端末テスタ
【課題】処理遅れを発生することなく、移動体通信端末の機能試験及びパケット通信性能試験を効率的に行える端末テスタを提供する。
【解決手段】端末テスタ１は、無線信号を復調する復調手段と、復調手段で復調した復調結果に含まれる符号化されたヘッダ情報及びペイロード情報を抽出するバーストデータ抽出手段と、ヘッダ情報及びペイロード情報の誤り訂正を行う復号手段と、無線部の性能を評価する評価手段と、を含む。復号手段は、抽出したヘッダ情報を復号するヘッダ復号手段と、抽出したペイロード情報を復号するペイロード復号手段と、を有し、さらに、復号手段は、ペイロート情報の復号を必要としない通信性能試験であると判断した場合、ヘッダ復号手段を実行し、ヘッダ情報に含まれる移動体通信端末の接続情報と予め作成したペイロード情報のダミー復号結果とを出力する。
【解決手段】端末テスタ１は、無線信号を復調する復調手段と、復調手段で復調した復調結果に含まれる符号化されたヘッダ情報及びペイロード情報を抽出するバーストデータ抽出手段と、ヘッダ情報及びペイロード情報の誤り訂正を行う復号手段と、無線部の性能を評価する評価手段と、を含む。復号手段は、抽出したヘッダ情報を復号するヘッダ復号手段と、抽出したペイロード情報を復号するペイロード復号手段と、を有し、さらに、復号手段は、ペイロート情報の復号を必要としない通信性能試験であると判断した場合、ヘッダ復号手段を実行し、ヘッダ情報に含まれる移動体通信端末の接続情報と予め作成したペイロード情報のダミー復号結果とを出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信端末を試験する端末テスタに関し、特に、移動体通信端末の機能試験及びパケット通信性能試験を効率的に行える端末テスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信端末におけるパケット通信機能の強化が図られ、パケット通信による高速データ通信機能を有する携帯端末又は携帯電話機等が実用化されている。特に、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）のパケット通信規格であるＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）では、パケット通信が採用され、無線周波数やタイムスロットなどによって構成される物理チャンネルを複数の移動体通信端末で共有してデータ通信が可能である。
【０００３】
ＧＰＲＳでは、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）を用いたマルチフレームによる通信を行うことで、物理チャンネルにいくつかの論理チャンネルを形成している。論理チャンネルは、制御チャンネルとトラフィックチャンネルとして使用され、制御チャンネルは基地局と携帯電話機との制御用として使用され、トラフィックチャンネルは音声及びデータの伝送用に使用される。また、論理チャンネルには、ＰＣＣＣＨ（Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ），ＰＢＣＣＨ（Ｐａｋｅｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ），ＰＤＴＣＨ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）他、数種類が規定されている。
【０００４】
上記の論理チャンネル、例えば、ＰＤＴＣＨは、繰り返し伝送されるマルチフレームで伝送される。１マルチフレームは、５２個のフレームを有し、各々が４つのフレームを含む１２の連続した無線ブロック（Ｂ０〜Ｂ１１ブロック）と４つのエクストラフレーム（アイドルフレーム）とに分割される。また、ＧＰＲＳでは、１フレームは８つのタイムスロットで構成され、１つあるいは複数のタイムスロットを各移動体通信端末に割り当てることが可能であることから、データ転送速度を変更可能である。
【０００５】
特許文献１に開示されているように、ＧＳＭの高速パケット通信規格であるＥＧＰＲＳ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＧＰＲＳ）は、データ伝送容量を増やすためにＧＳＭで一般的に用いられているＧＭＳＫ（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｍｉｎｉｍｕｍ−Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調に加えて８ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調をパケットデータチャンネルに用いることにより、インターネットブラウザー利用などの非リアルタイムデータ伝送サービスだけでなく音声及びビデオを伝送するリアルタイムデータ伝送サービスを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＥＧＰＲＳに取り入れられたＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｒｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）方式は、パケット通信における伝送速度及び誤り訂正を最適化させる仕組みであり、ＧＭＳＫ又は８ＰＳＫ等の変調方式及び符号化率の任意の９種類の組み合わせによって伝送速度と誤り訂正との最適化を可能としている。
【０００８】
このような移動体通信端末のパケット通信機能の強化に伴い、移動体通信端末の性能を測定する端末テスタに対しても同等の高機能化が要求されるようになった。一般に、端末テスタはソフトウエアの更新により機能拡張を可能とする場合が多いため、専用の無線機ハードウエア、信号処理用のＤＳＰ及び汎用ＣＰＵのソフトウエアによって構成されている。
【０００９】
例えば、ソフトウエア改修によりＥＧＰＲＳの端末テスタとして使用する場合、各移動体通信端末からの通信量が１フレーム中の複数のスロットを連続して使用することによりソフトウエア処理の演算量が増加し、かつ、ＭＣＳの任意の組み合わせの処理が高負荷となる最大レート時に、ソフトウエア処理が１フレーム中の限られた時間内に終了せず、処理が追いつかないことがある。従来、このような場合には、試行錯誤を重ねてソフトウエア処理の最適化を図ることでリアルタイム処理を実現させていたため、コストアップを招いていた。
【００１０】
そこで、本発明では、処理能力に余裕が少ない場合であっても処理遅れを発生することなく、移動体通信端末の機能試験及びパケット通信性能試験を効率的に行える端末テスタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る端末テスタは、移動体通信端末から送信される無線信号を受信する受信手段と、受信手段で受信した無線信号を復調する復調手段と、復調手段で復調した復調結果に含まれる符号化されたヘッダ情報及び符号化されたペイロード情報を抽出するバーストデータ抽出手段と、復調結果または抽出されたヘッダ情報及びペイロード情報の誤り訂正を行う復号手段と、無線部の性能を評価する評価手段と、を含む端末テスタにおいて、復号手段は、通信性能試験の内容を判定する判定手段と、抽出したヘッダ情報を復号するヘッダ復号手段と、抽出したペイロード情報を復号するペイロード復号手段と、を有し、さらに、復号手段は、実行すべき通信性能試験が予め設定された通信性能の試験項目に基づいてペイロード情報の復号を必要としない通信性能試験であると判定手段が判定した場合には、ヘッダ復号手段を実行し、ヘッダ情報に含まれる移動体通信端末の接続情報を出力することを特徴とする。
【００１２】
このような処理が可能である理由は、ＥＧＰＲＳでは後述する復調・復号の処理フローにおいて、受信した情報はヘッダ情報とペイロード情報とに分けて処理が個別に実行可能だからである。
【００１３】
また、他の好適な発明に係る移動体通信端末テスタにおいて、復号手段は、判定手段によりペイロート情報の復号を必要としない通信性能試験であると判断した場合、ヘッダ復号手段を実行し、ヘッダ情報に含まれる移動体通信端末の接続情報と予め作成したペイロード情報のダミー復号結果とを出力することを特徴とする。この処理により上位のプログラム（高次レイヤ）である性能測定手段では、通常の処理と何ら変わることがなく、プログラムを修正することなく実行することが可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る端末テスタを用いることにより、処理遅れを発生することなく、移動体通信端末の機能試験及びパケット通信性能試験を効率的に行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る端末テスタのレイヤ構成を示した構成図である。
【図２】図１に示したレイヤ構成を有する端末テスタの構成をしめした構成図である。
【図３】図１の専用ＤＳＰに入力されるＥＧＰＲＳの受信データのデータ構造図である。
【図４】ＥＧＰＲＳの処理タイミングを説明するタイムチャート図である。
【図５】図１の復号部で実行したＥＧＰＲＳにおける復号処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】通信規格の違いによる復号入出力ビット数の一覧表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１７】
図１は端末テスタのソフトウエアのレイヤ構成を示し、図２は端末テスタ１のハードウエア構成を示している。最初に図２を用いてハードウエア構成を概説する。
【００１８】
図２の通信機３は、携帯電話機２と無線通信を行うための無線通信回路１１と、無線信号とデジタル信号とを双方向に変換するＡ／Ｄ変換部１２及びＤ／Ａ変換部１３と、を有している。さらに、端末テスタ１は、通信機３によって得られた信号を高速に処理する専用ＤＳＰ４と、専用ＤＳＰ４で処理されたデータを用いて様々な処理を行う汎用ＣＰＵ５と、汎用ＣＰＵ５に指示を入力するコマンド入力用の入力部６と、汎用ＣＰＵ５で処理した結果を表示又は出力する出力部７と、図示しない記憶部と、を有している。また、記憶部には、専用ＤＳＰ４や汎用ＣＰＵ５の処理プログラムと、処理に必要な情報が記憶されている。
【００１９】
図１のレイヤ１（２０）は、復調・復号化及び変調・符号化を実行するため、復調部２１及び復号部２２と、変調部２３及び符号部２４と、が専用ＤＳＰによって実現されている。同様に、レイヤ２（３０）とレイヤ３（４０）は、レイヤ１（２０）により処理されたデータの一次処理やデータ入出力及び測定したデータの各種解析処理を実現する。
【００２０】
図１の制御情報１５等は記憶部に記憶され、各レイヤが制御に活用する。レイヤ３（４０）は、図２の出力部に表示された結果と、入力部６から入力される制御指示に基づいて、レイヤ３から得られた情報を適切に処理して出力部に出力する処理と、入力部ら受け取った情報を元にレイヤ３に情報を送る制御処理部によりペイロード情報の復号処理と、を制御してデータを切り替えることができる。
【００２１】
次に、機能について詳説する。図１の通信機３は無線電波の送受信とデジタルデータへの変換を受け持ち、専用ＤＳＰ４上で実行されるレイヤ１（２０）は送受信のための変復調及び誤り訂正符復号を受け持ち、汎用ＣＰＵ５上で実行されるレイヤ２（３０）はデジタルデータの受け渡し及び各種測定を受け持つ。例えば、復号が必要な測定は専用ＤＳＰで行い、復号結果を用いるブロックエラー率測定では上位レイヤの汎用ＣＰＵで処理を実行させることが可能である。このような構成により、端末テスタ１は、携帯電話機２に対する基地局として振る舞うことができ、端末テスタ１から携帯電話機２に向けて送信した無線電波に含まれるデジタル制御情報により携帯電話機２を試験モードに遷移させることが可能である。そして、端末テスタ１は、携帯電話機２から端末テスタ１への無線電波を用いて携帯電話機２の各種測定を行うことができる。
【００２２】
一般に、携帯電話機２は電源を入れただけでは無線性能試験が可能な状態ではない。そこで、携帯電話機２は基地局として機能する端末テスタ１に対して、無線電波のデジタル制御情報を通じて必要な登録設定（レジストレーション）を要求し、端末テスタ１がレジストレーションを行った後に、端末テスタ１が携帯電話機２を試験可能な状態（テストモード）に切り替えることになる。テストモードには、例えば、テストモードＡ／Ｂ，ＡＣＫモード，ＳＲＢループバックモードがある。
【００２３】
例えば、端末テスタ１が携帯電話機２から端末テスタ１へ送信されるパケット通信のブロックエラー率（ＢＬＥＲ）の測定を行う時には、予め記憶されたテストモードを制御情報１５から読み出し、携帯電話機２に対して「ＡＣＫモード」を設定してパケット通信における復号結果が正しいかどうかを調べる測定を行うことになる。携帯電話機２から送信された無線電波は、端末テスタ１の接続コネクタによって入出力され、端末テスタ１が受信した無線電波は無線通信回路１１にてＲＦ周波数帯からＩＦ周波数帯にダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ変換部１２によりデジタルデータに変換されて専用ＤＳＰの復調部２１に出力される。復調部２１では、ＧＭＳＫ又は８ＰＳＫ等の変調方式に基づいて復調を行い、復号部２２にて復号化する。復号化されたデータはレイヤ２，レイヤ３を介してパケットデータ１６及び測定結果として制御情報１５に記憶される。
【００２４】
次に、ＥＧＰＲＳのパケット通信における復号データ形式について述べる。図３は図１のレイヤ１（２０）に入力される復号結果２８のデータ構造を示している。復号結果２８はヘッダ情報２６とペイロード情報２７とを有しており、記憶部に復号結果２８を一時記憶し、ヘッダ情報とペイロード情報とが順次処理されることになる。なお、ペイロード情報２７には、レイヤ２以上で処理する情報、画像、ホームページの接続情報などの実データが格納されている。
【００２５】
レイヤ１（２０）において処理されたヘッダ情報２６には、シーケンス番号、レイヤ２で処理する情報及びレイヤ１のペイロード情報の復号に必要な情報等が格納されている。レイヤ２（３０）ではシーケンス番号が順番に受信できているか確認し、もし、シーケンス番号が連続して受信できない場合には接続が切れたと判定するため、測定も途中で中断してしまう。
【００２６】
ＥＧＰＲＳの場合、ヘッダ情報とペイロード情報とは、送信側で別々にＣＲＣ等の誤り検出ビットの付加及び誤り訂正符号化してから結合して送信するため、受信側ではヘッダ情報のみ復号することが可能である。なお、このように別々に符号化する方法は、Ｗ−ＣＤＭＡ又はＧＳＭ等の他の規格では採用されていない。
【００２７】
図４はＥＧＰＲＳの処理タイミングを示しており、図４（Ａ）は毎フレームのスロット０のみ使用した受信データの処理タイミングを示している。１フレームは８つのタイムスロットを有し、複数のタイムスロットを各携帯電話機に割り当てることが可能であることから、図４（Ｂ）は毎フレームのスロット１〜４を使用した受信データの処理タイミングを示している。
【００２８】
図４（Ａ）において、スロット０の受信データはスロット０〜３までの復調時間で処理が終了し、次に、スロット４〜７までの復号時間で処理が終了することから、次フレームに影響を与えることなく１フレーム中に処理が完了する。これに対し、図４（Ｂ）では、スロット１〜４を使用した４つの受信データに対してスロット１〜４の復調時間で処理が終わるものの、受信データの増加に伴い、復号の開始がスロット１からスロット５に遅れ、開始点がずれることになる。この処理開始遅れにより、１フレーム中に一連の処理が了せず、次フレームのスロット１〜４の復調時間に影響を与え、専用ＤＳＰの処理量が４倍に増えることになる。
【００２９】
図５は図１の復号部２２で実行したＥＧＰＲＳにおける復号処理の流れを示している。復号処理が開始されると、最初に復号部２２が復調部２１の復調結果を受け取る。データは４バースト単位（ＧＭＳＫ変調の場合は１４８ビット、８ＰＳＫ変調の場合は４４４ビット）で処理する。なお、タイミング同期などは復調部２１の処理において好適に同期が取られている。次に、ステップＳ１０において、４バースト単位で取り出したデータの中で復号に関係あるビットのみ取り出してステップＳ１２に移る。ステップＳ１２において、ＧＳＭで決められたビット入れ替え（インターリーブ）を行い、ヘッダ復号ブロックに移る。
【００３０】
ヘッダ復号ブロックでは、ステップＳ１４において、ＥＧＰＲＳで定められたビット間引き（パンクチャ）を元に戻してステップＳ１６に移る。ステップＳ１６において、ビダビ復号演算を行い、ステップＳ１８に移る。ステップＳ１８において、ＣＲＣビットを用いて復号結果が正しいかどうかを検査しヘッダ情報を一時記憶して、ヘッダ復号ブロックを終了し、ステップＳ２０へ移る。
【００３１】
次に、ステップＳ２０において、ヘッダ情報のうち、ペイロードの復号に必要な情報を利用してペイロードの復号方法を確定し、ステップＳ２２に移る。ステップＳ２２では、復号判定によりテスタの画面で指定した試験項目からペイロード部の復号が必要であるか否かを判定する。
【００３２】
復号判定では、ペイロード情報を試験する必要がある場合には「通常」と判定する。また、ペイロード情報を試験する必要がない場合には「ダミー出力」と判定する。
【００３３】
ステップＳ２２において、復号判定が「通常」と判定した場合には、ステップＳ２６に移り、ペイロード復号ブロックを実行する。ステップＳ２６において、ＥＧＰＲＳで定められたビット間引き（パンクチャ）を元に戻してステップＳ２８に移る。ステップＳ２８において、ビダビ復号演算を行い、ステップＳ３０に移る。ステップＳ３０において、ＣＲＣビットを用いて復号結果が正しいかどうかを検査しヘッダ情報を一時記憶して、ペイロード復号ブロックを終了し、復号した際のシーケンス番号とＣＲＣ検査の結果とヘッダ復号結果とペイロード復号結果とをレイヤ２に出力する。
【００３４】
また、ステップＳ２２において、復号判定が「ダミー出力」と判定した場合には、ステップＳ２４において、復号した際のシーケンス番号とＣＲＣ検査の結果とヘッダ復号結果と予め記憶されたダミーデータとをレイヤ２に出力する。
【００３５】
次に、専用ＤＳＰ及び汎用ＣＰＵ上で作動するソフトウエア処理時間の変化について概説する。図６は通信規格の違いによる復号入力ビット数の一覧表を示している。図６のＧＳＭは主に音声通信に関するものであり、ＧＰＲＳはパケット通信、ＥＧＰＲＳは高速パケット通信に関する通信規格である。図６のパラメータのＣＳはＣｏｄｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ（符号化手段）であり、同様にＭＣＳはＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ＆Ｃｏｄｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ（変調と復号化手順）を示している。なお、ＧＳＭ，ＧＰＲＳでは規格内で１つのパラメータを定め、ヘッダとペイロードを一括して扱っている。これに対しＥＧＰＲＳはヘッダとペイロードを別々に扱っている点で異なる。
【００３６】
また、図６の復号入力ビット数の横にあるかっこ書きは符号化していないビット数を示している。図６の復号入力ビット数は図５のステップＳ１６又はステップＳ２８のビタビ復号に入力される復号入力ビット数を示し、各ビタビ復号によって復号処理されたビット数が符号化合計ビット数になる。さらに、図６の表の右端は変調方式を示し、ＧＳＭとＧＰＲＳではＧＭＳＫ変調を使用しているのに対してＥＧＰＲＳではＧＭＳＫ変調と８ＰＳＫ変調を使用している。
【００３７】
端末テスタ１では受信の復調処理をＤＳＰによるソフトウエア処理で行っているため、復号判定が「通常」と判断した場合、ＥＧＰＲＳの最大レート時にはヘッダとペイロードの復号処理が図４に示した１フレーム（８タイムスロット）の間に終了しない場合がある。具体的には、図６に示すようにヘッダとペイロードの処理ビット数の合計が４５２ビットから１３８４ビットまで増加することになり、符号化合計ビット数の変化が大きいことが分かる。
【００３８】
そこで、本実施形態ではＥＧＰＲＳにおいてヘッダとペイロードが別々に存在することを利用し、復号判定が「ダミー出力」と判定した場合には、ヘッダのみ復号することにした。このような処理を施すことにより、例えば、ＭＣＳ１のデータを受信した場合において、従来ではヘッダの処理ビット数である８０ビット分とペイロードの処理ビット数である３７２ビット分との合計４５２ビット分の演算が必要であったが、ダミー出力判定時にはヘッダの処理ビット数である８０ビット分だけですむので、処理数が削減可能である。また、ＭＣＳ２〜ＭＣＳ９のデータを受信した場合においても同様に、従来、ヘッダの処理ビット数である８０ビット分から１６０ビット分とペイロードの処理ビット数である３７２ビット分から１２２４ビット分との合計である４５２ビット分から１３８４ビット分の処理が必要であったが、ダミー出力判定時ではヘッダの処理ビット数である８０ビット分から１６０ビット分だけですむので、大幅な処理数の削減が可能となる。
【００３９】
以上、上述したように、本実施形態に係る復号処理を用いることにより、処理能力に余裕が少ない場合であっても処理遅れを発生することなく、移動体通信端末の機能試験及びパケット通信性能試験を効率的に行うことが可能となり、処理がより低速で安価なＤＳＰを選択することができる。このように、本実施形態に係る復号処理はヘッダとペイロードが別々に存在する通信規格で有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 端末テスタ、２ 携帯電話機、３ 通信機、４ 専用ＤＳＰ、５ 汎用ＣＰＵ、６ 入力部、７ 出力部、１１ 無線通信回路、１２ Ａ／Ｄ変換部、１３ Ｄ／Ａ変換部、１５ 制御情報、１６ パケットデータ、２１ 復調部、２２ 復号部、２３ 変調部、２４ 符号部、２６ ヘッダ情報、２７ ペイロード情報、２８ 復号結果。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信端末を試験する端末テスタに関し、特に、移動体通信端末の機能試験及びパケット通信性能試験を効率的に行える端末テスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信端末におけるパケット通信機能の強化が図られ、パケット通信による高速データ通信機能を有する携帯端末又は携帯電話機等が実用化されている。特に、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）のパケット通信規格であるＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）では、パケット通信が採用され、無線周波数やタイムスロットなどによって構成される物理チャンネルを複数の移動体通信端末で共有してデータ通信が可能である。
【０００３】
ＧＰＲＳでは、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）を用いたマルチフレームによる通信を行うことで、物理チャンネルにいくつかの論理チャンネルを形成している。論理チャンネルは、制御チャンネルとトラフィックチャンネルとして使用され、制御チャンネルは基地局と携帯電話機との制御用として使用され、トラフィックチャンネルは音声及びデータの伝送用に使用される。また、論理チャンネルには、ＰＣＣＣＨ（Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ），ＰＢＣＣＨ（Ｐａｋｅｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ），ＰＤＴＣＨ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）他、数種類が規定されている。
【０００４】
上記の論理チャンネル、例えば、ＰＤＴＣＨは、繰り返し伝送されるマルチフレームで伝送される。１マルチフレームは、５２個のフレームを有し、各々が４つのフレームを含む１２の連続した無線ブロック（Ｂ０〜Ｂ１１ブロック）と４つのエクストラフレーム（アイドルフレーム）とに分割される。また、ＧＰＲＳでは、１フレームは８つのタイムスロットで構成され、１つあるいは複数のタイムスロットを各移動体通信端末に割り当てることが可能であることから、データ転送速度を変更可能である。
【０００５】
特許文献１に開示されているように、ＧＳＭの高速パケット通信規格であるＥＧＰＲＳ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＧＰＲＳ）は、データ伝送容量を増やすためにＧＳＭで一般的に用いられているＧＭＳＫ（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｍｉｎｉｍｕｍ−Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調に加えて８ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調をパケットデータチャンネルに用いることにより、インターネットブラウザー利用などの非リアルタイムデータ伝送サービスだけでなく音声及びビデオを伝送するリアルタイムデータ伝送サービスを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＥＧＰＲＳに取り入れられたＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｒｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）方式は、パケット通信における伝送速度及び誤り訂正を最適化させる仕組みであり、ＧＭＳＫ又は８ＰＳＫ等の変調方式及び符号化率の任意の９種類の組み合わせによって伝送速度と誤り訂正との最適化を可能としている。
【０００８】
このような移動体通信端末のパケット通信機能の強化に伴い、移動体通信端末の性能を測定する端末テスタに対しても同等の高機能化が要求されるようになった。一般に、端末テスタはソフトウエアの更新により機能拡張を可能とする場合が多いため、専用の無線機ハードウエア、信号処理用のＤＳＰ及び汎用ＣＰＵのソフトウエアによって構成されている。
【０００９】
例えば、ソフトウエア改修によりＥＧＰＲＳの端末テスタとして使用する場合、各移動体通信端末からの通信量が１フレーム中の複数のスロットを連続して使用することによりソフトウエア処理の演算量が増加し、かつ、ＭＣＳの任意の組み合わせの処理が高負荷となる最大レート時に、ソフトウエア処理が１フレーム中の限られた時間内に終了せず、処理が追いつかないことがある。従来、このような場合には、試行錯誤を重ねてソフトウエア処理の最適化を図ることでリアルタイム処理を実現させていたため、コストアップを招いていた。
【００１０】
そこで、本発明では、処理能力に余裕が少ない場合であっても処理遅れを発生することなく、移動体通信端末の機能試験及びパケット通信性能試験を効率的に行える端末テスタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る端末テスタは、移動体通信端末から送信される無線信号を受信する受信手段と、受信手段で受信した無線信号を復調する復調手段と、復調手段で復調した復調結果に含まれる符号化されたヘッダ情報及び符号化されたペイロード情報を抽出するバーストデータ抽出手段と、復調結果または抽出されたヘッダ情報及びペイロード情報の誤り訂正を行う復号手段と、無線部の性能を評価する評価手段と、を含む端末テスタにおいて、復号手段は、通信性能試験の内容を判定する判定手段と、抽出したヘッダ情報を復号するヘッダ復号手段と、抽出したペイロード情報を復号するペイロード復号手段と、を有し、さらに、復号手段は、実行すべき通信性能試験が予め設定された通信性能の試験項目に基づいてペイロード情報の復号を必要としない通信性能試験であると判定手段が判定した場合には、ヘッダ復号手段を実行し、ヘッダ情報に含まれる移動体通信端末の接続情報を出力することを特徴とする。
【００１２】
このような処理が可能である理由は、ＥＧＰＲＳでは後述する復調・復号の処理フローにおいて、受信した情報はヘッダ情報とペイロード情報とに分けて処理が個別に実行可能だからである。
【００１３】
また、他の好適な発明に係る移動体通信端末テスタにおいて、復号手段は、判定手段によりペイロート情報の復号を必要としない通信性能試験であると判断した場合、ヘッダ復号手段を実行し、ヘッダ情報に含まれる移動体通信端末の接続情報と予め作成したペイロード情報のダミー復号結果とを出力することを特徴とする。この処理により上位のプログラム（高次レイヤ）である性能測定手段では、通常の処理と何ら変わることがなく、プログラムを修正することなく実行することが可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る端末テスタを用いることにより、処理遅れを発生することなく、移動体通信端末の機能試験及びパケット通信性能試験を効率的に行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る端末テスタのレイヤ構成を示した構成図である。
【図２】図１に示したレイヤ構成を有する端末テスタの構成をしめした構成図である。
【図３】図１の専用ＤＳＰに入力されるＥＧＰＲＳの受信データのデータ構造図である。
【図４】ＥＧＰＲＳの処理タイミングを説明するタイムチャート図である。
【図５】図１の復号部で実行したＥＧＰＲＳにおける復号処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】通信規格の違いによる復号入出力ビット数の一覧表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１７】
図１は端末テスタのソフトウエアのレイヤ構成を示し、図２は端末テスタ１のハードウエア構成を示している。最初に図２を用いてハードウエア構成を概説する。
【００１８】
図２の通信機３は、携帯電話機２と無線通信を行うための無線通信回路１１と、無線信号とデジタル信号とを双方向に変換するＡ／Ｄ変換部１２及びＤ／Ａ変換部１３と、を有している。さらに、端末テスタ１は、通信機３によって得られた信号を高速に処理する専用ＤＳＰ４と、専用ＤＳＰ４で処理されたデータを用いて様々な処理を行う汎用ＣＰＵ５と、汎用ＣＰＵ５に指示を入力するコマンド入力用の入力部６と、汎用ＣＰＵ５で処理した結果を表示又は出力する出力部７と、図示しない記憶部と、を有している。また、記憶部には、専用ＤＳＰ４や汎用ＣＰＵ５の処理プログラムと、処理に必要な情報が記憶されている。
【００１９】
図１のレイヤ１（２０）は、復調・復号化及び変調・符号化を実行するため、復調部２１及び復号部２２と、変調部２３及び符号部２４と、が専用ＤＳＰによって実現されている。同様に、レイヤ２（３０）とレイヤ３（４０）は、レイヤ１（２０）により処理されたデータの一次処理やデータ入出力及び測定したデータの各種解析処理を実現する。
【００２０】
図１の制御情報１５等は記憶部に記憶され、各レイヤが制御に活用する。レイヤ３（４０）は、図２の出力部に表示された結果と、入力部６から入力される制御指示に基づいて、レイヤ３から得られた情報を適切に処理して出力部に出力する処理と、入力部ら受け取った情報を元にレイヤ３に情報を送る制御処理部によりペイロード情報の復号処理と、を制御してデータを切り替えることができる。
【００２１】
次に、機能について詳説する。図１の通信機３は無線電波の送受信とデジタルデータへの変換を受け持ち、専用ＤＳＰ４上で実行されるレイヤ１（２０）は送受信のための変復調及び誤り訂正符復号を受け持ち、汎用ＣＰＵ５上で実行されるレイヤ２（３０）はデジタルデータの受け渡し及び各種測定を受け持つ。例えば、復号が必要な測定は専用ＤＳＰで行い、復号結果を用いるブロックエラー率測定では上位レイヤの汎用ＣＰＵで処理を実行させることが可能である。このような構成により、端末テスタ１は、携帯電話機２に対する基地局として振る舞うことができ、端末テスタ１から携帯電話機２に向けて送信した無線電波に含まれるデジタル制御情報により携帯電話機２を試験モードに遷移させることが可能である。そして、端末テスタ１は、携帯電話機２から端末テスタ１への無線電波を用いて携帯電話機２の各種測定を行うことができる。
【００２２】
一般に、携帯電話機２は電源を入れただけでは無線性能試験が可能な状態ではない。そこで、携帯電話機２は基地局として機能する端末テスタ１に対して、無線電波のデジタル制御情報を通じて必要な登録設定（レジストレーション）を要求し、端末テスタ１がレジストレーションを行った後に、端末テスタ１が携帯電話機２を試験可能な状態（テストモード）に切り替えることになる。テストモードには、例えば、テストモードＡ／Ｂ，ＡＣＫモード，ＳＲＢループバックモードがある。
【００２３】
例えば、端末テスタ１が携帯電話機２から端末テスタ１へ送信されるパケット通信のブロックエラー率（ＢＬＥＲ）の測定を行う時には、予め記憶されたテストモードを制御情報１５から読み出し、携帯電話機２に対して「ＡＣＫモード」を設定してパケット通信における復号結果が正しいかどうかを調べる測定を行うことになる。携帯電話機２から送信された無線電波は、端末テスタ１の接続コネクタによって入出力され、端末テスタ１が受信した無線電波は無線通信回路１１にてＲＦ周波数帯からＩＦ周波数帯にダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ変換部１２によりデジタルデータに変換されて専用ＤＳＰの復調部２１に出力される。復調部２１では、ＧＭＳＫ又は８ＰＳＫ等の変調方式に基づいて復調を行い、復号部２２にて復号化する。復号化されたデータはレイヤ２，レイヤ３を介してパケットデータ１６及び測定結果として制御情報１５に記憶される。
【００２４】
次に、ＥＧＰＲＳのパケット通信における復号データ形式について述べる。図３は図１のレイヤ１（２０）に入力される復号結果２８のデータ構造を示している。復号結果２８はヘッダ情報２６とペイロード情報２７とを有しており、記憶部に復号結果２８を一時記憶し、ヘッダ情報とペイロード情報とが順次処理されることになる。なお、ペイロード情報２７には、レイヤ２以上で処理する情報、画像、ホームページの接続情報などの実データが格納されている。
【００２５】
レイヤ１（２０）において処理されたヘッダ情報２６には、シーケンス番号、レイヤ２で処理する情報及びレイヤ１のペイロード情報の復号に必要な情報等が格納されている。レイヤ２（３０）ではシーケンス番号が順番に受信できているか確認し、もし、シーケンス番号が連続して受信できない場合には接続が切れたと判定するため、測定も途中で中断してしまう。
【００２６】
ＥＧＰＲＳの場合、ヘッダ情報とペイロード情報とは、送信側で別々にＣＲＣ等の誤り検出ビットの付加及び誤り訂正符号化してから結合して送信するため、受信側ではヘッダ情報のみ復号することが可能である。なお、このように別々に符号化する方法は、Ｗ−ＣＤＭＡ又はＧＳＭ等の他の規格では採用されていない。
【００２７】
図４はＥＧＰＲＳの処理タイミングを示しており、図４（Ａ）は毎フレームのスロット０のみ使用した受信データの処理タイミングを示している。１フレームは８つのタイムスロットを有し、複数のタイムスロットを各携帯電話機に割り当てることが可能であることから、図４（Ｂ）は毎フレームのスロット１〜４を使用した受信データの処理タイミングを示している。
【００２８】
図４（Ａ）において、スロット０の受信データはスロット０〜３までの復調時間で処理が終了し、次に、スロット４〜７までの復号時間で処理が終了することから、次フレームに影響を与えることなく１フレーム中に処理が完了する。これに対し、図４（Ｂ）では、スロット１〜４を使用した４つの受信データに対してスロット１〜４の復調時間で処理が終わるものの、受信データの増加に伴い、復号の開始がスロット１からスロット５に遅れ、開始点がずれることになる。この処理開始遅れにより、１フレーム中に一連の処理が了せず、次フレームのスロット１〜４の復調時間に影響を与え、専用ＤＳＰの処理量が４倍に増えることになる。
【００２９】
図５は図１の復号部２２で実行したＥＧＰＲＳにおける復号処理の流れを示している。復号処理が開始されると、最初に復号部２２が復調部２１の復調結果を受け取る。データは４バースト単位（ＧＭＳＫ変調の場合は１４８ビット、８ＰＳＫ変調の場合は４４４ビット）で処理する。なお、タイミング同期などは復調部２１の処理において好適に同期が取られている。次に、ステップＳ１０において、４バースト単位で取り出したデータの中で復号に関係あるビットのみ取り出してステップＳ１２に移る。ステップＳ１２において、ＧＳＭで決められたビット入れ替え（インターリーブ）を行い、ヘッダ復号ブロックに移る。
【００３０】
ヘッダ復号ブロックでは、ステップＳ１４において、ＥＧＰＲＳで定められたビット間引き（パンクチャ）を元に戻してステップＳ１６に移る。ステップＳ１６において、ビダビ復号演算を行い、ステップＳ１８に移る。ステップＳ１８において、ＣＲＣビットを用いて復号結果が正しいかどうかを検査しヘッダ情報を一時記憶して、ヘッダ復号ブロックを終了し、ステップＳ２０へ移る。
【００３１】
次に、ステップＳ２０において、ヘッダ情報のうち、ペイロードの復号に必要な情報を利用してペイロードの復号方法を確定し、ステップＳ２２に移る。ステップＳ２２では、復号判定によりテスタの画面で指定した試験項目からペイロード部の復号が必要であるか否かを判定する。
【００３２】
復号判定では、ペイロード情報を試験する必要がある場合には「通常」と判定する。また、ペイロード情報を試験する必要がない場合には「ダミー出力」と判定する。
【００３３】
ステップＳ２２において、復号判定が「通常」と判定した場合には、ステップＳ２６に移り、ペイロード復号ブロックを実行する。ステップＳ２６において、ＥＧＰＲＳで定められたビット間引き（パンクチャ）を元に戻してステップＳ２８に移る。ステップＳ２８において、ビダビ復号演算を行い、ステップＳ３０に移る。ステップＳ３０において、ＣＲＣビットを用いて復号結果が正しいかどうかを検査しヘッダ情報を一時記憶して、ペイロード復号ブロックを終了し、復号した際のシーケンス番号とＣＲＣ検査の結果とヘッダ復号結果とペイロード復号結果とをレイヤ２に出力する。
【００３４】
また、ステップＳ２２において、復号判定が「ダミー出力」と判定した場合には、ステップＳ２４において、復号した際のシーケンス番号とＣＲＣ検査の結果とヘッダ復号結果と予め記憶されたダミーデータとをレイヤ２に出力する。
【００３５】
次に、専用ＤＳＰ及び汎用ＣＰＵ上で作動するソフトウエア処理時間の変化について概説する。図６は通信規格の違いによる復号入力ビット数の一覧表を示している。図６のＧＳＭは主に音声通信に関するものであり、ＧＰＲＳはパケット通信、ＥＧＰＲＳは高速パケット通信に関する通信規格である。図６のパラメータのＣＳはＣｏｄｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ（符号化手段）であり、同様にＭＣＳはＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ＆Ｃｏｄｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ（変調と復号化手順）を示している。なお、ＧＳＭ，ＧＰＲＳでは規格内で１つのパラメータを定め、ヘッダとペイロードを一括して扱っている。これに対しＥＧＰＲＳはヘッダとペイロードを別々に扱っている点で異なる。
【００３６】
また、図６の復号入力ビット数の横にあるかっこ書きは符号化していないビット数を示している。図６の復号入力ビット数は図５のステップＳ１６又はステップＳ２８のビタビ復号に入力される復号入力ビット数を示し、各ビタビ復号によって復号処理されたビット数が符号化合計ビット数になる。さらに、図６の表の右端は変調方式を示し、ＧＳＭとＧＰＲＳではＧＭＳＫ変調を使用しているのに対してＥＧＰＲＳではＧＭＳＫ変調と８ＰＳＫ変調を使用している。
【００３７】
端末テスタ１では受信の復調処理をＤＳＰによるソフトウエア処理で行っているため、復号判定が「通常」と判断した場合、ＥＧＰＲＳの最大レート時にはヘッダとペイロードの復号処理が図４に示した１フレーム（８タイムスロット）の間に終了しない場合がある。具体的には、図６に示すようにヘッダとペイロードの処理ビット数の合計が４５２ビットから１３８４ビットまで増加することになり、符号化合計ビット数の変化が大きいことが分かる。
【００３８】
そこで、本実施形態ではＥＧＰＲＳにおいてヘッダとペイロードが別々に存在することを利用し、復号判定が「ダミー出力」と判定した場合には、ヘッダのみ復号することにした。このような処理を施すことにより、例えば、ＭＣＳ１のデータを受信した場合において、従来ではヘッダの処理ビット数である８０ビット分とペイロードの処理ビット数である３７２ビット分との合計４５２ビット分の演算が必要であったが、ダミー出力判定時にはヘッダの処理ビット数である８０ビット分だけですむので、処理数が削減可能である。また、ＭＣＳ２〜ＭＣＳ９のデータを受信した場合においても同様に、従来、ヘッダの処理ビット数である８０ビット分から１６０ビット分とペイロードの処理ビット数である３７２ビット分から１２２４ビット分との合計である４５２ビット分から１３８４ビット分の処理が必要であったが、ダミー出力判定時ではヘッダの処理ビット数である８０ビット分から１６０ビット分だけですむので、大幅な処理数の削減が可能となる。
【００３９】
以上、上述したように、本実施形態に係る復号処理を用いることにより、処理能力に余裕が少ない場合であっても処理遅れを発生することなく、移動体通信端末の機能試験及びパケット通信性能試験を効率的に行うことが可能となり、処理がより低速で安価なＤＳＰを選択することができる。このように、本実施形態に係る復号処理はヘッダとペイロードが別々に存在する通信規格で有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 端末テスタ、２ 携帯電話機、３ 通信機、４ 専用ＤＳＰ、５ 汎用ＣＰＵ、６ 入力部、７ 出力部、１１ 無線通信回路、１２ Ａ／Ｄ変換部、１３ Ｄ／Ａ変換部、１５ 制御情報、１６ パケットデータ、２１ 復調部、２２ 復号部、２３ 変調部、２４ 符号部、２６ ヘッダ情報、２７ ペイロード情報、２８ 復号結果。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信端末から送信される無線信号を受信する受信手段と、受信手段で受信した無線信号を復調する復調手段と、復調手段で復調した復調結果に含まれる符号化されたヘッダ情報及び符号化されたペイロード情報を抽出するバーストデータ抽出手段と、復調結果または抽出されたヘッダ情報及びペイロード情報の誤り訂正を行う復号手段と、無線部の性能を評価する評価手段と、を含む端末テスタにおいて、
復号手段は、
通信性能試験の内容を判定する判定手段と、
抽出したヘッダ情報を復号するヘッダ復号手段と、
抽出したペイロード情報を復号するペイロード復号手段と、
を有し、
さらに、復号手段は、実行すべき通信性能試験が予め設定された通信性能の試験項目に基づいてペイロード情報の復号を必要としない通信性能試験であると判定手段が判定した場合には、ヘッダ復号手段を実行し、ヘッダ情報に含まれる移動体通信端末の接続情報を出力することを特徴とする端末テスタ。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体通信端末テスタにおいて、
復号手段は、判定手段によりペイロート情報の復号を必要としない通信性能試験であると判断した場合、ヘッダ復号手段を実行し、ヘッダ情報に含まれる移動体通信端末の接続情報と予め作成したペイロード情報のダミー復号結果とを出力することを特徴とする端末テスタ。
【請求項１】
移動体通信端末から送信される無線信号を受信する受信手段と、受信手段で受信した無線信号を復調する復調手段と、復調手段で復調した復調結果に含まれる符号化されたヘッダ情報及び符号化されたペイロード情報を抽出するバーストデータ抽出手段と、復調結果または抽出されたヘッダ情報及びペイロード情報の誤り訂正を行う復号手段と、無線部の性能を評価する評価手段と、を含む端末テスタにおいて、
復号手段は、
通信性能試験の内容を判定する判定手段と、
抽出したヘッダ情報を復号するヘッダ復号手段と、
抽出したペイロード情報を復号するペイロード復号手段と、
を有し、
さらに、復号手段は、実行すべき通信性能試験が予め設定された通信性能の試験項目に基づいてペイロード情報の復号を必要としない通信性能試験であると判定手段が判定した場合には、ヘッダ復号手段を実行し、ヘッダ情報に含まれる移動体通信端末の接続情報を出力することを特徴とする端末テスタ。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体通信端末テスタにおいて、
復号手段は、判定手段によりペイロート情報の復号を必要としない通信性能試験であると判断した場合、ヘッダ復号手段を実行し、ヘッダ情報に含まれる移動体通信端末の接続情報と予め作成したペイロード情報のダミー復号結果とを出力することを特徴とする端末テスタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１９３２１１（Ｐ２０１１−１９３２１１Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５７５０９（Ｐ２０１０−５７５０９）
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【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】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【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】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
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