DE102005048448A1 - Verfahren und Testanordnung zur Bitfehlerratenmessung - Google Patents
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bitfehlerratenmessung. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Testanordnung zur Durchführung des Verfahrens.
- Im Stand der Technik sind Funkmessplätze bzw. Vorrichtungen zum Testen von Mobiltelefonen bekannt. Ein derartiger Funkmessplatz ist im Prinzip eine modifizierte „kleine Basisstation" eines Mobilfunknetzes und erzeugt ein Testnetz, in das sich ein zu testendes Mobiltelefon, welches mit einer speziellen Test-SIM-Karte (SIM = Subscriber Identity Module) ausgerüstet ist, zu Testzwecken einbuchen kann. Das Testnetz wird gemäß einem Mobilfunkstandard, z.B. dem GSM-Standard, betrieben. Das Testen von Mobiltelefonen wird somit sozusagen sehr realitätsnah durchgeführt, da auch im Betrieb sich die Mobiltelefone in ein bestehendes Mobilfunknetz einbuchen und mit diesem Daten austauschen. Zur Durchführung des Tests wird nun eine Verbindung zwischen dem Funkmessplatz und dem Mobiltelefon aufgebaut, wobei dies entweder durch einen Anruf des Funkmessplatzes bei dem Mobiltelefon oder umgekehrt durch einen Anruf des Mobiltelefons bei dem Funkmessplatz erfolgen kann. Im Anschluss daran werden bestimmte Testprozeduren bzw. -routinen ausgeführt, um insbesondere die Sende- und Empfangsfähigkeit des Mobiltelefons im Hinblick auf die Einhaltung der zur ordnungsgemäßen Betriebsfähigkeit geforderten Spezifikationen, welche vom Hersteller vorgegeben sind, zu überprüfen. Beispielsweise werden hierzu Daten von dem Funkmessplatz an das Mobiltelefon übertragen und anschließend von dem Mobiltelefon an den Funkmessplatz zurück übertragen, wobei diese Daten dann auf Unverfälschtheit überprüft werden. Als Ergebnis werden überdies Messergebnisse verschiedener Parameter in einem Messprotokoll angezeigt, welches angezeigt, gespeichert und/oder ausgedruckt werden kann. Insbesondere wird auch das Gesamt-Ergebnis des Tests, nämlich „Test bestanden" bzw. „Test nicht bestanden", geliefert. Derartige Funkmessplätze zum Testen von Mobiltelefonen finden in der Praxis eine Vielzahl von Anwendungen. Diese werden beispielsweise bei der Fertigung von Mobiltelefonen, z.B. bei der Endkontrolle oder in einem Zwischenschritt der Produktion in einer Fabrik, in welcher Mobiltelefone hergestellt werden, eingesetzt. Ein derartiger Zwischenschritt dient beispielsweise zum Abgleich von Bauelementen. Jedes produzierte Mobiltelefon sollte vor der Auslieferung getestet werden, wodurch dieser Endtest sozusagen aufgrund der hierzu benötigten Zeit, einen „bottle neck" des gesamten Herstellungsprozesses darstellt. Die Mobiltelefone werden dabei nämlich an einem Messplatz einzeln und nacheinander getestet. Eine weitere Anwendung derartiger Funkmessplätze besteht in deren Einsatz in sogenannten Servicecentern, an welche defekte oder vermeintlich defekte Mobiltelefone zur Reparatur bzw. Fehlerdiagnose gesandt werden. Hierbei ist es wichtig zunächst einmal festzustellen, ob die Mobiltelefone tatsächlich defekt sind, und zu analysieren, ob und auf welche Weise, etwa durch Ersetzen einer bestimmten Komponente, diese repariert werden können. Bei derartigen Servicecentern werden häufig eine Vielzahl von Mobiltelefonen unterschiedlichen Typs und von unterschiedlichen Herstellern getestet, und zwar zum Einen, wenn diese bei dem Servicecenter eingehen, und zum Anderen auch nach erfolgter Reparatur. Ferner werden derartige Funkmessplätze im Rahmen von der Entwicklung von Mobiltelefonen von den Herstellern verwendet.
- In
1 ist ein typischer Testaufbau gezeigt, wie er gemäß dem Stand der Technik beispielsweise zur Qualitätssicherung am Ende des Fertigungsprozesses von Mobiltelefonen verwendet wird. Ein Funkmessplatz1 , welcher auch als HF-Tester oder Mobiltelefontester bezeichnet werden kann, steht über die Luftschnittstelle mit einem zu testenden Mobiltelefon oder DUT2 (DUT = Device Under Test) gemäß einem Mobilfunkstandard in Verbindung. Der Mobilfunkstandard ist dabei durch das Mobiltelefon2 vorgegeben. Die Verbindung zwischen dem Funkmessplatz1 und dem Mobiltelefon2 gemäß einem Mobilfunkstandard macht einen bidirektionalen Signalaustausch zwischen diesen beiden Komponenten des Testsystems erforderlich, was in1 durch den Doppelpfeil angezeigt wird. Gemäß1 wird das Testen des Mobiltelefons2 über die Luftschnittstelle („air interface") durchgeführt, was bedeutet, dass der Funkmessplatz1 und das Mobiltelefon2 nicht über ein Kabel verbunden sind, sondern die Signale von und zu dem Mobiltelefon2 über dessen Antenne gesendet bzw. empfangen werden. Dies kommt dem realen Betrieb eines Mobiltelefons in einem Mobilfunksystem relativ nahe und besitzt daher den Vorteil, dass beim Testen des Mobiltelefons2 auch die Antenne selbst sowie nachgeschaltete Stufen mitgetestet werden können. Als Ergebnis des Tests wird ein Testprotokoll erstellt, in welchem die Ergebnisse der einzelnen Messungen, d.h. der Empfänger- und Sendermessungen, beispielsweise auf einer Anzeigeein richtung des Funkmessplatzes1 angezeigt oder beispielsweise mittels einer daran angeschlossenen Druckeinrichtung ausgedruckt werden. - Anhand des schematischen Flussdiagramms der
2 wird im Folgenden der Ablauf des Testens mit der Anordnung nach1 erläutert, wobei lediglich auf das Testen der Bitfehlerrate (BER = Bit Error Rate) bzw. der Empfängerempfindlichkeit („receiver sensitivity") eingegangen wird. In der analogen Messtechnik wird für die Empfängerqualität das sogenannte Signal-zu-Rausch-Verhältnis (auf Englisch: „signal to noise ratio", S/N) als Bewertungskriterium verwendet. Dabei wird beispielsweise auf der niederfrequenten Seite über das Messgerät ein sinusförmiges Signal eingespeist und auf HF moduliert, dessen Pegel für die Messung reduziert wird. Auf der Empfängerseite wird dieses Signal wieder entnommen und das Signal-zu-Rausch-Verhältnis des niederfrequenten Signals ausgewertet. Aus diesem Verhältnis wird die Empfängerqualität und – empfindlichkeit bestimmt. In einem digitalen System, wie es ein Mobiltelefon darstellt, lässt insbesondere der Sprachcodec die Übertragung von reinen sinusförmigen Signalen nicht mehr zu. Aus diesen Gründen wird auf die Bitfehlerratenmessung, d.h. einer Messmethodik aus der digitalen Übertragungstechnik, zurückgegriffen. Das Prinzip der Bitfehlerratenmessung besteht darin, dass der Funkmessplatz1 dem zu testenden Mobiltelefon2 eine bekannte Bitfolge sendet, die von ihm demoduliert und decodiert werden muss, d.h. damit auch fehlerkorrigiert ist. Danach wird die Bitsequenz vom Prüfling wieder kodiert, aufmoduliert und gesendet. Am Funkmessplatz wird die gesendete mit der empfangenen Bitsequenz verglichen und daraus die Bitfehlerrate gemessen. Je nach Anwendung unterscheidet man verschiedene Arten von Bitfehlerraten, z.B. die Bitfehlerrate (BER), die über alle Bits eines Sprach- bzw. Datenrahmens gemessen wird; die Rest-BER („residual BER") wird nur über Sprachrahmen durchgeführt, die nicht als „schlecht" gekennzeichnet wurden (ein Sprachrahmen wird dann als „schlecht" gekennzeichnet, wenn für die Bits einer bestimmten Klasse das Ergebnis der Paritätsbits nicht stimmt); die Rahmenauslöschungsrate (FER = Frame Erasure Rate) gibt an, wie viele der empfangenen Rahmen als „schlecht" gekennzeichnet wurden. Die Empfindlichkeitsmessung ist grundsätzlich ein Kriterium für die Fähigkeit des Empfängers, d.h. des zu testenden Mobiltelefons2 , auch noch schwache Signale mit einer gewissen Sicherheit demodulieren und decodieren zu können. Von den vielen möglichen unterschiedlichen Tests an einem zu testenden Mobiltelefon2 stellt daher die Empfängerempfind lichkeitsmessung die wichtigste Prüfung in Bezug auf die Empfängereigenschaften eines zu testenden Mobiltelefons2 dar, auf welche man im Rahmen einer vernünftigen Qualitätssicherung bzw. -kontrolle bei der Herstellung von Mobiltelefonen nicht verzichten kann. - Gemäß
2 stellt sich nun das Bestimmen der Bitfehlerrate bzw. der Empfängerempfindlichkeit des zu testenden Mobiltelefons2 mit dem Testaufbau gemäß1 folgendermaßen dar. In einem Schritt S100 bucht sich das DUT2 in das vom Funkmessplatz1 erzeugte Testnetz ein, d.h. das DUT2 meldet sich beim Testnetzwerk korrekt an. Hierzu besitzt das DUT2 eine spezielle Test-SIM-Karte. Stark vereinfachend ausgedrückt erzeugt der Funkmessplatz1 ein Testnetz nach Art einer sehr leistungsschwachen Basisstation: In einem Schritt S101 findet nun beispielsweise ein Rufaufbau (Verbindungsaufbau kommend) vom Funkmessplatz1 zum DUT2 statt. Es wird zumindest eine Verbindung gemäß dem vom DUT2 vorgegebenen Mobilfunkstandard zwischen dem Funkmessplatz1 und dem DUT2 errichtet, so dass die Signalisierung zwischen dem Funkmessplatz1 und dem DUT2 gemäß standardisierten Protokollen erfolgt. Jedes Mobiltelefon, d.h. jedes DUT2 , besitzt einen Loop-back-Modus, um das DUT2 dazu zu bringen, empfangene Daten mit fester Sendeleistung wieder zurückzuspiegeln. Der Loop-back-Modus ist dabei ein über einen Befehl aktivierbarer Modus, welcher eine interne Schleife im DUT2 schließt: Es wird daher im Schritt S102 automatisch vom Funkmessplatz1 an das DUT2 ein Befehl gesendet, mit welchem der Loop-back-Modus des DUT2 aktiviert wird. Im Schritt103 sendet nun der Funkmessplatz1 Testdaten zum DUT2 . Die Testdaten sind eine pseudo-zufällige Datenbitfolge, d.h. anschaulich ausgedrückt eine Folge von Nullen und Einsen, welche mittels eines Zufallsgenerators erzeugt wurde. Gemäß dem eingestellten und per Befehl aktivierten Loop-back-Modus des DUT2 (vgl. Schritt S102) sendet nun das DUT2 die empfangenen Testdaten an den Funkmessplatz1 zurück, wie durch den Schritt S104 angezeigt wird. Im Schritt S105 werden die vom Funkmessplatz1 an das DUT2 gesendeten (Original-) Testdaten mit den vom DUT2 empfangenen und an den Funkmessplatz1 zurückgespiegelten Testdaten im Funkmessplatz1 verglichen, um eine Aussage darüber zu gewinnen, inwiefern die Testdaten vom DUT2 korrekt empfangen wurden. Im Schritt S106 wir daher die Bitfehlerrate (z.B. BER) im Funkmessplatz1 berechnet. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt S107 wird abgefragt, ob die berechnete Bitfehlerrate größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Der Schwellenwert wird dabei durch die Spezifikation des Mobiltelefons bzw. auch durch den entsprechenden Mobilfunkstandard vorgegeben. Falls das Ergebnis der Abfrage im Schritt S107 JA ist, wird im Schritt S108 die Empfängerempfindlichkeit des DUT bestimmt, die sich als diejenige Bitfehlerrate darstellt, welche das Schwellenwertkriterium gerade noch erfüllt. Falls das Ergebnis der Abfrage im Schritt S107 NEIN ist, wird in einem Schritt S109 die Sendeleistung des Funkmessplatzes verringert und darauffolgend nach Art einer Testschleife zum Schritt S103 zurückgesprungen. Mit der verringerten Sendeleistung werden dann erneut Testdaten zum DUT2 vom Funkmessplatz1 übertragen und die ermittelte Bitfehlerrate erneut ausgewertet. - Das oben in Verbindung mit den
1 und2 beschriebene Verfahren gemäß dem Stand der Technik macht daher das Vorhandensein eines Funkmessplatzes1 zum Bestimmen der Bitfehlerrate bzw. der Empfängerempfindlichkeit unbedingt erforderlich. Es ist daher beim Stand der Technik grundsätzlich nicht möglich, die Bitfehlerrate bzw. die Empfängerempfindlichkeit in einem Fall zu bestimmen, in welchem kein Funkmessplatz verfügbar ist. Dieses Problem tritt beispielsweise dann auf, wenn ein neuer Mobilfunkstandard eingeführt wird. Naturgemäß dauert es einige Zeit, bis die entsprechenden Funkmessplätze für den neuen Mobilfunkstandard auf den Markt kommen. Auch ist grundsätzlich vorstellbar, dass sich für bestimmte Mobilfunkstandards, z.B. wenn diese nur über eine sehr geringe Verbreitung verfügen, überhaupt keine Funkmessplätze entwickelt und angeboten werden. Gegenwärtig ist dies zum Beispiel für den chinesischen Mobilfunkstandard TD-SCDMA der Fall. Bei diesem Mobilfunkstandard handelt sich um eine Variante des UMTS-Standards, d.h. sozusagen einem chinesischen Sonderweg eines Mobilfunkstandards der dritten Generation. - Wie bereits bemerkt wurde, ist die Bitfehlerratenmessung und die Bestimmung der Empfängerempfindlichkeit für die Entwicklung und Produktion von Mobiltelefonen unbedingt erforderlich, so dass ein dringender Bedarf besteht, derartige Messungen auch ohne einen an sich erforderlichen Funkmessplatz durchführen zu können. Nicht zuletzt ist für die Akzeptanz eines Mobilfunkstandards auch die Verfügbarkeit von ordnungsgemäß getesteten und qualitätsgeprüften Mobiltelefonen erforderlich, so dass das Problem der anfänglichen bzw. generell nicht verfügbaren Funkmessplätze die Existenz und Akzeptanz des Standards grundsätzlich beeinträchtigen kann.
- Ferner sei bemerkt, dass bei dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik (vgl.
1 und2 ) es insofern einen weiteren Nachteil gibt, als dass das Durchführen der Bitfehlerraten- bzw. Empfängerempfindlichkeitsmessung relativ lange dauert. Dies beruht darauf, dass neben dem eigentlichen Einbuchvorgang des Mobiltelefons2 in das vom Funkmessplatz1 erzeugte Testnetz der für die Übertragung der Testdaten vom Funkmessplatz1 an das Mobiltelefon2 erforderliche Verbindungsauf- und -abbau, entsprechendes gilt selbstverständlich auch für die Zurückspiegelung der Testdaten, relativ lange dauert. Um gemäß einem Mobilfunkstandard den entsprechenden Verbindungsauf- und -abbau zu realisieren, sind eine Vielzahl von Meldungen erforderlich, wie z.B. eine Anforderung nach einem Signalisierungskanal, eine entsprechenden Zuweisung sowie Authentisierung und Verschlüsselungskommando usw. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, und insbesondere ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass bei Nichtverfügbarkeit eines Funkmessplatzes für den durch ein zu testendes Mobiltelefon vorgegebenen Mobilfunkstandard eine Bitfehlerratenmessung und/oder eine Messung der Empfängerempfindlichkeit des zu testenden Mobiltelefons auf eine einfache, kostengünstige und schnelle Art und Weise ermöglicht wird.
- Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Verfahren bei der Übertragung von Daten von einem Signalgenerator zu einem Mobiltelefon verwendet wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Aktivieren eines Testmodus des Mobiltelefons; b) Übertragen von Testdaten von dem Signalgenerator zu dem Mobiltelefon; c) Vergleichen der empfangenen Testdaten mit vorgegebenen Vergleichsdaten; und d) Berechnen der Bitfehlerrate aus dem Vergleich des Schritts c); und wobei die Schritte c) und d) im Mobiltelefon durchgeführt werden.
- Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Vergleichen der empfangenen Testdaten mit vorgegebenen Vergleichsdaten und das Berechnen der Bitfehlerrate aus diesem Vergleich sowie weitere Schritte, wie z.B. das Decodieren der Testdaten oder die Bestimmung der Empfängerempfindlichkeit, im Mobiltelefon selbst durchgeführt werden. Es ist daher nicht erforderlich, Daten aus dem Mobiltelefon heraus an externe Verarbeitungsgeräte, wie z.B. einen Personalcomputer, zu übertragen. Eine derartige Übertragung besitzt nämlich den Nachteil der langsamen Datenübertragung, wie sie durch die serielle Steuerschnittstelle des Mobiltelefons vorgegeben ist.
- Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass auf einen sehr teuren Funkmessplatz zur Bestimmung der Bitfehlerrate bzw. der Empfängerempfindlichkeit verzichtet werden kann. Ein derartiger Funkmessplatz ist grundsätzlich viel teurer als ein Signalgenerator, da er über eine wesentlich erhöhte Funktionalität verfügt. Ein Signalgenerator kostet derzeit etwa ein Viertel eines Funkmessplatzes. Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Lösung dann, wenn überhaupt kein Funkmessplatz verfügbar ist, weil sich beispielsweise die Entwicklung von Funkmessplätzen für den entsprechenden Standard aufgrund dessen geringer Verbreitung nicht lohnt, oder wenn die Entwicklung von Funkmessplätzen noch nicht soweit fortgeschritten ist, dass bei Inbetriebnahme der Herstellung von Mobiltelefonen für diesen Standard bereits Funkmessplätze entwickelt sind.
- Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Mobiltelefon inhärent Mittel zum Messen bzw. Berechnen der Bitfehlerrate und zum Bestimmen der Empfängerempfindlichkeit „an Bord", d.h. in dem Mobiltelefon integriert, besitzt. Auf diese Funktionalität des Mobiltelefons kann später, beispielsweise zu Reparatur- und Wartungszwecken, wieder zurückgegriffen werden, so dass auch in einem derartigen Fall das Erfordernis für einen Funkmessplatz entfällt.
- Schließlich ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung in der Tatsache begründet, dass dadurch, dass auf eine Kommunikation gemäß dem Mobilfunkstandard verzichtet wird, die Durchführung einer Bitfehlerratenmessung bzw. einer Bestimmung der Empfängerempfindlichkeit wesentlich schneller als beim Stand der Technik durchgeführt werden kann, da die entsprechenden zeitaufwändigen Protokollierungen entfallen.
- Vorteilhafterweise weist das Verfahren ferner folgenden weiteren Schritt auf: f) Bestimmen einer Empfängerempfindlichkeit des Mobiltelefons; wobei zur Bestimmung der Empfängerempfindlichkeit im Schritt f) die Ausgangsleistung des Signalgenerators in einem Schritt g) verringert wird und dann die Schritte b) bis g) solange wiederholt werden, bis im Schritt f) festgestellt wird, dass die Bitfehlerrate einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Wie eingangs erläutert wurde, ist die Empfängerempfindlichkeit ein wesentlicher Parameter zur Bestimmung der Empfangseigenschaften eines auf die Einhaltung der Spezifikationen zu überprüfenden Mobiltelefons. Die Empfängerempfindlichkeit kann daher basierend auf der erfindungsgemäßen Bitfehlerratenmessung unter Verwendung einer iterativen Methode bestimmt werden.
- Bevorzugt sind die Testdaten eine pseudozufällige Bitsequenz. Eine derartige pseudozufällige Bitsequenz eignet sich besonders gut als Testdaten, da hierdurch systematische Fehler weitgehend ausgeschlossen werden können. Aufgrund des pseudozufälligen Charakters der Testbitdatenfolge kann ein Verfügbarmachen der Testdaten im Mobiltelefon selbst auch einfach realisiert werden, und zwar insbesondere auf die gleiche Weise wie im Signalgenerator.
- Vorzugsweise werden die Vergleichsdaten im Mobiltelefon auf die gleiche Art wie die Testdaten im Signalgenerator erzeugt. Dies besitzt den besonderen Vorteil, dass die Test- oder Vergleichsdaten nicht über einen anderen Übertragungsweg gesondert an das Mobiltelefon übertragen werden, sondern bereits dort zur Auswertung zur Verfügung stehen, da sie im Mobiltelefon generiert wurden.
- Gemäß einer alternativen Variante hierzu sind die Vergleichsdaten die Testdaten, welche über eine andere Art als die Übertragung im Schritt b) vom Signalgenerator zum Mobiltelefon übertragen werden. Dabei ist bevorzugt, dass die Vergleichsdaten die Testdaten sind, die zusätzlich über die. Steuerschnittstelle vom Signalgenerator an das Mobiltelefon übertragen werden. Diese Variante besitzt zwar den Nachteil, dass eine zusätzliche Übertragung auf einem alternativen Übertragungsweg den Aufwand des Testaufbaus erhöht, vereinfacht aber den Software- bzw. Hardwareaufwand im Mobiltelefon selbst.
- Um die Testdaten dem vom Signalgenerator erzeugten HF-Signal, welches vom Mobiltelefon frequenzmäßig empfangen werden kann, aufzuprägen, erfolgt die Übertragung im Schritt b) moduliert, und vor der Durchführung des Schritts c) werden die Daten im Mobiltelefon demoduliert.
- Bevorzugt weisen die Testdaten eine Synchronisationssequenz auf. Dabei ist ferner bevorzugt, dass die Synchronisationssequenz am Anfang und Ende der Testdaten eine vordefinierte Bitsequenz aufweist. Die Kommunikation zwischen dem Signalgenerator und dem Mobiltelefon folgt nicht einem Mobilfunkstandard, so dass, um dem Mobiltelefon mitzuteilen, wann die Testdaten beginnen und wann sie enden, vorzugsweise eine Synchronisationssequenz verwendet wird. Die Synchronisationssequenz stellt somit ein einfaches Mittel dar, die mit einem Signalgenerator inhärent nicht mögliche und mit einem Funkmessplatz zwar mögliche, aber zeitlich aufwändige Synchronisierung sicherzustellen.
- Zur Vereinfachung des Testaufbaus ist bevorzugt, dass das Aktivieren des Testmodus des Mobiltelefons über eine Eingabe eines vorbestimmten Tastencodes am Mobiltelefon erfolgt. Diese Variante ist insoweit vorteilhaft, da kein weiteres externes Gerät, wie z.B. ein Personalcomputer, vorgesehen sein muss, welches über die Steuerschnittstelle den Testmodus des Mobiltelefons aktiviert. Somit ist bei dieser Variante der Testaufbau relativ einfach.
- Alternativ hierzu kann das Aktivieren des Testmodus des Mobiltelefons über die Steuerschnittstelle des Mobiltelefons erfolgen. Diese Variante ist bezüglich des Testaufwands zwar aufwändiger, z.B. verglichen mit der Aktivierung des Testmodus über Tastatureingabe, besitzt aber ihren Vorteil in einem Fall, in welchem eine weitere Automatisierung des Testaufbaus verwendet werden soll.
- Besonders bevorzugt ist, dass das Mobiltelefon ein Mobiltelefon nach dem TD-SCDMA Standard ist. Für diesen Mobilfunkstandard sind derzeit keine Funkmessplätze erhältlich, so dass das aus dem Stand der Technik bekannt Verfahren grundsätzlich nicht verwendbar ist, und ein dringender Bedarf dahingehend besteht, alternative Möglichkeiten der Bitfehlerratenmessung bzw. der Empfängerempfindlichkeitsbestimmung vorzusehen.
- Vorteilhafterweise erfolgt die Datenübertragung im Schritt b) über die Luftschnittstelle. Durch die Datenübertragung über die Luftschnittstelle wird das Testen des Mobiltelefons möglichst realitätsnah durchgeführt, da auch im Betrieb des Mobiltelefons dieses über die Luftschnittstelle mit dem Mobilfunknetz in Verbindung steht. Es ist damit möglich, insbesondere auch die Antenne und daran nachgeschaltete Stufen mitzutesten.
- Ferner ist bevorzugt, dass die im Schritt d) ermittelte der Bitfehlerrate und/oder die im Schritt f) ermittelte Empfängerempfindlichkeit auf dem Display des Mobiltelefons angezeigt werden. Durch die Anzeige auf dem Display des Mobiltelefons entfällt wiederum eine weitere Datenübertragung an andere Geräte, welche die Empfängerempfindlichkeit anzeigen und/oder ausdrucken. Es wird somit der Aufwand des Testaufbaus verringert.
- Ebenfalls ist bevorzugt, dass die im Schritt d) ermittelte der Bitfehlerrate und/oder die im Schritt f) ermittelte Empfängerempfindlichkeit zur weiteren Verarbeitung an der Steuerschnittstelle abgreifbar sind. Während bei dieser Variante der Erfindung der Testaufwand durch an die Steuerschnittstelle angeschlossene Geräte zur weiteren Verarbeitung erhöht ist, ergeben sich hierdurch weitere Auswertemöglichkeiten bzw. der Bedienungskomfort wird erhöht.
- Vorteilhafterweise weist das Verfahren ferner folgenden Schritt auf: h) Bestimmen, ob die im Schritt e) ermittelte Empfängerempfindlichkeit den Spezifikationen des Mobiltelefons entspricht. Für dieses Bestimmen wird die im Schritt e) ermittelte Empfängerempfindlichkeit mit einem vorgegeben Wert, welcher beispielsweise im Mobiltelefon oder einem daran angeschlossenen Gerät vorgespeichert ist, verglichen.
- Vorteilhafterweise werden die im Schritt h) ermittelte Informationen bezüglich der Einhaltung oder Nichteinhaltung der Spezifikation des Mobiltelefons auf dem Mobiltelefon angezeigt. Diese Variante dient wiederum dazu, den Aufwand für den Testaufbau möglichst gering zu halten.
- Alternativ oder zusätzlich hierzu ist die im Schritt h) ermittelte Information bezüglich der Einhaltung oder Nichteinhaltung der Spezifikation des Mobiltelefons auf dem Mo biltelefon zur weiteren Verarbeitung an der Steuerschnittstelle abgreifbar. Auf diese Weise ist zwar der Aufwand des Testaufbaus erhöht, es ergeben sich jedoch weitere Auswertemöglichkeiten bzw. der Bedienungskomfort wird erhöht.
- Zur praktischen Realisierung der Erfindung ist bevorzugt, dass die Verfahrensschritte c), d), f) und/oder h) als Softwareprogramm im Mobiltelefon implementiert sind.
- Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen offenbart.
- Die Erfindung, sowie weitere Merkmale, Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten derselben, wird bzw. werden nachfolgend anhand einer Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben bzw. entsprechende Elemente. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, und zwar unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung des Testaufbaus zum Testen von Mobiltelefonen gemäß dem Stand der Technik; -
2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Bestimmung der Bitfehlerrate und der Empfängerempfindlichkeit mit dem Testaufbau gemäß1 ; -
3 eine schematische Darstellung des Testaufbaus zum Testen von Mobiltelefonen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Bestimmung der Bitfehlerrate und der Empfängerempfindlichkeit mit dem Testaufbau gemäß3 ; -
5 eine schematische Darstellung des Testaufbaus zum Testen von Mobiltelefonen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und -
6 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Bestimmung der Bitfehlerrate und der Empfängerempfindlichkeit mit dem Testaufbau gemäß5 . - Anhand der
3 und4 wird im Folgenden ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Der grundlegende Testaufbaugemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist in3 dargestellt. Ein Signalgenerator11 ist dazu vorgesehen, über die Luftschnittstelle HF-Signale an ein zu testendes Mobiltelefon bzw. DUT12 zu übertragen. Das DUT12 steht über die Steuer- bzw. Kontrollschnittstelle („control Interface") mit einem Personalcomputer bzw. PC13 in Verbindung. Dabei kann die Verbindung zwischen dem DUT12 und dem Personalcomputer13 beispielsweise eine Kabelverbindung sein. Wie durch den Doppelpfeil in3 angezeigt wird, ist die Verbindung zwischen dem DUT12 und dem Personalcomputer13 eine bidirektionale Verbindung, welche gestattet, in beiden Richtungen Daten zu übertragen. Im Unterschied zu1 entnimmt man der3 , dass kein Funkmessplatz sondern lediglich ein Signalgenerator11 vorgesehen ist. Dieser Signalgenerator besitzt eine wesentlich eingeschränkte Funktionalität im Vergleich zu dem an sich bekannten Funkmessplatz. Der Signalgenerator11 ist lediglich in der Lage, Signale, z.B. modulierte HF-Signale, zu erzeugen und über eine geeignete angeschlossene Antenne zu senden. Der Signalgenerator11 ist nicht in der Lage mit dem DUT12 gemäß einem Mobilfunkstandard zu kommunizieren. Ferner verfügt der Signalgenerator11 über keine Empfangsfunktionalität. Dies ist in3 durch den unidirektionalen Pfeil angezeigt, welcher die Richtung der vom Signalgenerator11 an das DUT12 übertragenen Signale anzeigt. Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, kann selbstverständlich der Signalgenerator11 seinerseits mit dem Personalcomputer13 beispielsweise über Kabel verbunden sein, wodurch beispielsweise der Signalgenerator11 über den Personalcomputer gesteuert werden kann. - Anhand des schematischen Ablaufdiagramms der
4 wird im Folgenden das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen der Bitfehlerrate bzw. der Empfängerempfindlichkeit mit dem Aufbau gemäß3 näher erläutert. In einem Schritt S110 wird der Testmodus des DUT12 durch den Personalcomputer13 aktiviert. Die Aktivierung des Testmodus des DUT12 erfolgt dabei vorzugsweise über Kabel durch ein vom Sig nalgenerator11 baulich und funktional getrenntes Gerät, nämlich den PC13 . Im Schritt S111 sendet nun der Signalgenerator11 , beispielsweise angesteuert durch den Personalcomputer13 , Testdaten zum DUT12 . Die Testdaten sind dabei vorzugsweise wie beim Verfahren gemäß dem Stand der Technik (vgl.1 und2 sowie die zugehörende Beschreibung) eine pseudozufällige Bitfolge. Um den Beginn und das Ende der Testdatensequenz anzuzeigen, weist die Bitfolge ein vorgegebenes Anfangs- und Endbitmuster auf. Das Anfangs- bzw. Endbitmuster kann dabei beispielsweise eine vorgegebene Anzahl von führenden bzw. am Ende der Datenfolge vorgesehenen Einsen oder Nullen sein. Es sei hierzu bemerkt, dass das vom Signalgenerator11 ausgesandte Signal die pseudozufälligen Testdaten als Bitsequenz auf einem HF-Träger aufmoduliert aufweist. In einem Schritt S112 wird dann das vom Signalgenerator11 empfangene Signal demoduliert, d.h. die pseudozufällige Datenbitsequenz wird aus dem empfangenen Signal extrahiert. Sofern die Leistung des vom Signalgenerator11 ausgesandten Signals hinreichend hoch ist, die Übertragungsbedingungen in Bezug auf die Luftschnittstelle hinreichend gut sind und das zu testende Mobiltelefon12 hinreichend gut seine Spezifikationen erfüllt, können die Testdaten hinreichend fehlerfrei empfangen werden. In der Praxis liegen aber selbstverständlich Bitfehler vor. Die Bitfehlerrate wird aber in diesem Ausführungsbeispiel nicht im zu testenden Mobiltelefon12 bestimmt, sondern die demodulierten Testdaten werden im Schritt S113 vom DUT12 an den Personalcomputer13 übertragen. Im Personalcomputer13 werden dann in einem Schritt S114 die über die Steuerschnittstelle übertragenen Daten mit den vom Signalgenerator11 gesendeten Daten verglichen. Damit dieser Vergleich möglich ist, müssen selbstverständlich die vom Signalgenerator11 gesendeten Daten auch im Personalcomputer13 verfügbar sein. Dies kann beispielsweise in der Praxis so realisiert werden, dass die Testdaten vom Personalcomputer bei der Ansteuerung des Signalgenerators an diesen übertragen werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass der Signalgenerator die pseudozufällige Datenfolge selbst bestimmt und diese auf eine andere Art und Weise, beispielsweise über eine direkte Kabelverbindung, an den Personalcomputer13 überträgt. In der Praxis ist allerdings bevorzugt, dass die pseudozufällige Datenfolge unabhängig, aber auf dieselbe Art und Weise wie im Signalgenerator11 , ebenfalls im Personalcomputer13 erzeugt wird. Aus dem Vergleich im Schritt S114 wird dann durch den Personalcomputer13 im Schritt S115 die Bitfehlerrate der an das DUT12 übertragenen Daten im Personalcomputer13 berechnet. Zur Bestimmung der Empfängerempfindlichkeit wird nun im Schritt S116 abgefragt, ob die berechnete Bitfehlerrate größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, welcher insbesondere auf den Spezifikationen des Mobiltelefons bzw. auf dem verwendeten Mobilfunkstandard beruht. Falls das Ergebnis der Abfrage im Schritt S116 JA ist, wird im Schritt S117 die Empfängerempfindlichkeit des zu testenden Mobiltelefons im PC13 im Schritt S117 bestimmt. Falls das Ergebnis der Abfrage im Schritt S116 NEIN ist, wird in einem Schritt S118 die Sendeleistung des Signalgenerators beispielsweise gemäß vorgegebenen Ausgangspegelstufen verringert und das Verfahren kehrt zum Schritt S111 zurück. Auf diese Weise wird als Empfängerempfindlichkeit gerade diejenige Bitfehlerrate bestimmt, welche bei kleinstmöglichem Pegel gerade noch Kriterium des Schritts S116 erfüllt. Das Ergebnis der Schritte S115 und S117, d.h. die berechnete Bitfehlerrate bzw. die bestimmte Empfängerempfindlichkeit, stehen dann im Personalcomputer13 für weitere Schritte zur Verfügung. Beispielsweise können die Ergebnisse auf einem Monitor des Personalcomputers13 angezeigt werden oder an weitere Datenverarbeitungseinheiten, z.B. zur statistischen Erfassung, an einen zentralen Rechner usw. übertragen werden. Es sind aber auch andere Arten der Weiterverarbeitung denkbar, z.B. die Übertragung der Messergebnisse zurück an das zu testende Mobiltelefon12 , wo diese auf dem Display angezeigt werden. Insbesondere in Bezug auf die Empfängerempfindlichkeit des zu testenden Mobiltelefons12 sei bemerkt, dass neben dem eigentlichen Wert der Empfängerempfindlichkeit auch eine Anzeige der Art „Empfängerempfindlichkeitsmessung bestanden" bzw. „Empfängerempfindlichkeitsmessung nicht bestanden" vorgesehen bzw. ein derartiges Testergebnis gespeichert oder angezeigt werden kann. Falls ein zu testendes Mobiltelefon12 beispielsweise die Empfängerempfindlichkeitsmessung im Rahmen einer am Ende des Herstellungsprozesses vorgesehenen Endkontrolle nicht besteht, so wird dieses ausgesondert. - In Verbindung mit den
5 und6 wird im Folgenden ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Man entnimmt dem schematisch dargestellten Testaufbau der5 deutlich, dass als Komponenten des Testsystems lediglich ein Signalgenerator21 und ein zu testendes Mobiltelefon22 vorgesehen sind, welche über die Luftschnittstelle in Verbindung stehen, wobei Daten lediglich vom Signalgenerator21 zum zu testenden Mobiltelefon22 übertragen werden können. Dieses zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten be vorzugten Ausführungsbeispiel (vgl.3 und4 sowie die zugehörige Beschreibung) insbesondere dadurch, dass kein Personalcomputer vorgesehen sein muss. Im Schritt S120 wird der Testmodus des zu testenden Mobiltelefons bzw. DUT22 aktiviert. Grundsätzlich kann dies auch wie beim ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel durch einen Personalcomputer über das Steuerinterface erfolgen. Bevorzugt ist allerdings eine Variante, welche ohne die Verwendung eines Personalcomputers auskommt, und bei welcher das Mobiltelefon22 beispielsweise derart programmiert ist, dass durch Eingabe eines speziellen Tastencodes der Testmodus aktiviert wird. Alternativ wäre auch von der Erfindung umfasst, falls das vom Signalgenerator21 gesandte Signal eine entsprechende Kennung bzw. Kommando aufweist. Der Vorteil dieses zweiten Ausführungsbeispiels im Vergleich zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass kein hoher und langsamer Datenverkehr über das meist als serielle Schnittstelle ausgebildete Steuerinterface des Mobiltelefons für die Datenübertragung zu einem zur Datenverarbeitung bzw. -auswertung vorgesehenen Personalcomputer erforderlich ist, da die Datenverarbeitung bzw. -auswertung größtenteils im Mobiltelefon durchgeführt wird. Es muss auch keine spezielle Software für den Personalcomputer zur Bitfehlerratenberechnung programmiert werden, welche insbesondere für das proprietäre Steuerinterface ausgelegt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird daher der Testaufbau, insbesondere für den Einsatz in einer Produktionsumgebung, einfach und Testzeiten kurz gehalten. Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, wird vorliegend die Bitfehlerrate direkt im DUT22 berechnet, d.h. das DUT22 demoduliert das empfangene Signal und vergleicht es direkt mit einer vorgegebenen Datensequenz und gibt nur ein Ergebnis der Auswertung, z.B. eine berechnete Bitfehlerrate und/oder eine bestimmte Empfängerempfindlichkeit, über die Steuerschnittstelle an einen angeschlossenen Personalcomputer, oder kommt gänzlich ohne eine derartige Datenübertragung aus. Im Schritt S121 sendet nun der Signalgenerator die auf einem HF-Träger aufmodulierten Testdaten, welche eine pseudozufällige Datenbitfolge (PRBS = Pseudo Random Bit Sequence) darstellen, zum zu testenden Mobiltelefon22 . Das empfangene Signal wird in einem darauffolgenden Verfahrensschritt S122 im DUT22 demoduliert. Es findet aber keine weitere Übertragung der demodulierten Testdatensequenz statt, sondern die gesamte Auswertung geschieht in dem zu testenden Mobiltelefon22 . Die Auswertung besteht dabei aus dem Schritt S123, in welchem die vom DUT22 empfangenen Daten mit den vom Signalgenerator21 gesendeten Daten (bitweise) verglichen werden. Wie bereits in Verbindung mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert wurde, können die zum Vergleich erforderlichen Testdaten im DUT22 auf eine Vielzahl von Arten verfügbar gemacht werden. Bevorzugt ist eine Variante, bei welcher die pseudozufällige Testdatenbitsequenz im DUT22 auf dieselbe Art wie im Signalgenerator21 , und zwar unabhängig davon, erzeugt werden. Im Schritt S124 wird dann die Bitfehlerrate des zu testenden Mobiltelefons im DUT22 selbst berechnet. Im Schritt S125 wird eine Abfrage dahingehend gemacht, ob die im Schritt S124 berechnete Bitfehlerrate größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Falls das Ergebnis der Abfrage JA lautet, wird in einem Schritt S126 die Empfängerempfindlichkeit des zu testenden Mobiltelefons22 darin selbst bestimmt. Falls das Ergebnis der Abfrage im Schritt S125 NEIN ist, wird in einem Schritt S127 die Sendeleistung des Signalgenerators sukzessive, z.B. stufenartig, verringert und das Verfahren kehrt zum Schritt S121 zurück. In der Praxis ist das erfindungsgemäße Verfahren als Softwareprogramm in dem zu testenden Mobiltelefon implementiert. Zur praktischen Umsetzung des Schritts S127 kann entweder eine in der Zeichnung nicht dargestellte Verbindung zwischen dem Steuerinterface des Mobiltelefons22 und dem Signalgenerator21 vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, dass der Signalgenerator21 manuell oder gesteuert durch ein Softwareprogramm nach einem vorgegebenen Muster, z.B. in Stufen, seine Ausgangsleistung sukzessive verringert, so dass für den Schritt S127 kein gesondertes Signal an den Signalgenerator21 gesandt werden muss. Das Ergebnis der Bitfehlerratenmessung bzw. der Empfängerempfindlichkeitsmessung kann beispielsweise auf dem Display des zu testenden Mobiltelefons angezeigt oder an einen angeschlossenen PC übertragen werden. - Die Erfindung wurde vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen derselben näher erläutert. Für einen Fachmann ist es jedoch offensichtlich, dass unterschiedliche Abwandlungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken abzuweichen. In der vorliegenden Beschreibung wird der Ausdruck „Mobiltelefon" verwendet, wobei darunter aber auch alle Geräte verstanden werden, welche eine Mobiltelefonfunktionalität integriert besitzen, und zwar unabhängig davon, ob in diesen Geräten weitere Funktionalitäten integriert sind, und/oder diese deshalb als PDA (Personal Digital Assistant), Navigationsgerät, Computer usw. bezeichnet werden. Ferner kann in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung grundsätzlich jede Art von Bitfehlerrate bestimmt werden.
Claims (20)
- Verfahren zur Messung der Bitfehlerrate bei der Übertragung von Daten von einem Signalgenerator zu einem Mobiltelefon, das folgende Schritte aufweist: a) Aktivieren eines Testmodus des Mobiltelefons; b) Übertragen von Testdaten von dem Signalgenerator zu dem Mobiltelefon; c) Vergleichen der empfangenen Testdaten mit vorgegebenen Vergleichsdaten; und d) Berechnen der Bitfehlerrate aus dem Vergleich des Schritts c); wobei die Schritte c) und d) im Mobiltelefon durchgeführt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den folgenden weiteren Schritt: f) Bestimmen einer Empfängerempfindlichkeit des Mobiltelefons; wobei zur Bestimmung der Empfängerempfindlichkeit im Schritt f) die Ausgangsleistung des Signalgenerators in einem Schritt g) verringert wird und dann die Schritte b) bis g) solange wiederholt werden, bis im Schritt f) festgestellt wird, dass die Bitfehlerrate einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Testdaten eine pseudozufällige Bitsequenz sind.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsdaten im Mobiltelefon auf die gleiche Art wie die Testdaten im Signalgenerator erzeugt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3; dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsdaten die Testdaten sind, welche über eine andere Art als die Übertragung im Schritt b) vom Signalgenerator zum Mobiltelefon übertragen werden.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsdaten die Testdaten sind, die zusätzlich über die Steuerschnittstelle vom Signalgenerator an das Mobiltelefon übertragen werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung im Schritt b) moduliert erfolgt, und dass vor der Durchführung des Schritts c) die Daten im Mobiltelefon demoduliert werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Testdaten eine Synchronisationssequenz aufweisen.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationssequenz am Anfang und Ende der Testdaten eine vordefinierte Bitsequenz aufweist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivieren des Testmodus des Mobiltelefons über eine Eingabe eines vorbestimmten Tastencodes am Mobiltelefon erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivieren des Testmodus des Mobiltelefons über die Steuerschnittstelle des Mobiltelefons erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobiltelefon ein Mobiltelefon nach dem TD-SCDMA Standard ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung im Schritt b) über die Luftschnittstelle erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schritt d) ermittelte der Bitfehlerrate und/oder die im Schritt f) ermittelte Empfängerempfindlichkeit auf dem Display des Mobiltelefons angezeigt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schritt d) ermittelte der Bitfehlerrate und/oder die im Schritt f) ermittelte Empfängerempfindlichkeit zur weiteren Verarbeitung an der Steuerschnittstelle abgreifbar sind.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 15, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: h) Bestimmen, ob die im Schritt e) ermittelte Empfängerempfindlichkeit den Spezifikationen des Mobiltelefons entspricht.
- Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schritt h) ermittelte Einhaltung oder Nichteinhaltung der Spezifikation des Mobiltelefons auf dem Mobiltelefon angezeigt werden.
- Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schritt h) ermittelte Einhaltung oder Nichteinhaltung der Spezifikation des Mobiltelefons auf dem Mobiltelefon zur weiteren Verarbeitung an der Steuerschnittstelle abgreifbar ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte c), d), f) und/oder h) als Softwareprogramm im Mobiltelefon implementiert sind.
- Testanordnung zur Bitfehlerratenmessung, welche einen Signalgenerator und ein zu testendes Mobiltelefon aufweist, mit Mitteln zur Durchführung aller Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
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