携帯電話システムにて第１送信装置へ差異の値を送信する。第１送信装置は、差異の値をもとに、カウンタ値を補正する。その後、別の送信装置（以下、「第２送信装置」という）も同様の動作を実行することによって、複数の送信装置のそれぞれは、測定装置のタイミングに同期する。その結果、これらのフレームタイミングが同期される。さらに、フレームは、測定すべき伝送路特性の数に応じたスロット、前述の例では「１６」のスロットに分割されている。複数の送信装置と測定装置では、スロット単位に、信号を送信すべきアンテナと、信号を受信すべきアンテナとの組合せが予め定められている。前述のごとく、フレームタイミングが同期されると、各スロットのタイミングも特定されるので、所定のスロットにおいて、ひとつのアンテナのみから信号が送信される。その結果、信号の衝突が低減され、伝送路特性の測定精度が向上する。
【００２０】
図１は、本発明の実施例に係る測定システム１００の構成を示す。測定システム１００は、送信装置１０と総称される第１送信装置１０ａ、第２送信装置１０ｂ、測定装置１２、基準信号発生器１４と総称される第１基準信号発生器１４ａ、第２基準信号発生器１４ｂ、第３基準信号発生器１４ｃを含む。第１送信装置１０ａは、第１送信アンテナ１６ａ、第２送信アンテナ１６ｂ、第１通信アンテナ２０ａを含み、第２送信装置１０ｂは、第３送信アンテナ１６ｃ、第４送信アンテナ１６ｄ、第２通信アンテナ２０ｂを含む。測定装置１２は、受信アンテナ１８と総称される第１受信アンテナ１８ａ、第２受信アンテナ１８ｂ、第３受信アンテナ１８ｃ、第４受信アンテナ１８ｄ、第３通信アンテナ２０ｃを含む。ここで、第１送信アンテナ１６ａ、第２送信アンテナ１６ｂ、第３送信アンテナ１６ｃ、第４送信アンテナ１６ｄは、送信アンテナ１６と総称され、第１通信アンテナ２０ａ、第２通信アンテナ２０ｂ、第３通信アンテナ２０ｃは、通信アンテナ２０と総称される。
【００２１】
図１における通信アンテナ２０は、携帯電話システムに対応したアンテナである。ここで、第１送信装置１０ａ、第２送信装置１０ｂ、測定装置１２は、いずれも携帯電話システムにおける端末装置に相当する。そのため、第１通信アンテナ２０ａ、第２通信アンテナ２０ｂ、第３通信アンテナ２０ｃのそれぞれから送信された信号は、図示しない基地局装置を介して、他の通信アンテナ２０へ到達される。しかしながら、図１では、図面を簡易にするために、基地局装置の表示を省略する。そのため、図１において、通信アンテナ２０間で直接の通信がなされているように示されているが、実際は、基地局装置を介した通信がなされている。
【００２２】
基準信号発生器１４は、所定の周波数のクロック信号を基準信号として発生する。基準信号発生器１４は、セシウムやルビジウムにてクロック信号を発生する。例えば、クロック信号の周波数は、１０２．４ＭＨｚに設定される。基準信号発生器１４は、クロック信号を出力する。測定装置１２は、基準信号発生器１４からのクロック信号を入力する。測定装置１２は、クロックカウンタを搭載し、クロック信号をクロックカウンタへ入力する。クロックカウンタは、クロック信号に応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させる。
【００２３】
さらに、クロックカウンタは、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返す。例えば、第１値は「０」と設定され、第２値は「１６３８３」と設定される。カウンタ値が第１値から第２値になるまでの期間がフレームである。複数の送信装置１０のそれぞれも、基準信号発生器１４からのクロック信号を入力する。各送信装置１０は、測定装置１２に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載する。測定システム１００での処理を時系列に沿って説明するために、以下では、（１）同期処理、（２）測定処理の順に説明する。
【００２４】
（１）同期処理
各送信装置１０は、通信アンテナ２０を介して測定装置１２からの指示を受けつける。当該指示は、送信装置１０単位に出力されている。各送信装置１０は、指示に応じて、互いに異なったタイミングにて、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた無線信号を送信アンテナ１６から送信する。例えば、第１送信装置１０ａからの無線信号が送信され、測定装置１２におけるカウンタ値の差異の導出処理が終了した後、第２送信装置１０ｂからの無線信号が送信される。測定装置１２は、受信アンテナ１８を介して、複数の送信装置１０のそれぞれから、互いに異なったタイミングにて無線信号を受信する。
【００２５】
測定装置１２は、無線信号に含まれたカウンタ値を抽出するとともに、当該カウンタ値と、クロックカウンタでのカウンタ値との差異をもとに、カウンタ値の補正値を送信装置１０単位に導出する。測定装置１２は、第３通信アンテナ２０ｃから、補正値が含まれたパケット信号を送信する。ここで、第１送信装置１０ａに対する補正値が含まれたパケット信号の送信先は、第１送信装置１０ａに設定される。パケット信号を送信することによって、測定装置１２は、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置１０へ指示する。送信装置１０は、通信アンテナ２０を介して、測定装置１２からのパケット信号を受信する。送信装置１０は、パケット信号に含まれた補正値を抽出し、補正値によって、クロックカウンタのカウンタ値を補正する。
【００２６】
（２）測定処理
測定処理を説明する前に、ここでは、測定システム１００が測定すべき伝送路を説明する。第１送信装置１０ａと第２送信装置１０ｂには、第１送信アンテナ１６ａから第４送信アンテナ１６ｄまでの４つの送信アンテナ１６が備えられている。一方、測定装置１２には、第１受信アンテナ１８ａから第４受信アンテナ１８ｄまでの４つの受信アンテナ１８が備えられている。ひとつの送信アンテナ１６とひとつの受信アンテナ１８との組合せによって、ひとつの伝送路が決定される。図１の場合、第１送信アンテナ１６ａと第１受信アンテナ１８ａとの組合せ、第１送信アンテナ１６ａと第２受信アンテナ１８ｂとの組合せのように、１６の組合せが形成される。測定システム１００では、組合せの数に応じて、フレームを１６のスロットに分割する。
【００２７】
ひとつのスロットは、「１０２４」クロックの期間として規定される。また、ひとつのスロットにおいて、ひとつの伝送路特性が測定される。また、各スロットに対して、送信アンテナ１６と受信アンテナ１８との組合せが予め対応づけられている。例えば、フレームの先頭のスロットにおいて、第１送信アンテナ１６ａから送信された信号（以下、「トレーニング信号」という）が第１受信アンテナ１８ａにて受信され、次のスロットにおいて、第１送信アンテナ１６ａから送信されたトレーニング信号が第２受信アンテナ１８ｂにて受信される。このような測定順序は、第１送信装置１０ａ、第２送信装置１０ｂ、測定装置１２に予め記憶されている。
【００２８】
ユーザが測定装置１２に対して測定開始を指示する。測定装置１２は、第３通信アンテナ２０ｃを介して、第１送信装置１０ａと第２送信装置１０ｂへ測定開始を指示する。第１送信装置１０ａは、カウンタ値を監視し、カウンタ値が「０」になるタイミング、つまり新たなフレームが開始になるタイミングを検出する。第１送信装置１０ａは、先頭のスロットにおいて第１送信アンテナ１６ａからトレーニング信号を送信する。トレーニング信号は、測定装置１２にとって既知のパターンを有する。測定装置１２は、第１受信アンテナ１８ａにてトレーニング信号を受信する。また、測定装置１２は、受信したトレーニング信号をもとに伝送路特性を測定する。スロットが変更になると、送信アンテナ１６と受信アンテナ１８との組合せが変えられながら、同様の処理が繰り返される。つまり、測定装置１２は、カウンタ値を補正させた後、各送信装置１０からトレーニング信号をもとに、各送信装置１０との間の伝送路特性を測定する。
【００２９】
図２は、測定装置１２の構成を示す。測定装置１２は、受信アンテナ１８と総称される第１受信アンテナ１８ａ、第２受信アンテナ１８ｂ、第３受信アンテナ１８ｃ、第４受信アンテナ１８ｄ、第３通信アンテナ２０ｃ、無線部３０と総称される第１無線部３０ａ、第２無線部３０ｂ、第３無線部３０ｃ、第４無線部３０ｄ、直交検波部３２と総称される第１直交検波部３２ａ、第２直交検波部３２ｂ、第３直交検波部３２ｃ、第４直交検波部３２ｄ、測定部３４、操作部３６、調節部３８、クロックカウンタ４０、通信部４２、制御部４４を含む。また、調節部３８は、復調部４６、抽出部４８、導出部５０を含む。
【００３０】
クロックカウンタ４０は、図示しない第３基準信号発生器１４ｃからのクロック信号を入力する。クロックカウンタ４０は、クロック信号をもとにカウンタ値を順次増加させる。前述のごとく、カウンタ値は、第１値から第２値までの範囲となるように規定されており、第２値に達した場合に第１値に戻るようにも規定されている。クロックカウンタ４０は、カウンタ値を測定部３４および導出部５０へ出力する。これは、フレームのタイミング、スロットのタイミングを出力することにも相当する。以下では、図１との対応を明確にするために、（１）同期処理、（２）測定処理の順に説明する。
【００３１】
（１）同期処理
操作部３６は、ボタン等のインターフェイスによって構成されており、ユーザからの各種指示を受けつける。操作部３６は、受けつけた指示を測定部３４へ出力する。測定部３４は、伝送路特性の測定機能を有するが、それ以外にも、伝送路特性の測定のために必要な処理を実行するための機能を有する。例えば、伝送路特性を測定するために送信装置１０に送信を指示する機能や、同期処理を実行するための機能である。測定部３４は、操作部３６を介して、送信装置１０に無線信号を送信させるための指示を受けつけると、指示に応じて、無線信号の送信指示が含まれたパケット信号を生成する。ここで、受けつけた指示には、送信装置１０を特定するための情報が含まれており、測定部３４は、当該情報をもとにパケット信号の宛先を特定する。測定部３４は、パケット信号を通信部４２へ出力する。通信部４２は、携帯電話システムに対応しており、第３通信アンテナ２０ｃを介して、パケット信号を送信装置１０へ送信する。これは、例えば、第１送信装置１０ａへ無線信号を送信させる指示に相当する。
【００３２】
無線部３０は、受信アンテナ１８を介して、送信装置１０からの無線信号を受信する。前述のごとく、無線信号には、送信元の送信装置１０に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値が含まれる。無線部３０は、無線信号に対して、無線周波数から中間周波数への周波数変換を実行する。無線部３０は、中間周波数へ変換した無線信号（以下、これも「無線信号」という）を直交検波部３２へ出力する。直交検波部３２は、無線部３０からの無線信号を直交検波することによって、無線信号に対して、中間周波数からベースバンドへの周波数変換を実行する。さらに、直交検波部３２は、ベースバンドの無線信号（以下、これも「無線信号」という）をＡ／Ｄ変換する。直交検波部３２は、デジタル信号に変換された無線信号（以下、これも「無線信号」という）を復調部４６へ出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同窓成分と直交成分を含むので、ふたつの信号線にて示されるべきである。しかしながら、ここでは、図面を明瞭にするために、ベースバンドの信号をひとつの信号線で示す。
【００３３】
復調部４６は、直交検波部３２からの無線信号を入力し、無線信号を復調する。また、復調部４６は、復調した信号を抽出部４８へ出力する。抽出部４８は、信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置１０に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する。抽出部４８は、カウンタ値を導出部５０へ出力する。導出部５０は、抽出部４８において抽出したカウンタ値（以下、「第１カウンタ値」という）と、クロックカウンタ４０でのカウンタ値（以下、「第２カウンタ値」という）とを入力する。導出部５０は、第１カウンタ値と第２カウンタ値とをもとに、第１カウンタ値に対する補正値を導出する。具体的に説明すると、導出部５０は、第２カウンタ値から第１カウンタ値を減算することによって、補正値を導出する。導出部５０は、補正値が含まれたパケット信号を生成する。また、導出部５０は、パケット信号と、補正値に対応した送信装置１０に関する情報とを通信部４２へ出力する。
【００３４】
通信部４２は、導出部５０から、パケット信号と、補正値に対応した送信装置１０に関する情報とを入力する。通信部４２は、補正値に対応した送信装置１０をパケット信号の宛先として、パケット信号を第３通信アンテナ２０ｃから送信する。これによって、通信部４２は、導出部５０において導出した補正値によるカウンタ値の補正を送信装置１０へ指示する。このような処理の後、操作部３６が、次の送信装置１０に無線信号を送信させるための指示を受けつけると、測定部３４等は、処理対象になる送信装置１０を変更して前述の処理を繰り返し実行する。その結果、導出部５０は、補正値を送信装置１０単位に導出し、通信部４２は、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置１０へ指示する。
【００３５】
（２）測定処理
通信部４２において、各送信装置１０にカウンタ値を補正させた後、操作部３６は、ユーザから、測定開始の指示を受けつける。操作部３６は、測定開始の指示を測定部３４へ出力する。測定部３４は、測定開始の指示が含まれたパケット信号を生成する。測定部３４は、パケット信号を通信部４２へ出力する。通信部４２は、第３通信アンテナ２０ｃから複数の送信装置１０へパケット信号を送信する。つまり、通信部４２は、複数の送信装置１０に測定開始を指示する。
【００３６】
測定部３４は、測定手順に関するテーブルを予め記憶する。図３は、測定部３４に記憶したテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、開始タイミング欄２００、終了タイミング欄２０２、送信アンテナ欄２０４、受信アンテナ欄２０６が含まれる。開始タイミング欄２００に示されたカウンタ値と、終了タイミング欄２０２に示されたカウンタ値とによって特定される期間がスロットに相当する。例えば、カウンタ値「０」から「１０２３」の期間が先頭のスロットに対応し、カウンタ値「１０２４」から「２０４７」の期間が次のスロットに対応する。また、送信アンテナ欄２０４と受信アンテナ欄２０６には、各スロットで使用すべき送信アンテナ１６と受信アンテナ１８とが示されている。例えば、先頭のスロットでは、第１送信アンテナ１６ａと第１受信アンテナ１８ａとが使用され、次のスロットでは、第１送信アンテナ１６ａと第２受信アンテナ１８ｂとが使用される。このように、１６スロットのそれぞれにおいて使用すべき送信アンテナ１６と受信アンテナ１８とが規定される。また、当該テーブルは、各送信装置１０にも記憶される。図２に戻る。
【００３７】
測定開始を指示し、カウンタ値が０になった後、第１受信アンテナ１８ａと第１無線部３０ａは、図示しない第１送信アンテナ１６ａからの信号を受信する。当該信号には、既知パターンが含まれており、以下では、当該信号を「トレーニング信号」という。第１無線部３０ａは、トレーニング信号に対して無線信号と同様の処理を実行する。第１直交検波部３２ａも、トレーニング信号に対して無線信号と同様の処理を実行するが、ベースバンドでのデジタル信号に変換されたトレーニング信号（以下、これも「トレーニング信号」という）を測定部３４へ出力する。測定部３４は、第１直交検波部３２ａからのトレーニング信号をもとに、第１送信アンテナ１６ａと第１受信アンテナ１８ａとの間の伝送路特性を測定する。伝送路特性として、例えば、遅延プロファイルが測定されるが、遅延プロファイルの測定には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。
【００３８】
カウンタ値が「１０２４」になった後、第２受信アンテナ１８ｂは、図示しない第１送信アンテナ１６ａからのトレーニング信号を受信する。第２無線部３０ｂ、第２直交検波部３２ｂは、第１無線部３０ａ、第１直交検波部３２ａと同様の処理を実行する。測定部３４は、第２直交検波部３２ｂからのトレーニング信号をもとに、第１送信アンテナ１６ａと第２受信アンテナ１８ｂとの間の伝送路特性を測定する。図２のテーブルに示されたカウンタ値になると、送信アンテナ１６や受信アンテナ１８が切りかえられて同様の処理が繰り返される。そのため、第３無線部３０ｃ、第４無線部３０ｄは、第１無線部３０ａと同様の処理を実行し、第３直交検波部３２ｃ、第４直交検波部３２ｄは、第１直交検波部３２ａと同様の処理を実行する。最終的に、測定部３４は、「１６」の伝送路特性を測定する。制御部４４は、測定装置１２全体のタイミングを制御する。
【００３９】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４０】
図４は、第１送信装置１０ａの構成を示す。第１送信装置１０ａは、測定用生成部６０、直交変調部６２と総称される第１直交変調部６２ａ、第２直交変調部６２ｂ、無線部６４と総称される第１無線部６４ａ、第２無線部６４ｂ、クロックカウンタ６６、補正部６８、通信部７０、調節用生成部７２、制御部７４を含む。なお、図１の第２送信装置１０ｂも、図４と同様の構成を有する。クロックカウンタ６６は、前述のごとく、図２のクロックカウンタ４０と同一の範囲において、図示しない第１基準信号発生器１４ａからのクロック信号をもとに、カウンタ値を増加させる。クロックカウンタ６６は、測定用生成部６０および調節用生成部７２へカウンタ値を順次出力する。図４の説明も、図１および図２の説明に合わせて、（１）同期処理、（２）測定処理の順に説明する。
【００４１】
（１）同期処理
通信部７０は、携帯電話システムに対応しており、第１通信アンテナ２０ａを介して、図示しない測定装置１２からパケット信号を受信する。通信部７０は、受信したパケット信号を復調し、復調したパケット信号（以下、これも「パケット信号」という）を測定用生成部６０、補正部６８、調節用生成部７２へ出力する。パケット信号が無線信号の送信指示を含んでいる場合、調節用生成部７２は、無線信号の送信指示を抽出する。調節用生成部７２は、無線信号の送信指示を抽出すると、クロックカウンタ６６からカウンタ値を取得する。また、調節用生成部７２は、カウンタ値が含まれた無線信号を生成し、無線信号を直交変調部６２へ出力する。
【００４２】
直交変調部６２は、無線信号を直交変調することによって、無線信号をベースバンドから中間周波数へ変換する。なお、直交変調部６２は、デジタル／アナログ変換も実行する。直交変調部６２は、中間周波数へ変換した無線信号（以下、これも「無線信号」という）を無線部６４へ出力する。無線部６４は、直交変調部６２からの無線信号を入力し、無線信号に対して、中間周波数から無線周波数への周波数変換を実行する。無線部６４は、無線周波数へ変換した無線信号（以下、これも「無線信号」という）を増幅した後に送信アンテナ１６から送信する。
【００４３】
無線信号が送信された後、通信部７０は、測定装置１２からのパケット信号を受信する。パケット信号が補正値を含んでいる場合、補正部６８は、補正値を抽出する。補正部６８は、クロックカウンタ６６でのカウンタ値を補正値によって補正させる。クロックカウンタ６６は、カウンタ値に補正値を加算することによって、カウンタ値を補正する。また、補正されたカウンタ値が新たなカウンタ値とされる。
【００４４】
（２）測定処理
カウンタ値が補正された後、通信部７０は、測定装置１２からのパケット信号を受信する。パケット信号が測定開始の指示を含んでいる場合、測定用生成部６０は、測定開始の指示を抽出する。ここで、測定用生成部６０は、図３と同様のテーブルを予め記憶しており、測定開始の指示を抽出すると、テーブルの中から、関連するカウンタ値を特定する。例えば、測定用生成部６０は、送信アンテナ欄２０４に第１送信アンテナ１６ａと第２送信アンテナ１６ｂとが含まれたスロットに対して、開始タイミング欄２００および終了タイミング欄２０２のカウンタ値を特定する。測定用生成部６０は、クロックカウンタ６６からのカウンタ値を監視する。監視しているカウンタ値が、特定したカウンタ値に一致した場合、測定用生成部６０は、対応した送信アンテナ１６からトレーニング信号を送信させる。
【００４５】
例えば、図３のテーブルにおいて、開始タイミングとしてカウンタ値「０」が特定されている場合、測定用生成部６０は、クロックカウンタ６６のカウンタ値が「０」になったことを検出すると、第１直交変調部６２ａへトレーニング信号を出力する。第１直交変調部６２ａ、第１無線部６４ａは、これまでと同様の処理を実行して、第１送信アンテナ１６ａからトレーニング信号を送信する。トレーニング信号の送信は、終了タイミングまでには終了される。さらに、監視しているカウンタ値が、特定した次のカウンタ値に一致した場合、測定用生成部６０は、送信アンテナ欄２０４をもとに送信アンテナ欄２０４を選択して、同様の処理を繰り返す。このような処理は、１フレームの期間にわたってなされる。制御部７４は、第１送信装置１０ａ全体のタイミングを制御する。
【００４６】
以上の構成による測定システム１００の動作を説明する。図５は、測定装置１２における補正手順を示すフローチャートである。測定部３４は、ｉを１に設定する（Ｓ１０）。無線部３０、直交検波部３２は、第ｉ送信装置１０ｉからの無線信号を受信し（Ｓ１２）、抽出部４８は、無線信号からカウンタ値を抽出する（Ｓ１４）。導出部５０は、抽出したカウンタ値に対する補正値を導出する（Ｓ１６）。導出部５０は、通信部４２を介して、第ｉ送信装置１０ｉへ補正を指示する（Ｓ１８）。測定部３４は、ｉに１を加算する（Ｓ２０）。ｉがＮよりも大きくなければ（Ｓ２２のＮ）、ステップ１２に戻る。一方、ｉがＮよりも大きくなれば（Ｓ２２のＹ）、処理は終了される。
【００４７】
次に、本発明の変形例を説明する。変形例は、実施例と同様に、複数の送信装置と測定装置とを含んで構成される測定システムに関し、測定装置が基準タイミングを送信しない場合であっても、これらの間におけるタイミング同期を簡易に確立することを目的とする。一方、実施例に係る測定装置は、複数の送信装置のそれぞれに対して補正値を送信する。その結果、複数の送信装置のそれぞれは、測定装置のクロックカウンタに同期するようにクロック値を補正する。しかしながら変形例に係る測定装置は、ひとつの送信装置のクロックカウンタに同期するように、カウンタ値を補正する。また、測定装置は、残りの送信装置のそれぞれに対して補正値を送信する。その結果、残りの送信装置のそれぞれは、測定装置のクロックカウンタに同期するようにクロック値を補正する。
【００４８】
図６は、本発明の変形例に係る測定装置１２の構成を示す。測定装置１２は、図２の測定装置１２と比較して、調節部３８に補正部５２も含まれている。ここでは、図２との差異を中心に説明し、測定処理の説明を省略する。無線信号を送信させる指示が含まれたパケット信号を送信した後、無線部３０は、受信アンテナ１８を介して、送信装置１０からの無線信号を受信する。ここでは、第１送信装置１０ａからの無線信号を最初に受信するものとする。当該無線信号は、無線部３０、直交検波部３２、復調部４６を介して抽出部４８へ出力される。抽出部４８は、無線信号に含まれたカウンタ値を抽出して、カウンタ値を導出部５０へ出力する。
【００４９】
導出部５０は、前述のごとく、抽出部４８において抽出したカウンタ値（以下、これまでと同様に「第１カウンタ値」という）と、クロックカウンタ４０でのカウンタ値（以下、これまでと同様に「第２カウンタ値」という）とを入力する。導出部５０は、第１カウンタ値と第２カウンタ値とをもとに、第２カウンタ値に対する補正値を導出する。具体的に説明すると、導出部５０は、第１カウンタ値から第２カウンタ値を減算することによって、補正値を導出する。導出部５０は、補正値を補正部５２へ出力する。補正部５２は、クロックカウンタ４０のカウンタ値を補正値で補正する。つまり、補正部５２は、カウンタ値に補正値を加算することによって、カウンタ値を補正する。これは、複数の送信装置１０におけるカウンタ値のうちのひとつを参照値として、クロックカウンタ４０でのカウンタ値を補正することに相当する。
【００５０】
クロックカウンタ４０でのカウンタ値が補正された後、操作部３６が、次の送信装置１０に無線信号を送信させるための指示を受けつける。測定部３４は、処理対象になる送信装置１０を変更し、例えば第２送信装置１０ｂを宛先として、無線信号を送信させる指示が含まれたパケット信号を通信部４２に送信させる。無線部３０は、受信アンテナ１８を介して、第２送信装置１０ｂからの無線信号を受信する。当該無線信号は、これまでと同様に、無線部３０、直交検波部３２、復調部４６を介して抽出部４８へ出力される。抽出部４８は、無線信号に含まれたカウンタ値を抽出して、カウンタ値を導出部５０へ出力する。
【００５１】
導出部５０は、前述のごとく、抽出部４８において抽出したカウンタ値（以下、これまでと同様に「第１カウンタ値」という）と、クロックカウンタ４０でのカウンタ値（以下、これまでと同様に「第２カウンタ値」という）とを入力する。ここで、第２カウンタ値は、補正部５２によって既に補正された値である。導出部５０は、第１カウンタ値と第２カウンタ値とをもとに、第１カウンタ値に対する補正値を導出する。これは、図２の導出部５０と同様の補正値が導出されることに相当する。つまり、導出部５０は、第１送信装置１０ａ以外の送信装置１０におけるカウンタ値と、補正部５２において補正したカウンタ値とをもとに、第１送信装置１０ａ以外の送信装置１０に対するカウンタ値の補正値を導出する。
【００５２】
導出部５０は、補正値が含まれたパケット信号を生成する。また、導出部５０は、パケット信号と、補正値に対応した送信装置１０に関する情報とを通信部４２へ出力する。通信部４２は、導出部５０から、パケット信号と、補正値に対応した送信装置１０に関する情報とを入力する。通信部４２は、補正値に対応した送信装置１０をパケット信号の宛先として、パケット信号を第３通信アンテナ２０ｃから送信する。これによって、通信部４２は、導出部５０において導出した補正値によるカウンタ値の補正を送信装置１０へ指示する。なお、以上の処理は他の送信装置１０に対してもなされる。つまり、測定装置１２は、第１送信装置１０ａからのカウンタ値をもとに、クロックカウンタ４０でのカウンタ値を補正する。さらに、測定装置１２は、第１送信装置１０ａ以外の送信装置１０からのカウンタ値と、補正したカウンタ値とをもとに、当該送信装置１０に対するカウンタ値の補正値を導出し、補正を指示する。
【００５３】
図７は、測定装置１２における補正手順を示すフローチャートである。測定部３４は、ｉを１に設定する（Ｓ４０）。無線部３０、直交検波部３２は、第ｉ送信装置１０ｉからの無線信号を受信し（Ｓ４２）、抽出部４８は、無線信号からカウンタ値を抽出する（Ｓ４４）。導出部５０は、抽出したカウンタ値をもとに補正値を導出する（Ｓ４６）。ｉが１であれば（Ｓ４８のＹ）、補正部５２は、補正値にてカウンタ値を補正する（Ｓ５０）。一方、ｉが１でなければ（Ｓ４８のＮ）、導出部５０は、通信部４２を介して、第ｉ送信装置１０ｉへ補正を指示する（Ｓ５２）。測定部３４は、ｉに１を加算する（Ｓ５４）。ｉがＮよりも大きくなければ（Ｓ５６のＮ）、ステップ４２に戻る。一方、ｉがＮよりも大きくなれば（Ｓ５６のＹ）、処理は終了される。
【００５４】
本発明の実施例によれば、内蔵したクロックカウンタのカウンタ値をもとに、各送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示するので、タイミング同期を確立できる。また、補正値を導出するために、カウンタ値を受けつけるだけなので、基準タイミングがなくても、簡易にタイミング同期を確立できる。また、容易にタイミング同期が確立されるので、測定処理の前段階の処理を簡易に実行できる。また、タイミング同期が確立されるので、トレーニング信号の衝突確率を低減できる。また、トレーニング信号の衝突確率が低減されるので、伝送路特性の測定精度を向上できる。
【００５５】
また、ひとつの送信装置でのカウンタ値に合うように、内蔵したクロックカウンタのカウンタ値を補正するので、ひとつの送信装置とのタイミング同期を簡易に確立できる。また、内蔵したクロックカウンタのカウンタ値を補正するので、ひとつの送信装置に対して何らかの指示を送信することを省略できる。また、ひとつの送信装置に対して何らかの指示を送信することが省略されるので、処理を簡易に実行できる。また、補正したクロックカウンタのカウンタ値をもとに、残りの送信装置でのカウンタ値に対する補正値を導出し、補正値によるカウンタ値の補正を指示するので、残りの送信装置ともタイミング同期を確立できる。
【００５６】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５７】
本発明の実施例において、各送信装置１０は、ふたつの送信アンテナ１６を備え、測定装置１２は、４つの受信アンテナ１８を備える。しかしながらこれに限らず例えば、送信アンテナ１６の数および受信アンテナ１８の数は、これらの値に限定されず、任意の値が設定されればよい。本変形例によれば、測定項目の自由度を向上できる。
【００５８】
本発明の実施例において、測定部３４は、遅延プロファイルを測定している。しかしながらこれに限らず例えば、測定部３４は、遅延プロファイル以外の伝送路特性を測定してもよい。具体的には、到来角、発射角、ドップラー周波数等が伝送路特性として測定されてもよい。このような伝送路特性の測定には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。本変形例によれば、さまざまな伝送路特性を測定できる。
【００５９】
本発明の変形例において、測定部３４は、ひとつの送信アンテナ１６とひとつの受信アンテナ１８とを組合わせ、一回の測定において当該組合せに対する伝送路特性を測定している。しかしながらこれに限らず例えば、測定部３４は、ひとつの送信アンテナ１６に対して複数の受信アンテナ１８を組合わせ、一回の測定において複数の組合せに対する伝送路特性を測定してもよい。本変形例によれば、測定の期間を短縮できる。
【００６０】
本発明の変形例において、通信アンテナ２０は、携帯電話システムのような無線システムに対応するとしている。しかしながらこれに限らず例えば、無線システムが、携帯電話システムではなく、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であってもよい。本変形例によれば、無線システムの採用の自由度を向上できる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 送信装置、 １２ 測定装置、 １４ 基準信号発生器、 １６ 送信アンテナ、 １８ 受信アンテナ、 ２０ 通信アンテナ、 ３０ 無線部、 ３２ 直交検波部、 ３４ 測定部、 ３６ 操作部、 ３８ 調節部、 ４０ クロックカウンタ、 ４２ 通信部、 ４４ 制御部、 ４６ 復調部、 ４８ 抽出部、 ５０ 導出部、 ５２ 補正部、 ６０ 測定用生成部、 ６２ 直交変調部、 ６４ 無線部、 ６６ クロックカウンタ、 ６８ 補正部、 ７０ 通信部、 ７２ 調節用生成部、 ７４ 制御部、 １００ 測定システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタと、
前記クロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタが搭載された複数の送信装置のそれぞれから、信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する抽出部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値と、前記クロックカウンタでのカウンタ値とをもとに、カウンタ値の補正値を送信装置単位に導出する導出部と、
前記導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示する指示部と、
前記指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、
を備えることを特徴とする伝送路特性測定装置。
【請求項２】
クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタを搭載した伝送路特性測定装置と、
前記伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する複数の送信装置とを備え、
前記伝送路特性測定装置は、
前記複数の送信装置のそれぞれからの信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値を抽出する抽出部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値と、前記クロックカウンタでのカウンタ値とをもとに、カウンタ値の補正値を送信装置単位に導出する導出部と、
前記導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示する指示部と、
前記指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部とを備えることを特徴とする伝送路特性測定システム。
【請求項３】
クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタと、
前記クロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタが搭載された複数の送信装置のそれぞれから、信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する抽出部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値のうちのひとつを参照値として、前記クロックカウンタでのカウンタ値を補正する補正部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値のうちの残りと、前記補正部において補正したカウンタ値とをもとに、前記補正部での参照値の送信元になる送信装置とは別の送信装置に対するカウンタ値の補正値を導出する導出部と、
前記導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を、前記補正部での参照値の送信元になる送信装置とは別の送信装置へ指示する指示部と、
前記指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、
を備えることを特徴とする伝送路特性測定装置。
【請求項４】
クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタを搭載した伝送路特性測定装置と、
前記伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する第１送信装置と、
前記伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する少なくともひとつの第２送信装置とを備え、
前記伝送路特性測定装置は、
前記第１送信装置と前記少なくともひとつの第２送信装置とのそれぞれからの信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値を抽出する抽出部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値のうち、前記第１送信装置からのカウンタ値をもとに、前記クロックカウンタでのカウンタ値を補正する補正部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値のうちの残りと、前記補正部において補正したカウンタ値とをもとに、前記少なくともひとつの第２送信装置に対するカウンタ値の補正値を導出する導出部と、
前記導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を、前記少なくともひとつの第２送信装置へ指示する指示部と、
前記指示部においてカウンタ値を補正させた後、前記第１送信装置と前記少なくともひとつの第２送信装置とから信号をもとに、前記第１送信装置と前記少なくともひとつの第２送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、
を備えることを特徴とする伝送路特性測定システム。
【請求項１】
クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタと、
前記クロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタが搭載された複数の送信装置のそれぞれから、信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する抽出部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値と、前記クロックカウンタでのカウンタ値とをもとに、カウンタ値の補正値を送信装置単位に導出する導出部と、
前記導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示する指示部と、
前記指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、
を備えることを特徴とする伝送路特性測定装置。
【請求項２】
クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタを搭載した伝送路特性測定装置と、
前記伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する複数の送信装置とを備え、
前記伝送路特性測定装置は、
前記複数の送信装置のそれぞれからの信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値を抽出する抽出部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値と、前記クロックカウンタでのカウンタ値とをもとに、カウンタ値の補正値を送信装置単位に導出する導出部と、
前記導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を各送信装置へ指示する指示部と、
前記指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部とを備えることを特徴とする伝送路特性測定システム。
【請求項３】
クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタと、
前記クロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタが搭載された複数の送信装置のそれぞれから、信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値であって、かつ当該信号を送信した送信装置に搭載されたクロックカウンタでのカウンタ値を抽出する抽出部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値のうちのひとつを参照値として、前記クロックカウンタでのカウンタ値を補正する補正部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値のうちの残りと、前記補正部において補正したカウンタ値とをもとに、前記補正部での参照値の送信元になる送信装置とは別の送信装置に対するカウンタ値の補正値を導出する導出部と、
前記導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を、前記補正部での参照値の送信元になる送信装置とは別の送信装置へ指示する指示部と、
前記指示部においてカウンタ値を補正させた後、各送信装置から信号をもとに、各送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、
を備えることを特徴とする伝送路特性測定装置。
【請求項４】
クロックに応じて、第１値から第２値までの範囲においてカウンタ値を順次増加させるとともに、カウンタ値が第２値に達した場合、カウンタ値を第１値に戻してカウンタ値の増加を繰り返すクロックカウンタを搭載した伝送路特性測定装置と、
前記伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する第１送信装置と、
前記伝送路特性測定装置に搭載されたクロックカウンタと同一の範囲を有したクロックカウンタを搭載し、クロックカウンタでのカウンタ値が含まれた信号を送信する少なくともひとつの第２送信装置とを備え、
前記伝送路特性測定装置は、
前記第１送信装置と前記少なくともひとつの第２送信装置とのそれぞれからの信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信した各信号に含まれたカウンタ値を抽出する抽出部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値のうち、前記第１送信装置からのカウンタ値をもとに、前記クロックカウンタでのカウンタ値を補正する補正部と、
前記抽出部において抽出したカウンタ値のうちの残りと、前記補正部において補正したカウンタ値とをもとに、前記少なくともひとつの第２送信装置に対するカウンタ値の補正値を導出する導出部と、
前記導出部において導出した補正値によるカウンタ値の補正を、前記少なくともひとつの第２送信装置へ指示する指示部と、
前記指示部においてカウンタ値を補正させた後、前記第１送信装置と前記少なくともひとつの第２送信装置とから信号をもとに、前記第１送信装置と前記少なくともひとつの第２送信装置との間の伝送路特性を測定する測定部と、
を備えることを特徴とする伝送路特性測定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３３１０８（Ｐ２０１０−２３３１０８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８０４３５（Ｐ２００９−８０４３５）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（０００００１１７７）株式会社光電製作所 (32)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（０００００１１７７）株式会社光電製作所 (32)
【Ｆターム（参考）】
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