JP2007201812A

JP2007201812A - ８ｐｓｋ変調方式を用いたｇｓｍ端末の瞬時電力波形を測定する測定器及び測定方法

Info

Publication number: JP2007201812A
Application number: JP2006017913A
Authority: JP
Inventors: Wataru Soyama; 渉祖山
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】３ＧＰＰから推奨された方法に従い、バースト区間の平均電力値を求める場合、平均電力値の測定に時間を要してしまうという問題がある。
【解決手段】８ＰＳＫ変調方式を用いたＧＳＭ端末の瞬時電力波形を測定する測定器１０は、ＧＳＭ端末から送られた送信信号を復調部２２で復調してデジタルデータとし、そのデジタルデータからトレーニング・シーケンス・コード部をＴＳＣ検索部２３で検索し、トレーニング・シーケンス・コード部に該当する送信信号を取出してその電力を求めるＴＳＣ電力取出手段２０と、取出された送信信号の電力を電力測定の基準値として算出する電力算出手段３０と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、８ＰＳＫ変調方式を用いたＧＳＭ端末（ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）の送信電力を測定する計測に関し、特に３ＧＰＰに規定されたＧＳＭ端末の性能試験を行う測定器と測定方法に関する。

ＧＳＭ端末は、欧州を初めとして世界１００ヶ国以上で利用されているＴＤＭＡ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式のデジタル携帯電話機である。ＴＤＭＡ方式は、１つの周波数を短時間ずつ交代で複数の発信者で共有する方式であり、一定時間のフレームを定め、フレーム内に割り当てられた一定時間幅のタイムスロットを用いて通信を行う。ＧＳＭ端末の規格は、３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）団体により規定され、携帯電話機に要求されるコンフォーマンス試験に関しても定められている。

携帯電話機の開発や製造を行っている各メーカは、携帯電話機の開発における性能評価、製造ラインでの検査及び修理において、３ＧＰＰで規定されているコンフォーマンス試験に基づいて携帯電話機の性能を評価する測定器を使用している。

ＴＤＭＡ通信方式では、同一周波数の回線を時分割で使用するために、無線回線の伝送速度を送信すべきデジタル信号の伝送速度よりも大きくし、間欠（バースト）的に送信出力を行っている。非特許文献１には、このようなバースト的に送信出力される送信出力が所定のタイムマスクをはみ出さない波形となることを調べるために、複数のバースト区間の平均電力を測定し、この平均電力の平均値を基準電力値とおき、送信出力の瞬時電力波形を表示する試験方法が記載されている。

特に８ＰＳＫ変調の場合、送信されるデジタルデータに依存して出力電力に大きな変動が生じる為、１つのバースト区間の平均電力ではその値にバラツキが生じる。このため、３ＧＰＰでは基準電力値は多くのバースト区間（例えば２００バースト）の平均電力から評価することを推奨している。また、特許文献１に示すように、線形変調に起因する電力測定値のデータ依存性を平均電力により補償する装置が開示されている。

図４は、従来の携帯電話機の送信出力レベルを測定する測定器２００の処理の流れを示す説明図である。図示しない携帯電話機から出力された送信信号は、区間取出部２２４に入力される。区間取出部２２４は入力された送信信号からバースト的に出力されているバースト信号を取出す。区間取出部２２４で取出されたバースト信号は、区間平均電力算出部２２６と電力算出部２３１へ出力される。区間平均電力算出部２２６は、取り出された１つのバースト信号からそのバースト信号の電力を算出し、所定回数で平均処理を行う平均部２２８へ出力する。次に、平均部２２８は平均回数を１つ増やして平均回数判定部２３０に出力する。平均回数判定部２３０は、平均回数が所定回数ｎ（例えば、２００）に達しない場合は、区間取出部２２４の処理を再実行させる。

平均回数が２００に達した場合、平均回数判定部２３０は平均部２２８の平均電力値を電力算出部２３１に出力させる出力命令を平均部２２８に送り、平均部２２８から平均電力値を出力させる。電力算出部２３１は、平均部２２８から取得した平均電力値を電力測定の基準値とし、区間取出部２２４で取出されたバースト信号の瞬時電力波形を算出し、表示部２３２に表示させる。

特開２００２−２２８６９２号公報３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ，"ＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ"，２００５年１１月２４日，Ｃｈａｐｔｅｒ"３ＧＰＰＴＳ５１．０１０−１Ｖ６．５．０（２００５−１１）"，Ｓｅｃｔｉｏｎ"１３．１７．３．４．１．２ＴｅｓｔＰｒｏｃｅｄｕｒｅ"，ｐ２５３

しかし、３ＧＰＰから推奨された方法に従い、バースト区間の平均電力値を求める場合、平均電力値の測定に時間を要してしまうという問題がある。測定器には、測定時間の短縮も重要なファクタとして位置づけられており、可能な限り測定時間を短縮する必要がある。

即ち、本発明に係る測定器は、８ＰＳＫ変調方式を用いたＧＳＭ端末の瞬時電力波形を測定する測定器において、ＧＳＭ端末から送られた送信信号を復調してデジタルデータとし、そのデジタルデータからトレーニング・シーケンス・コード部を検索し、トレーニング・シーケンス・コード部に該当する送信信号を取出してトレーニング・シーケンス・コードの電力を求めるトレーニング・シーケンス・コード電力取出手段と、取出されたトレーニング・シーケンス・コードの電力を電力測定の基準値として瞬時電力波形を算出する電力算出手段と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る測定方法は、８ＰＳＫ変調方式を用いたＧＳＭ端末の瞬時電力波形を測定する測定方法において、ＧＳＭ端末から送られた送信信号を直交検波してＩＱ信号に変換し、変換されたＩＱ信号を格納するＩＱ信号格納工程と、格納されたＩＱ信号を復調してデジタルデータとし、そのデジタルデータからトレーニング・シーケンス・コード部を検索する検索工程と、検索工程で検索された情報に基づきトレーニング・シーケンス・コード部に該当するＩＱ信号を格納工程から取出すＩＱ信号取出工程と、トレーニング・シーケンス・コード部に該当するＩＱ信号の電力を算出するトレーニング・シーケンス・コード電力算出工程と、算出されたトレーニング・シーケンス・コードの電力を電力測定の基準値として瞬時電力波形を算出するＩＱ信号電力算出工程と、を含むことを特徴とする。

本発明を用いることで、各バースト区間に含まれるトレーニング・シーケンス・コードを検知し、トレーニング・シーケンス・コードから算出した電力を基準電力として各バースト区間の電力を算出することにより、各バースト区間の瞬時電力波形を短時間で測定することができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１は、本実施形態に係る測定器１０の構成図である。測定器１０は、周波数変換部１２と、Ａ／Ｄ変換部１３と、直交検波部１４と、トレーニング・シーケンス・コード電力取出手段２０（以下、トレーニング・シーケンスをＴＳＣと略す。）と、電力算出手段３０と、表示部３１と、を含んでいる。また、ＴＳＣ電力取出手段２０は、ＩＱ信号格納部２１と、復調部２２と、ＴＳＣ検索部２３と、区間取出部２４と、ＴＳＣ区間電力算出部３２と、を有している。

ＧＳＭ端末から出力された送信信号は、周波数変換部１２でＲＦ周波数帯からＩＦ周波数帯に変換され、Ａ／Ｄ変換部１３でデジタル信号に変換された後に、直交検波部１４でＩＱ信号に変換される。直交検波部１４から出力されたＩＱ信号は、ＩＱ信号格納部２１に格納され、格納されたＩＱ信号は、復調部２２と区間取出部２４に出力される。復調部２２は、８ＰＳＫ変調されたＩＱ信号からデジタルデータを復調してＴＳＣ検索部２３に出力する。ＴＳＣ検索部２３は、予め決められた固定パターンであるＴＳＣ部をデジタルデータから検索し、該当するＩＱ信号の区間情報を区間取出部２４に出力する。

区間取出部２４は、ＩＱ信号を電力算出手段３０へ出力し、ＴＳＣ検索部２３の区間情報に基づき、ＩＱ信号格納部２１から取得したＩＱ信号の該当区間を取出してＴＳＣ区間電力算出部３２に出力する。ＴＳＣ区間電力算出部３２は、取得したＩＱ信号の該当区間から電力値を算出し、基準電力値として電力算出手段３０へ出力する。電力算出手段３０は、基準電力値を基準とした瞬時電力波形を算出し、表示部３１に表示させる。

図２は、本実施形態に係る送信信号の瞬時電力波形と、送信信号の品質を判断するための上限ライン４７及び下限ライン４８と、基準電力値５０と、その時出力されているマルチフレーム３９と、マルチフレーム３９に含まれているフレーム４０と、フレーム４０に含まれているタイムスロット５２と、を示している。図に示すように、マルチフレーム３９の１つのフレーム４０は、８個（０〜７）のタイムスロット５２を含んでいる。なお、送信信号の瞬時電力波形と、タイムスロット５２と、は同じ時間軸で表示した。

図３は本実施形態の処理の流れを示す測定処理工程１００である。測定処理工程１００は、ＩＱ信号格納工程１２１と、検索工程１２３と、ＩＱ信号取出工程１２４と、ＴＳＣ電力算出工程１３１と、ＩＱ信号電力算出工程１３２と、を含んでいる。以下、図２と図３を用いて本実施形態の処理の流れを説明する。

図２に示すように、電力波形がＲａｍｐＵｐし、タイムスロット５２のテールビット４１（ＴＢ）をはじめとする各データが図３に示すＩＱ信号格納工程１２１に入力される。通信内容のデジタルデータが格納されている情報ビット４２（ＥＢ）では、出力電力の変動が大きくなるが、トレーニング・シーケンス・コード４３（ＴＳＣ）では、出力電力の変動が小さい固定パターンであるため、出力電力の変動が小さい。次に、情報ビット４４（ＥＢ）で再び出力電力の変動が大きくなり、テールビット４５（ＴＢ）の後のガードピリオド（ＧＰ）より終了のためのＲａｍｐＤｏｗｎが始まり、ガードピリオド４６（ＧＰ）でタイムスロットは終了する。このようにして、図２に示すタイムスロット５２の各データがＩＱ信号格納工程１２１に格納される。

図３に示す検索工程１２３は、図２に示すタイムスロット５２の各データを順次読み取り、ＴＳＣ４３を検索し、該当する電力波形の区間情報をＩＱ信号取出工程に出力する。ＩＱ信号取出工程１２４は、取得した区間情報に基づいてＴＳＣ４３区間の出力電力の変動の小さい電力波形を取り出してＴＳＣ電力算出工程１３１に出力し、さらにタイムスロット５２の全てのＩＱ信号をＩＱ信号電力算出工程１３２へ出力する。ＴＳＣ電力算出工程１３１は、１回の測定で求められたＩＱ信号から基準となる電力値を算出してＩＱ信号電力算出工程１３２へ出力する。

ＩＱ信号電力算出工程１３２は、図２に示すように、ＴＳＣ電力算出工程１３１から得られた電力値を基準電力値５０として電力波形をオフセットし、上限ライン４７と下限ライン４８で定められたタイムマスクとともに表示工程１３３に表示させる。

上述した出力電力の変動は、データパターンのランダム変化により引き起こされるため、データにランダムな変化がない部分を見つけることができれば、単一のバースト信号から取り出した基準電力であっても出力電力の変動の悪影響を除去することができる。そこで、本発明に係る実施形態においては、既知の固定パターンのコードであるトレーニング・シーケンス・コードに着目し、変動しない基準電力を１回の測定で取得することを可能にしている。

また、上述したトレーニング・シーケンス・コードは１種類ではなく、“ＴＳＣ０”〜“ＴＳＣ７”の８種類がある。そこで、本実施形態における測定器は、例えば、試験を開始する前に被測定ＧＳＭ端末に対して“ＴＳＣ０”を送信するように指示を行い、試験にて被測定ＧＳＭ端末から送られた“ＴＳＣ０”の既知の固定パターンにより変動しない基準電力を求めることで、安定した測定を可能にしている。なお、本実施形態では、“ＴＳＣ０”に限定するものではなく、“ＴＳＣ０〜７”のいずれかを指定してもよい。

また、試験を開始する前に、測定器によるＴＳＣの指示を無くしてもよい。この場合、被測定ＧＳＭ端末から送信されるＴＳＣの種類を測定器が判別し、特定のＴＳＣで基準電力を算出した後、各ＴＳＣのビットパターンによる電力差を測定器が補正するＴＳＣ補正手段を用いても好適であることはいうまでもない。なお、本実施形態では、取出された送信信号の電力を電力測定の基準値として算出したが、これに限定するものではなく、送信信号の電力値から差し引いてもよい。

本発明の実施形態に係る測定器の構成を示した構成図である。本発明の実施形態に係る送信信号の電力波形と、その時に出力されているタイムスロットを示した説明図である。本発明の実施形態に係る測定の流れを説明する説明図である。従来の処理の流れを示す説明図である。

符号の説明

１０，２００測定器、１２周波数変換部、１３Ａ／Ｄ変換部、１４直交検波部、２０ＴＳＣ電力取出手段、２１ＩＱ信号格納部、２２復調部、２３ＴＳＣ検索部、２４，２２４区間取出部、３０電力算出手段、３１，２３２表示部、３２ＴＳＣ区間電力算出部、３９マルチフレーム、４０フレーム、４１テールビット、４２情報ビット、４３トレーニング・シーケンス・コード、４４情報ビット、４５テールビット、４６ガードピリオド、４７上限ライン、４８下限ライン、５０基準電力値、５２タイムスロット、１００測定処理工程、１２１ＩＱ信号格納工程、１２３検索工程、１２４ＩＱ信号取出工程、１３１ＴＳＣ電力算出工程、１３２ＩＱ信号電力算出工程、１３３表示工程、２２４区間取出部、２２６区間平均電力算出部、２２８平均部、２３０平均回数判定部、２３１電力算出部。

Claims

８ＰＳＫ変調方式を用いたＧＳＭ端末の瞬時電力波形を測定する測定器において、
ＧＳＭ端末から送られた送信信号を復調してデジタルデータとし、そのデジタルデータからトレーニング・シーケンス・コード部を検索し、トレーニング・シーケンス・コード部に該当する送信信号を取出してトレーニング・シーケンス・コードの電力を求めるトレーニング・シーケンス・コード電力取出手段と、
取出されたトレーニング・シーケンス・コードの電力を電力測定の基準値として瞬時電力波形を算出する電力算出手段と、
を含むことを特徴とする８ＰＳＫ変調方式を用いたＧＳＭ端末の瞬時電力波形を測定する測定器。
８ＰＳＫ変調方式を用いたＧＳＭ端末の瞬時電力波形を測定する測定方法において、
ＧＳＭ端末から送られた送信信号を直交検波してＩＱ信号に変換し、変換されたＩＱ信号を格納するＩＱ信号格納工程と、
格納されたＩＱ信号を復調してデジタルデータとし、そのデジタルデータからトレーニング・シーケンス・コード部を検索する検索工程と、
検索工程で検索された情報に基づきトレーニング・シーケンス・コード部に該当するＩＱ信号を格納工程から取出すＩＱ信号取出工程と、
トレーニング・シーケンス・コード部に該当するＩＱ信号の電力を算出するトレーニング・シーケンス・コード電力算出工程と、
算出されたトレーニング・シーケンス・コードの電力を電力測定の基準値として瞬時電力波形を算出するＩＱ信号電力算出工程と、
を含むことを特徴とする８ＰＳＫ変調方式を用いたＧＳＭ端末の瞬時電力波形を測定する測定方法。