DE102014203493B4

DE102014203493B4 - Messgerät und Messverfahren zur nicht-invasiven Durchsatzmessung in Kommunikationsnetzwerken

Info

Publication number: DE102014203493B4
Application number: DE102014203493.0A
Authority: DE
Inventors: Heinz Mellein; Carsten Sauerbrey
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: US9060287B2; US20140254405A1; DE102014203493A1

Abstract

Messgerät zur Durchführung von Messungen eines Messsignals, welches von einem Kommunikationsnetzwerk unter Nutzung einer Mehrzahl von Ressourcenblöcken emittiert wird, aufweisend digitale Verarbeitungsmittel, wobei das Messgerät aufweist: – Leistungsdetektionsmittel zur Bestimmung eines Empfangssignalstärkeindikators, welcher eine empfangene Leistung von Nutzerdaten innerhalb einer Zahl von Ressourcenblöcken in dem Messsignal anzeigt, und eines Referenzsignalempfangsleistungsindikators, welcher eine empfangene Leistung von Referenzsignalen innerhalb einer Zahl von Ressourcenblöcken in dem Messsignal anzeigt, und – Ressourcenbestimmungsmittel zur Bestimmung belegter und unbelegter Ressourcenblöcke basierend auf dem bestimmten Empfangssignalstärkeindikator und Referenzsignalempfangsleistungsindikator, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin Kanalqualitätsinformationsdetektionsmittel zur Bestimmung von Kanalqualitätsinformationen basierend auf zumindest einem empfangenen Referenzsymbol und Kenntnis eines zugehörigen gesendeten Referenzsymbols beinhalten, dass die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin – Vorcodierereintragsschätzmittel zur Schätzung eines optimalen Vorcodierereintrags basierend auf den Kanalqualitätsinformationen, – Modulationsschätzmittel zur Schätzung eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem geschätzten Vorcodierereintrag und – MIMO Nützlichkeitsdetektionsmittel zur Bestimmung eines MIMO Durchsatzgewinns basierend auf dem geschätzten Vorcodierereintrag und dem ermittelten Modulationsschema aufweisen und dass das Messgerät das Kommunikationsnetzwerk in keiner Weise beeinflusst.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine nicht-invasive Durchsatzmessung in Kommunikationsnetzwerken.
Herkömmlich ist es notwendig, ein Messgerät in ein Kommunikationsnetzwerk als Teilnehmer des Kommunikationsnetzwerks einzubuchen, um Durchsatzmessungen durchführen zu können. Insbesondere, wenn versucht wird, den maximal erreichbaren Durchsatz zu bestimmen, werden die internen Ressourcen des Kommunikationsnetzwerks durch das Messgerät genutzt. Somit ist eine Kommunikation durch andere Teilnehmer des Kommunikationsnetzwerks während der Durchsatzmessung nicht möglich.
Beispielsweise zeigt das europäische Patent EP 1 2082 948 B1 , ein Messgerät, welches zur Durchführungen von Messungen an dem Kommunikationsnetzwerk teilnimmt. Das von dem oben genannten europäischen Patent gezeigte Messgerät ist nachteilhaft, da Netzwerkressourcen während der Messung blockiert werden.
Aus der US 2012/0270537 A1 geht ein Messgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Messverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 hervor.
Die WO 2012/148337 A1 lehrt ein Messen und Schätzen von Vorcodierungseinträgen.
Die Firmenschrift von Rohde & Schwarz: „Der weltweit erste 3GPP- und IMT-2000-Scanner ”versteht” nun auch LTE”, Neues von Rohde & Schwarz 200/10, Seiten 9–11, Januar 2010, betrifft einen passiven LTE-Scanner.
Weiterer Stand der Technik geht aus der US 2012/0063340 A1 und der US 2012/0214504 A1 hervor.
Somit ist es Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung, ein Messgerät und ein Messverfahren zu schaffen, welche für herkömmliche Teilnehmer innerhalb des Kommunikationsnetzwerkes verfügbare Ressourcen nicht reduzieren.
Die Aufgabe wird durch ein Messgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Messverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein erfindungsgemäßes Messgerät zur Durchführung von Messungen eines Messsignals, welches von einem Kommunikationsnetzwerk emittiert wird und eine Mehrzahl von Ressourcenblöcken nutzt, beinhaltet digitale Verarbeitungsmittel, welche Leistungsdetektionsmittel zur Bestimmung eines Empfangssignalstärkeindikators RSSI, welcher eine empfangene Leistung von Nutzerdaten innerhalb einer Zahl von Ressourcenblöcken in dem Messsignal anzeigt, und eines Referenzsignalempfangsleistungsindikators RSRP, welcher eine empfangene Leistung von Referenzsignalen innerhalb einer Zahl von Ressourcenblöcken in dem Messsignal anzeigt und Ressourcenbestimmungsmittel zur Bestimmung belegter und unbelegter Ressourcenblöcke, basierend auf dem bestimmten Empfangssignalstärkeindikator und Referenzempfangsleistungsindikator, aufweist.
Vorzugsweise entsprechen die Ressourcenblöcke dabei jeweils einer spezifischen Zeit- und Frequenzspanne und bestehen jeweils aus einer Zahl von Ressourcenelementen, welche jeweils einer spezifischen Zeit- und Frequenzspanne entsprechen. Es ist somit möglich, eine erreichbare Leistung ohne Beeinflussung des Netzwerks zu bestimmen.
Vorzugsweise beinhalten die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin Parameterdetektionsmittel zum Auslesen einer Referenzsignalsendeleistung des Referenzsignals aus dem Messsignal. Die Ressourcenbestimmungsmittel sind dann weiterhin ausgebildet, um die belegten und unbelegten Ressourcenblöcke zusätzlich basierend auf der Referenzsignalleistung zu bestimmten. Dies erhöht die Genauigkeit der Messung.
Die digitalen Verarbeitungsmittel beinhalten weiterhin vorzugsweise Kanalqualitätinformationsdetektionsmittel zur Bestimmung von Kanalqualitätsinformationen basieren auf zumindest einem empfangenen Referenzsymbol und Kenntnis eines zugehörigen gesendeten Referenzsymbols. Dies erhöht die Genauigkeit der Messung zusätzlich.
Vorteilhafterweise beinhalten die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin Modulationsschätzmittel zum Schätzen eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen. Auch dies dient dem Zweck der Erhöhung der Messgenauigkeit.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung beinhalten die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin Vorcodierereintragsschätzmittel zur Schätzung eines optimalen Vorcodierereintrags basierend auf den Kanalqualitätsinformationen, und Modulationsschätzmittel zur Schätzung eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem geschätzten Vorcodierereintrag. Dies erlaubt ebenso eine erhöhte Messgenauigkeit.
Vorzugsweise beinhalten die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin Parameterdetektionsmittel zum Auslesen einer Referenzsignalsendeleistung des Referenzsignals aus dem Messsignal, Vorcodierereintragsschätzmittel zur Schätzung eines optimalen Vorcodierereintrags basierend auf den Kanalqualitätsinformationen und der Referenzsignalsendeleistung, und Modulationsschätzmittel zur Schätzung eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem geschätzten Vorcodierereintrag. Dies erhöht ebenso die Genauigkeit der Messung.
In einer alternativen Ausgestaltung beinhalten die digitalen Verarbeitungsmittel Vorcodierereintragsschätzmittel zur Schätzung eines optimalen Vorcodierereintrags basierend auf den Kanalqualitätsinformationen, Modulationsschätzmittel zur Schätzung eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem geschätzten Vorcodierereintrag, und MIMO Nützlichkeitsdetektionsmittel zur Bestimmung eines MIMO Durchsatzgewinns basierend auf dem geschätzten Vorcodierereintrag und dem ermittelten Modulationsschema. Diese Ausbildung hat ebenfalls eine erhöhte Messgenauigkeit.
Alternativ, beinhalten die Verarbeitungsmittel Parameterdetektionsmittel zum Auslesen einer Referenzsignalsendeleistung des Referenzsignals aus dem Messsignal, Vorcodierereintragsschätzmittel zur Schätzung eines optimalen Vorcodierereintrags basierend auf den Kanalqualitätsinformationen und der Referenzsignalsendeleistung, Modulationsschätzmittel zur Schätzung eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem geschätzten Vorcodierereintrag, und MIMO Nützlichkeitsdetektionsmittel zur Bestimmung eines MIMO Durchsatzgewinns basierend auf dem geschätzten Vorcodierereintrag und dem ermittelten Modulationsschema. Eine Erhöhung der Messgenauigkeit ist hier ebenfalls der Fall.
Vorzugsweise empfängt das Messgerät lediglich ein Messsignal von dem Kommunikationsnetzwerk und/oder sendet keine Signale an das Kommunikationsnetzwerk und/oder ist kein aktiver Teilnehmer in dem Kommunikationsnetzwerk und/oder beeinflusst das Kommunikationsnetzwerk in keiner Weise. Diese reduziert die Belastung des Ziel-Kommunikationsnetzwerks zusätzlich.
Ein erfindungsgemäßes Messverfahren dient dem Zweck der Durchführung von Messungen eines Messsignals, welches von einem Kommunikationsnetzwerk unter Nutzung einer Mehrzahl von Ressourcenblöcken emittiert wird. Ein Empfangssignalstärkeindikator RSSI, welcher eine empfangene Leistung von Nutzerdaten innerhalb einer Zahl von Ressourcenblöcken in dem Messsignal anzeigt, und ein Referenzsignalempfangsleistungsindikator RSRP, welcher eine empfangene Leistung von Referenzsignalen innerhalb einer Zahl von Ressourcenblöcken in dem Messsignal anzeigt, werden bestimmt. Belegte und unbelegte Ressourcenblöcke werden basierend auf dem bestimmten Empfangssignalstärkeindikator RSSI und dem Referenzsignalempfangsleistungsindikator RSRP bestimmt. Die Ressourcenblöcke entsprechen jeweils einer spezifischen Zeit- und Frequenzspanne und bestehen jeweils aus einer Zahl von Ressourcenelementen, welche jeweils einer spezifischen Zeit- und Frequenzspanne entsprechen. Dies erlaubt eine grobe Durchsatzmessung ohne das Netzwerk zu beeinflussen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun näher beschrieben, mit Referenz zu den Zeichnungen, in welchen
1 ein exemplarisches Kommunikationsnetzwerk zeigt;
2 ein Zeit-Frequenz Diagramm von Basisstationsaussendungen in einem exemplarischen Kommunikationsnetzwerk zeigt;
3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts in einem Blockdiagramm zeigt;
4 ein Detail des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Messgeräts in einem Blockdiagramm zeigt, und
5 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messverfahrens zeigt.
Zunächst demonstrieren wir die dem exemplarischen Ausführungsbeispiel zu Grunde liegende Mathematik und das zu Grunde liegende Konzept anhand von 1–2. In einem zweiten Schritt wird die Funktion eines exemplarischen erfindungsgemäßen Geräts anhand von 3–4 gezeigt. Letztlich wird die Funktion eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von 5 gezeigt. Ähnliche Einheiten und Referenzzeichen wurden in verschiedenen Figuren zum Teil ausgelassen.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt ein exemplarisches Kommunikationsnetzwerk 5. Das Kommunikationsnetzwerk 5 beinhaltet eine Basisstation 2, ein erstes mobiles Telefon 3 und ein zweites mobiles Telefon 4. Die Basisstation 2 kommuniziert drahtlos mit dem ersten mobilen Telefon 3 und dem zweiten mobilen Telefon 4. Während dieser Kommunikation sendet die Basisstation 2 Transmissionen aus und empfängt Transmissionen.
Die Kommunikation von der Basisstation 2 zu dem mobilen Telefon 3 und zu dem mobilen Telefon 4 nutzt jeweils einen bestimmten Teil verfügbarer Ressourcen zur Durchführung der Transmissionen innerhalb des Kommunikationsnetzwerks 5.
Ein erfindungsgemäßes Messgerät 1 ist anwesend, jedoch nicht Teil des Kommunikationsnetzwerks 5. Das Messgerät 1 empfängt lediglich die Transmissionen von der Basisstation 2. Die Basisstation 2 ist sich der Anwesenheit des Messgeräts 1 nicht bewusst. Die Kommunikationen, welche von dem Messgerät 1 empfangen werden, sind somit nicht für das Messgerät 1 bestimmt, sondern entsprechen den Transmissionen von der Basisstation 2 zu den Teilnehmern des Kommunikationsnetzwerkes 5 z. B. das mobile Telefon 3 oder das mobile Telefon 4.
In 2 ist ein exemplarisches Zeit-Frequenz Diagramm von Ressourcen, welche von einem Kommunikationsnetzwerk genutzt werden, gezeigt. Eine Mehrzahl von Ressourcenelementen 10 ist gezeigt. Jeder gezeigte Block entspricht dabei einem Ressourcenelement 10. Weiße Blöcke entsprechen Nutzerdatenressourcenelementen 11. Schwarze Blöcke entsprechen Referenzsignalen 12. Die Position der Referenzsignale 12 innerhalb des Zeit-Frequenz Diagramms sind festgelegt durch den genutzten Kommunikationsstandard. Der Inhalt jedes der Referenzsignale 12 ist ebenfalls durch diesen Standard festgelegt.
Jedes Ressourcenelement 10 entspricht dabei einem bestimmten Frequenzabschnitt während eines bestimmten Zeitintervalls. Die gesamte Frequenz- und Zeit-Spanne, welche für die Transmissionen in dem Kommunikationsnetzwerk genutzt werden, sind aufgeteilt in Rahmen (frames) und Unter-Rahmen (sub-frames). Ein Unter-Rahmen 19 ist hier dargestellt. Der Unter-Rahmen 19 ist wiederrum aufgeteilt in Ressourcenblöcke 17, 18. Ein Ressourcenblock ist die kleinste Einheit, welche einer spezifischen Transmission durch die Basisstation oder einen Teilnehmer innerhalb des Kommunikationsnetzwerks zugewiesen wird. Um eine Netzwerkkapazität und einen Durchsatz zu bestimmten, wird die Benutzung der verschiedenen Ressourcenblöcke analysiert.
Zur Analyse der Transmissionen in dem Kommunikationsnetzwerk kann eine Zahl verschiedener Parameter aus dem Zeit-Frequenz Diagramm entnommen werden. Eine Breitbandreferenzsignalempfangsleistung WB RSRP 13 kann entnommen werden. Dieser Parameter beinhaltet die empfangene Leistung sämtlicher Referenzsignale innerhalb der Fläche, welche mit 13 bezeichnet ist, innerhalb 2. Die Breitbandreferenzsignalempfangsleistung WB RSRP entspricht dabei der Leistung sämtlicher Referenzsignale innerhalb der gesamten genutzten Bandbreite während der Dauer eines einzelnen Ressourcenelements, innerhalb welchem Referenzsignale übertragen werden. Weiterhin kann eine Referenzsignalempfangsleistung RSRP aus dem Zeit-Frequenz Diagramm entnommen werden. Diese entspricht der Leistung sämtlicher Referenzsignale in der Fläche, welche als 15 markiert ist. Die Referenzsignalempfangsleistung RSRP 15 entspricht dabei der Breitbandreferenzsignalempfangsleistung WB RSRP, jedoch in einer schmaleren Bandbreite. In diesem Beispiel sind lediglich vier Ressourcenelemente, welche Referenzsignale beinhalten, innerhalb der als 15 markierten Fläche angeordnet. Hinsichtlich der Breitbandreferenzsignalempfangsleistung 13 und der Referenzsignalempfangsleistung 15 ist es wichtig anzumerken, dass lediglich die Referenzsignale innerhalb der Flächen, welche innerhalb von 2 markiert sind, relevant sind. Die Nutzerdatenressourcenelemente innerhalb dieser Flächen werden dabei nicht berücksichtigt.
Weiterhin zeigt das Zeit-Frequenz Diagramm, welches in 2 dargestellt ist, eine Breitbandempfangssignalstärkeindikator WB RSRI 14. Die Fläche, welche mit 14 markiert ist entspricht zusätzlich der gesamten verwendeten Bandbreite. Wiederrum ist eine schmalbandige Version, ein Empfangssignalstärkeindikator RSSI 16 ebenfalls aus dem Zeit-Frequenz Diagramm, welches in 2 gezeigt ist, entnehmbar.
Nachdem die gesamte Zeit- und Frequenz-Spanne, welche durch die Basisstation des Kommunikationsnetzwerks genutzt wird, in Ressourcenblöcke 17, 18 aufgeteilt sind, können die verfügbaren Netzwerkressourcen einfach durch Bestimmung der Anzahl der gegenwärtigen genutzten Ressourcenblöcke bestimmt werden.
Durch Bestimmung der oben genannten Parameter, ist es möglich zu beurteilen, wie viele Ressourcenblöcke gegenwärtig genutzt werden. Das Wissen über die belegten und nicht belegten Ressourcenblöcke genügt jedoch nicht zur Bestimmung des maximal erreichbaren Durchsatzes und des gegenwärtig verfügbaren Durchsatzes, da moderne Kommunikationsstandards die Benutzung unterschiedlicher Modulationschemata und unterschiedlicher MIMO Einstellungen erlauben. Somit ist es notwendig, diese Parameter zu bestimmen, um noch genauere Ergebnisse zu erhalten.
In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der genutzte Kommunikationsstandard LTE. Die Leistungsannotation in LTE ist definiert als Energie pro Ressourcenelement EPRE. EPRE ist die Energie, welche in einem Ressourcenelement des OFDM Symbols enthalten ist, bevor das zyklische Präfix eingefügt wird. Die Leistung wird in der Spezifikation üblicherweise in EPRE angegeben und die Einheit von EPRE ist [ dBm / 15kHz] .
Um die gesamte Sendeleistung zu erreichen, muss die Anzahl von allokierten Ressourcenblöcken basierend auf der genutzten Bandbreite zusätzlich berücksichtigt werden. Da jeder Ressourcenblock zwölf Unter-Träger (sub-carrier) beinhaltet, ist die Gesamtleistung gegeben durch
Die Anzahl der verfügbaren Ressourcenblöcke kann geschätzt werden durch die gesamte Empfangsleistung RSSI und die Referenzsymbolempfangsleistung RSRP. Die Anzahl der belegten Ressourcenblöcke O_RB ist wie folgt:
Die Anzahl der freien Ressourcenblöcke V_RB kann durch Subtraktion von O_RB von der Gesamtzahl von Ressourcenblöcken N_RB innerhalb der genutzten Bandbreite bestimmt werden. V_RB = N_RB – O_RB (2)
Der Durchsatz eines geschlossenen räumlichen Multiplexings hängt jedoch von einer optimalen Vorcodierung ab. LTE nutzt ein Codebuch (code book) um Signalisierungsbits einzusparen. Somit muss ein optimaler Vorcodereintrag bestimmt werden, um den Durchsatz zu erhöhen. Ein bester Vorcodierer kann aus allen möglichen Vorcodierern W ausgewählt werden durch Maximierung der Pre-equalization gegenseitigen Information (pre-equalization mutual information) I pro N Ressourcenblöcke, welche erhalten wird durch
Durch den Einsatz von Detektoren kann die Post-equalization gegenseitige Information (post-equalization mutual information) erhalten werden durch
wobei L der Zahl der räumlichen Ebenen und SINR_k,l dem SINR bei Ebene 1 und Unter-Träger k entspricht.
Offene-Schleife räumliches Multiplexing (open loop spatial multiplexing) für eine 2 × 2 Konfiguration benötigt keine Vorcodierer-Bestimmung, da es festgelegt ist auf den Eintrag 0 im Codebuch. Für eine höhere Zahl von Antennen, muss der Vorcodierereintrag sichergestellt werden.
Zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit der Durchsatzschätzung, wird das Codierungsschema (MCS) aus den Kanalzustandsinformationen ermittelt, um den Durchsatz und die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Da lediglich geringe Durchsatzverbesserungen durch frequenzabhängige MCS bei höherem Rechenaufwand erreicht werden, werden sämtliche Ressourcenblöcke einem MCS zugewiesen. Somit wird auf eine Blockfehlerrate (BLER) für ein bestimmtes Signal zu Interferenz- und -Rauschverhältnis (SINR) aus den Kanalbedingungen fokussiert. Aufgrund unterschiedlicher SINRs für jeden Ressourcenblock, muss die Blockfehlerrate für jeden Ressourcenblock ermittelt werden. Zur Reduzierung des Rechenaufwands muss die Zahl von SINR auf einen skalaren Wert abgebildet werden. Somit wird ein Breitbandmodulationsschema erreicht.
Das frequenznormierte SINR ist nicht sehr genau und die BLER Kurve kann stark von individuellen BLER Kurven abweichen. Somit wird die Zuweisung mittels einer Verbindung zur Systemleistungszuweisung, welche die SINR Werte zu einer AWGN Kanaldomäne komprimiert durchgeführt. Die exponentielle effektive SNR Zuweisung (EESM) ist eine Technik, welche in LTE genutzt wird und die effektive SINR für N OFDMA Unter-Träger (sub-carrier) und SINR_k beim k-TEN Unter-Träger kann ermittelt werden als
wobei β die SINR anpasst, um einer spezifischen MCS zu entsprechen. Für QPSK ist β zu 2 gesetzt. β-Werte für bestimmte Modulations- und Kodierungsschemas sind bekannt. Nichtsdestotrotz sind keine Werte verfügbar für uncodiertes 16-QRM und 64-QAM. Somit müssen die β-Werte anhand von Verbindungs-Ebene Simulationen trainiert werden.
Nachdem jedes Modulations- und Codierungsschema (MCS) bestimmte Transportblockgrößen (TBS) vorsieht, können die EEMS β-Werte nicht trainiert werden, da uncodierte Übertragungssymbole keine spezifizierte TBS aufweisen. Stattdessen wird die gesamte RE Kapazität des Übertragungszeitintervals (transmission time interval, TTI) genutzt. Somit muss eine TBS unabhängige Kompressionsmethode verwendet werden. Die uncodierte Bitfehlerrate (BER) erlaubte einen TBS adaptiven MCS Entscheidungsalgorithmus. Die uncodierten BER Durchschnittswerte sämtlicher uncodierter Bitfehlerwahrscheinlichkeiten von N_c Unterträgern. Die uncodierte BER kann erhalten werden durch
wobei BER [SINR (K)] ist die SINR abhängig von BER bei Unter-Trägern K für eine gegebene Modulation. Zusätzlich wurde ein Korrekturfaktor β eingeführt, um die Genauigkeit der BLER Schätzung zu erhöhen und uncodiertes BER so nahe wie möglich AWGN BLER, wie in EESM anzupassen. Die erweiterte uncodierte BER kann erhalten werden durch
Das β-Wert Training ist identisch zu Verbindungs-Ebenen Simulationen für den EEMS Korrekturfaktor. Die Berechnung kann beschleunigt werden durch eine Tabelle (look up table) für die uncodierten BER. Die BLER Schätzung berücksichtigt dabei unabhängige Bitfehler. Somit kann die BLER berechnet werden als BL^~ER = 1 – (1 – BER)^BL (9) wobei BL der Blocklänge in Bits entspricht. Aufgrund nicht unabhängiger Fehlerwahrscheinlichkeiten muss BL^~ER modifiziert werden. Somit wird BL^~ER für bestimmte TBS skaliert mit einer Referenzblocklänge BL_ref, wobei BLER_ref berechnet wird.
Die Referenzblocklänge wird dabei definiert als die Zahl an Bits pro TTI für ein RB = m·160, wobei m der Zahl der Bits pro Symbol entspricht.
Das gewählte Kanalmodell für die Verbindungs-Ebenen Simulation ist der ITU erweiterte Fahrzeug A (ITU extended vehicular A EVA) Kanal mit einer Geschwindigkeit von 70 km/h. Das EVA Kanalmodell enthält die folgenden Abgriffe mit durchschnittlicher Anpassung und Verzögerung, welche in der folgenden Tabelle gezeigt sind. Ein klassisches Dopplerspektrum wird genutzt. Die Simulationsbedingungen sind

– SISO Übertragung
– ITU EVA Modell mit Geschwindigkeit von 70 km/h
– 50 unabhängige Kanalrealisierungen
– 50 Rauschen-Realisierungen
– ideale Kanalschätzung
– keine Interferenz
– Interleaving.

Das Ziel der Simulation ist ein minimierter Fehler zwischen dem simulierten BLER und dem geschätzten BLER, um das AWGM BLER so nahe wie möglich zu erreichen. Somit muss die Funktion

minimiert werden. H bezeichnet dabei die Kanalrealisierung, o ist die Rauschen-Varianz und

σ 2 / k

zeigt den genutzten Kalibrierfaktor des Vektors β = [β₁, ... β_N] an.

Abgriff	Überschüssige Abgriff-Verzögerung (ns)	Relative Leistung (dB)
1	0	0.0
2	30	–1.5
3	150	–1.4
4	310	–3.6
5	370	–0.6
6	710	–9.1
7	1090	–7.0
8	1730	–12.0
9	2510	–16.9

Der Post-Detektions SINR für SISO Kanäle kann erhalten werden durch
wobei P der durchschnittlichen empfangenen Leistung entspricht, N₀ das Hintergrundrauschen ist und |h|² dem Fading-Kanalgewinn entspricht. Die Interferenzleistung I wird zu Null gesetzt, da keine Interferenz angenommen wird.
Das evaluierte β-Wert Training dieses Szenarios zeigt keine genauen simulierten BLER Werte wie auch β-Werte. Zur Erhöhung der Genauigkeit muss eine hohe Zahl von Kanal- und Rauschen-Realisierungen berücksichtigt werden, um das EVA Kanalmodell hinreichend zu normieren. Zumindest 10000 Funkrahmen (radio frames) müssen übertragen werden, um signifikante Resultate zu erzielen. Somit wurde ein Null-Wert nicht sichergestellt für jedes Modulationsalphabet und die unbeeinflusste Gleichung (7) wird eingesetzt, da die geschätzte Rechenzeit für 100000 übertragene Unter-Rahmen zu hoch war für diesen Simulationsaufbau. Nichtsdestotrotz verbessert der β-Wert die Genauigkeit der BLER Schätzung und sollte bei einer weiteren Überarbeitung des Algorithmus implementiert werden.
Die ergodische Kapazität ist keine adäquate Schätzung für den Durchsatz aufgrund der genutzten diskreten Symbolalphabete und eines detektorgestörten MIMO Kanals. Somit muss die gegenseitige Information (mutual information) jedes genutzten Symbolalphabets und degradierten Kanals berechnet werden, um die Real-Welt Signalisierung zu erreichen. Weiterhin wurde die verlorene Kapazität gewählt, um Blockfading zu berücksichtigen.
Der MMSE Equalizer wurde als adäquater Detektor gewählt wegen seiner einfachen Implementierung und hoher Kompensation in niedrigen SNR Bereichen verglichen mit dem ZF Ansatz.
Der effektive Kanal des Detektors kann repräsentiert werden als
E_S ist die Energie pro übertragenen Hypersymbol c = [c₁, ..., c_nT], welches aus komplexen Modulationssymbolen ci pro Antenne aus QPSK, 16-QAM und 64-QAM besteht. Das Konstellationsalphabet wird als A und M in der Kardinalität |A| = 2^m bezeichnet, wobei m der Anzahl an Bits entspricht. Weiterhin wird die verbleibende Interferenz als zusätzliches Rauschen berücksichtigt, was zu einer Rauschen-Korrelationsmatrix
führt. Die Kapazität eines MMSE Detektors beträgt
wobei diagonale Elemente von H_e und R_n genutzt werden. Wenn diskrete Symbolalphabete benutzt werden, wird die gesamte gegenseitige Information für jeden SISO Stream i durch
wobei I(c_i, y_i|H_e(i, i)) = H(c_i) – H(c_i|y_i, H_e(i, i)) (17) berechnet. Aufgrund identisch wahrscheinlicher Übertragungshypersymbole wird die Entropie mit H(c_i) = Log₂ (M) bezeichnet. Die bedingte Entropie beträgt
wobei
wobei 2σ 2 / e,i = R_n(i, i) .
Ein räumlich unkorrelierter Rayleigh MIMO Kanal vollen Ranges wurde berücksichtigt. Aufgrund von Hardware-Einschränkungen, konnte die Anzahl von Kanal-Realisierungen für die Simulation lediglich bis zu 10 Millionen Abtastwerte bedacht werden. Somit konnte die Normierung die Werte nicht ausreichend glätten und statistische Spitzen könnten auftreten.
Die Berechnung der gegenseitigen Information (mutual information) bedingt jedoch einen hohen Rechenaufwand. Somit wird eine einfache Berechnung der symmetrischen Kapazität, welche häufig als die Kanalkapazität für ein finites Symbolalphabet bezeichnet wird, bereitgestellt.
Weiterhin werden verschiedene Kanalbedingungen wie Rayleigh oder Rician Kanäle untersucht. Die symmetrische Kapazität für Rayleigh Kanäle wird fokussiert sein, da MIMO Transmissionen von stark streuenden Umgebungen profitieren. Die egodische Kapazität kann erhalten werden durch
wobei SNR der Durchschnitt der momentanen SNR des Fadingkanals ist, a = log₂(M) und b ist ein konstellationsabhängiger approximierender Parameter, welcher in der folgenden Tabelle gezeigt ist. Um die verlorene Kapazität zu erreichen, wird der momentane SNR benutzt. Näherungsparameter für verschiedene Konstellationen,

Modulation QPSK 16-QAM 64-QAM

0.6573 0.2116 0.0866
Um die symmetrische Kapazität auf räumliches Multiplexing anzuwenden, wird die Gleichung (20) erweitert und die totale Kapazität wird erreicht durch
wobei a und b von der bestimmten MCS abhängen und SINR₁ die berechnete SINR für jede räumliche Ebene ist.
Die Annäherung für einen SISO Kanal ist sehr genau für QPSK und wird sehr ungenau für höhere Modulationsschemata. Die Schätzung für höhere Modulationsschemata ist zu pessimistisch für niedrige SINR Bereiche und zu optimistisch für hohe SINR Bereiche bis sie konvertiert. Somit muss die gesamte Abweichung für einen MIMO Kanal berechnet werden, um die Genauigkeit des Algorithmus zu bestimmen. Die Differenz zwischen der gegenseitigen Information (mutual information), welche aus Gleichung (17) erhalten wird und der symmetrischen Kapazitätsformel (21) muss sichergestellt werden für identische MCS bei jeder Ebene. Die Abweichung wird berechnet für einen simulierten Rayleigh Kanal, um die Anwendbarkeit für Betriebsmessungen abzuschätzen.
Die Abweichung zwischen Gleichung (16) und Gleichung (21) für die verlorene Kapazität wird untersucht anhand von 10 Millionen simulierten Kanal-Realisierungen und evaluiert für jeden SNR Schritt von minus 20 db bis 60 db. Der Fehler für jeden SNR Schritt wird berechnet und durch den geringen Glättungseffekt bei gegenseitiger Information wird der Fehler zwischen gegenseitiger Information (mutual information) und symmetrischer Kapazität lediglich abgeschätzt.
Der Fehler wurde lediglich für unkorrelierte Rayleigh Kanäle untersucht, da verschiedene korrelierte Kanalbedingungen untersucht werden müssen. Aufgrund des Evaluierungsaufwands aufgrund der hohen Zahl von Kanal-Realisierungen, wurde der Fehler verursacht durch die Korrelation nicht untersucht. Weiterhin ist der Korrelationseinfluss durch die Anwendung von kreuzpolarisierten Antennen auf Empfängerseite für die Messungen wie auch bei eModeB Seite extrem reduziert und somit vernachlässigbar.
Die Fehlerschätzung kann interpretiert werden als eine sehr pessimistische Kapazitätsschätzung in dem niedrigen E_S/N₀ Bereich aufgrund des positiven Fehlers. Weiterhin konvertiert der Fehler zu Null in dem höheren E_S/N₀ Bereich. Somit ist die symmetrische Kapazität unter der tatsächlichen Kapazität in dem niedrigen E_S/N₀ Bereich und erreicht die tatsächliche Kapazität in dem höheren E_S/N₀ Bereich. Aufgrund der Tatsache, dass die tatsächliche Kapazität nie überschritten wird, ist die symmetrische Kapazität eine adäquate aber pessimistische Schätzung für den Durchsatz.
Nichtsdestotrotz gilt die Rayleigh-Kanal Annahme nicht in jedem Übertragungs-Szenario. Somit können Abweichungen in Real-Welt Messungen auftreten. Um diese Abweichungen zu kompensieren, muss die Kanalstatistik analysiert werden und der Kanaltyp extrahiert werden, z. B. Rayleigh Kanal oder Nakagami Kanal. Danach ist es möglich die Gleichung (20) anzupassen. Weiterhin kann eine Look-up-Table Multiplikation mit dem reziproken Fehler nicht realisiert werden, weil ein unbekannter Kompensationseffekt aufgrund mehrerer unterschiedlicher Kanalbedingungen verglichen mit dem unkorrelierten Rayleigh MIMO Kanal vorliegt.
Der adäquate MIMO Modus wird bestimmt durch die Bedingungszahl als Schwellwert, um Verlässlichkeit oder hohe Datenrate zu gewähren. Der CN zeigt die erreichbare Kapazität aufgrund der Spreizung der Kanalmatrix H singulärer Werte. Es ist definiert als
wobei laut λ_i die Eigenwerte von HH^H sind. Somit wird CN evaluiert und ein zufriedenstellender Schwellwert bestimmt.
Eine empirisch erreichte Aussage über den anwendbaren MIMO Kanal aufgrund des evaluierten CN in dB wird bereitgestellt. MIMO Kanäle mit einem CN von 0–10 dB sind gut geeignet für räumliches Multiplexing. Der MIMO Kanal wird unsinnig, wenn CN 20 dB übersteigt. Somit wird der CN Schwellwert als 20 dB gesetzt und jenseits dieses Schwellwerts Strahlformung (beam forming SIMO) eingesetzt. Der Durchsatz wird abgeschätzt durch die Kanalkapazität für SIMO Kanäle
wobei P die durchschnittliche Energie pro Übertragungssymbol ist. Um das finite diskrete Konstellationsalphabet zufriedenzustellen, wird Gleichung (20) mit ||SINR||₁ eingesetzt, wobei SINR = [SINR₁, SINR₂ ... SINR_n] ein Vektor ist, welcher das SINR pro Antenne beinhaltet und ||·||_s die Summe der SINR angibt.
Die Summe der SINR kann eingesetzt werden für das nicht interferierte oder gleich interferierte Empfangssignal, da die SIMO Kanalkapazität abhängt von der euklidischen Norm des Kanals und äquivalent ist zur Benutzung der Gleichung 12 mit konstanter Interferenz I,
wobei m die Anzahl der Empfangsantennen ist. Aufgrund der kleinen Antennenabstände kann die Interferenzleistung als nahezu identisch für jede Antenne angesehen werden. Darüber hinaus minimieren zelluläre Netzwerke und Netzwerkbetreiber-Optimierungen die Interferenzleistung. Die Summe des SINR ist somit eine gute Abschätzung für die symmetrische Kapazität von SIMO Kanälen.
In 3 ist ein exemplarisches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts 1 dargestellt. Das Messgerät 1 beinhaltet eine Antenne 20, analoge Verarbeitungsmittel 21, einen Analog-Digital-Konverter 22, digitale Verarbeitungsmittel 23 und eine Anzeige 24. Die Komponenten 20–24 sind miteinander in der oben-genannten Reihenfolge verbunden. Darüber hinaus sind die analogen Verarbeitungsmittel 21, die digitalen Verarbeitungsmittel 23 und die Anzeige 24 mit Steuermitteln 25, welche die entsprechenden Mittel steuern, verbunden.
Die Antenne 20 empfängt ein Signal, welches durch eine Basisstation, z. B. die Basisstation 2 aus 1 gesendet wurde. Das resultierende Signal wird zu den analogen Verarbeitungsmitteln übertragen und von diesen vorverarbeitet. Beispielsweise werden eine Verstärkung und eine Rausch-Reduktion durchgeführt. Darüber hinaus wird eine Frequenzreduktion in das Basisband hier durchgeführt. Das resultierende Signal wird zu dem Analog-Digital-Konverter 22 weitergeleitet und von diesem in ein digitales Signal gewandelt. Das digitale Signal wird weitergeleitet zu den digitalen Verarbeitungsmitteln 23, welche die tatsächlichen Messungen durchführen. Die digitalen Verarbeitungsmittel 23 sind in größerem Detail in 4 dargestellt. Resultate der digitalen Verarbeitungsmittel 23 werden an die Anzeige 24 weitergeleitet, welche diese darstellen.
In 4 sind die digitalen Verarbeitungsmittel 23 des Messgeräts 1 aus 3 in größerem Detail dargestellt. Die digitalen Verarbeitungsmittel 23 beinhalten Leistungsdetektionsmittel 30, Parameterdetektionsmittel 31 und Kanalqualitätsinformationsdetektionsmittel 33, welche mit dem Signal, welches von dem Analog-Digital-Konverter 22 aus 3 empfangen wird, verbunden sind. Ausgänge der Leistungsdetektionsmittel 30 und der Parameterdetektionsmittel 31 sind verbunden mit Ressourcendetektionsmitteln 32. Die Kanalqualitätsinformationsdetektionsmittel 33 wiederrum sind verbunden mit Vorcodierereintragsschätzmitteln 34 und mit Modulationsschätzmitteln 36. Die Vorcodierereintragsschätzmittel 34 wiederrum sind mit MIMO Nützlichkeitsdetektionsmitteln 37 verbunden.
Das digitalisierte empfangene Signal der Basisstation 2 aus 1 im Basisband wird den Leistungsdetektionsmitteln 30, den Parameterdetektionsmitteln 31 und den Kanalqualitätsinformationsdetektionsmitteln 33 zugeführt. Die Leistungsdetektionsmittel 30 bestimmen die verschiedenen Parameter, welche anhand von 2 gezeigt wurden. Anhand dieser Parameter können die Ressourcenbestimmungsmittel 32 bestimmen, wie viele Ressourcenblöcke benutzt werden. Um die Genauigkeit zu erhöhen, können weiterhin Leistungsparameter von den Leistungsdetektionsmitteln 30 gemessen werden. Die Leistungsdetektionsmittel 30 können weiterhin eine Referenzsignalempfangsleistung zumindest eines Referenzsignals innerhalb des empfangenen Messsignals bestimmen. Auch die Nutzung mehr als einer Referenzsignalempfangsleistung ist möglich.
Die Parameterbestimmungsmittel 31 lesen weiterhin eine Referenzsignalsendeleistung des Referenzsignals 12 aus 2 aus dem Messsignal aus. Dieser Parameter wird von der Basisstation übertragen. Die belegten und unbelegten Ressourcenblöcke werden zusätzlich basierend auf der Referenzsignalsendeleistung – ausgelesen aus dem Signal – bestimmt.
Das digitale Basisbandsignal wird weiterhin den Kanalqualitätsinformationsbestimmungsmitteln 33 zugeführt. Die Kanalqualitätsinformation wird von den Kanalqualitätsinformationsbestimmungsmitteln bestimmt. Anhand dieser Kanalqualitätsinformation bestimmen die Vorcodierereintragsschätzmittel einen wahrscheinlichen Vorcodierereintrag, welcher für die MIMO Übertragung eingesetzt wird. Dies wird erreicht, indem für jeden möglichen Vorcodierereintrag überprüft wird, ob maximaler Übertragungsdurchsatz erreicht wird.
Anhand der Kanalqualitätsinformation und anhand der geschätzten Vorcodierereinträgen bestimmen die Modulationsschätzmittel 36 weiterhin Schätzungen, welches Modulationsschema wahrscheinlich durch die Basisstation für die Ressourcenblöcke genutzt wird. Für eine geringe Qualität des Übertragungskanals wird ein Modulationsschema wahrscheinlicher, welches eine geringere Zahl unterschiedlicher Symbole nutzt als für einen Übertragungskanal mit hoher Qualität.
Die Vorcodierereintragsschätzmittel 34 und die Modulationsschätzmittel 36 würden darüber hinaus den Vorcodierereintrag und das genutzte Modulationsschema individuell für jeden Ressourcenblock oder lediglich einen Vorcodierereintrag und ein Modulationsschema für alle Ressourcenblöcke auswählen.
Darüber hinaus sind die Vorcodierereintragsschätzmittel 34 nicht absolut notwendig für die Nutzung der Modulationsschätzmittel 36. Unabhängig von den Vorcodierereinträgen ist es möglich, basierend auf einem Signal-Rausch-Verhältnis das eingesetzte Modulationsschema abzuschätzen. Dies resultiert jedoch in einer geringeren Messgenauigkeit.
Die MIMO Nützlichkeitsdetektionsmittel 37 sind weiterhin ausgebildet, um zu bestimmen, ob der Vorcodierereintrag abgeschätzt durch die Vorcodierereintragsschätzmittel 34 tatsächlich zu einer Verbesserung des Durchsatzes im Vergleich zu einer Übertragung ohne Nutzung von MIMO führt. Für diese Bestimmung nutzen die MIMO Nützlichkeitsdetektionsmittel 37 den abgeschätzten Vorcodierereintrag.
Zweites Ausführungsbeispiel
In 5 ist ein exemplarisches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem ersten Schritt 40 wird eine Messung eines empfangenen Signals einer Basisstation durchgeführt. In einem zweiten Schritt 41 werden Parameter der Basisstation ausgelesen. Der zweite Schritt 41 ist dabei jedoch lediglich optional. In einem dritten Schritt 42 werden belegte und unbelegte Ressourcenblöcke detektiert, basierend auf der Messung und optional basierend auf den Parametern. In einem vierten Schritt 43 werden Kanalqualitätsinformationen basierend auf der Messung und bekannten Referenzsignalen bestimmt. Auch dieser Schritt ist lediglich optional. In einem fünften Schritt 44 wird ein Vorcodierermatrixeintrag abgeschätzt, basierend auf einer Kanalqualitätsinformation. Diese Abschätzung kann für jeden Ressourcenblock oder lediglich einmal für alle Ressourcenblöcke durchgeführt werden. Auch dieser Schritt ist optional. Darüber hinaus wird in einem sechsten Schritt 45 ein Modulationsschema basierend auf der Kanalqualität und optional basierend auf dem abgeschätzten Vorcodierermatrixeintrag bestimmt. Auch dieser Schritt ist optional. In einem optionalen siebten Schritt 46 wird ein verfügbarer und/oder ein maximaler Durchsatz basierend auf den belegten und unbelegten Ressourcenblöcken auf dem Modulationsschema und auf dem Vorcodierereintrag bestimmt. Abschließend wird in einem optionalen achten Schritt 47 die Nützlichkeit der MIMO Übertragung bestimmt.
Die Erfindung ist nicht auf die Beispiele und insbesondere nicht auf einen spezifischen Kommunikationsstandard limitiert. Obwohl die Erfindung anhand typischer Parameter des LTE Standards beschrieben ist, sind ebenso unterschiedliche Standards wie UMTS, GMS, generelle CDMA basierte Standards, etc. ohne Weiteres von der gegenwärtigen Erfindung abgedeckt. Die Eigenheiten der exemplarischen Ausführungsbeispiele können in jeder Kombination benutzt werden.

Claims

Messgerät zur Durchführung von Messungen eines Messsignals, welches von einem Kommunikationsnetzwerk unter Nutzung einer Mehrzahl von Ressourcenblöcken emittiert wird, aufweisend digitale Verarbeitungsmittel, wobei das Messgerät aufweist: – Leistungsdetektionsmittel zur Bestimmung eines Empfangssignalstärkeindikators, welcher eine empfangene Leistung von Nutzerdaten innerhalb einer Zahl von Ressourcenblöcken in dem Messsignal anzeigt, und eines Referenzsignalempfangsleistungsindikators, welcher eine empfangene Leistung von Referenzsignalen innerhalb einer Zahl von Ressourcenblöcken in dem Messsignal anzeigt, und – Ressourcenbestimmungsmittel zur Bestimmung belegter und unbelegter Ressourcenblöcke basierend auf dem bestimmten Empfangssignalstärkeindikator und Referenzsignalempfangsleistungsindikator, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin Kanalqualitätsinformationsdetektionsmittel zur Bestimmung von Kanalqualitätsinformationen basierend auf zumindest einem empfangenen Referenzsymbol und Kenntnis eines zugehörigen gesendeten Referenzsymbols beinhalten, dass die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin – Vorcodierereintragsschätzmittel zur Schätzung eines optimalen Vorcodierereintrags basierend auf den Kanalqualitätsinformationen, – Modulationsschätzmittel zur Schätzung eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem geschätzten Vorcodierereintrag und – MIMO Nützlichkeitsdetektionsmittel zur Bestimmung eines MIMO Durchsatzgewinns basierend auf dem geschätzten Vorcodierereintrag und dem ermittelten Modulationsschema aufweisen und dass das Messgerät das Kommunikationsnetzwerk in keiner Weise beeinflusst.
Messgerät nach Anspruch 1, wobei die Ressourcenblöcke jeweils einer spezifischen Zeit- und Frequenz-Spanne entsprechen und jeweils aus einer Zahl von Ressourcenelementen bestehen, welche jeweils einer spezifischen Zeit- und Frequenz-Spanne entsprechen.
Messgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin Parameterdetektionsmittel zum Auslesen einer Referenzsignalsendeleistung des Referenzsignals aus dem Messsignal aufweisen und wobei die Ressourcenbestimmungsmittel weiterhin ausgebildet sind, um die belegten und unbelegten Ressourcenblöcke zusätzlich basierend auf der Referenzsignalsendeleistung zu bestimmen.
Messgerät nach Anspruch 1, wobei die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin Modulationsschätzmittel zur Schätzung eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen aufweisen.
Messgerät nach Anspruch 1, wobei die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin – Vorcodierereintragsschätzmittel zur Schätzung eines optimalen Vorcodierereintrags basierend auf den Kanalqualitätsinformationen und – Modulationsschätzmittel zur Schätzung eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem geschätzten Vorcodierereintrag aufweisen.
Messgerät nach Anspruch 1, wobei die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin – Parameterdetektionsmittel zum Auslesen einer Referenzsignalsendeleistung des Referenzsignals aus dem Messsignal, – Vorcodierereintragsschätzmittel zur Schätzung eines optimalen Vorcodierereintrags basierend auf den Kanalqualitätsinformationen und der Referenzsignalsendeleistung und – Modulationsschätzmittel zur Schätzung eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem geschätzten Vorcodierereintrag aufweisen.
Messgerät nach Anspruch 1, wobei die digitalen Verarbeitungsmittel weiterhin – Parameterdetektionsmittel zum Auslesen einer Referenzsignalsendeleistung des Referenzsignals aus dem Messsignal, – Vorcodierereintragsschätzmittel zur Schätzung eines optimalen Vorcodierereintrags basierend auf den Kanalqualitätsinformationen und der Referenzsignalsendeleistung, – Modulationsschätzmittel zur Schätzung eines Modulationsschemas, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem geschätzten Vorcodierereintrag und – MIMO Nützlichkeitsdetektionsmittel zur Bestimmung eines MIMO Durchsatzgewinns basierend auf dem geschätzten Vorcodierereintrag und dem ermittelten Modulationsschema aufweisen.
Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Messgerät lediglich ein Messsignal von dem Kommunikationsnetzwerk empfängt und/oder wobei das Messgerät keine Signale an das Kommunikationsnetzwerk sendet und/oder wobei das Messgerät kein aktiver Teilnehmer des Kommunikationsnetzwerks ist.
Messverfahren zur Durchführung von Messungen eines Messsignals, welches von einem Kommunikationsnetzwerk unter Nutzung einer Mehrzahl von Ressourcenblöcken emittiert wird, wobei ein Empfangssignalstärkeindikator, welcher eine empfangene Leistung von Nutzerdaten innerhalb einer Zahl von Ressourcenblöcken in dem Messsignal anzeigt, und ein Referenzsignalempfangsleistungsindikators, welcher eine empfangene Leistung von Referenzsignalen innerhalb einer Zahl von Ressourcenblöcken in dem Messsignal anzeigt, bestimmt werden und wobei belegte und unbelegte Ressourcenblöcke basierend auf dem bestimmten Empfangssignalstärkeindikator und Referenzsignalempfangsleistungsindikator bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Kanalqualitätsinformationen basierend auf zumindest einem empfangenen Referenzsymbol und Kenntnis eines zugehörigen gesendeten Referenzsymbols bestimmt werden, dass ein optimaler Vorcodierereintrag basierend auf den Kanalqualitätsinformationen bestimmt wird, dass ein Modulationsschema, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem ermittelten Vorcodierereintrag bestimmt wird, dass ein MIMO Durchsatzgewinn basierend auf dem geschätzten Vorcodierereintrag und dem ermittelten Modulationsschema bestimmt wird und dass das Kommunikationsnetzwerk in keiner Weise beeinflusst wird.
Messverfahren nach Anspruch 9, wobei die Ressourcenblöcke jeweils einer spezifischen Zeit- und Frequenz-Spanne entsprechen und jeweils aus einer Zahl von Ressourcenelementen bestehen, welche jeweils einer spezifischen Zeit- und Frequenz-Spanne entsprechen.
Messverfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei eine Referenzsignalsendeleistung des Referenzsignals aus dem Messsignal ausgelesen wird und wobei die belegten und unbelegten Ressourcenblöcke zusätzlich basierend auf der Referenzsignalsendeleistung bestimmt werden.
Messverfahren nach Anspruch 9, wobei ein Modulationsschema, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen ermittelt wird.
Messverfahren nach Anspruch 9, wobei ein optimaler Vorcodierereintrags basierend auf den Kanalqualitätsinformationen ermittelt wird und wobei ein Modulationsschema, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem ermittelten Vorcodierereintrag ermittelt wird.
Messverfahren nach Anspruch 9, wobei eine Referenzsignalsendeleistung des Referenzsignals aus dem Messsignal ausgelesen wird, wobei ein optimaler Vorcodierereintrag basierend auf den Kanalqualitätsinformationen und der Referenzsignalsendeleistung bestimmt wird und wobei ein Modulationsschema, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem ermittelten Vorcodierereintrag ermittelt wird.
Messverfahren nach Anspruch 9, wobei eine Referenzsignalsendeleistung des Referenzsignals aus dem Messsignal ausgelesen wird, wobei ein optimaler Vorcodierereintrag basierend auf den Kanalqualitätsinformationen und der Referenzsignalsendeleistung ermittelt wird, wobei ein Modulationsschema, welches von dem Kommunikationsnetzwerk eingesetzt wird, basierend auf den ermittelten Kanalqualitätsinformationen und dem geschätzten Vorcodierereintrag ermittelt wird und wobei ein MIMO Durchsatzgewinn basierend auf dem geschätzten Vorcodierereintrag und dem ermittelten Modulationsschema bestimmt wird.
Messverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei das Messsignal lediglich von dem Kommunikationsnetzwerk empfangen wird und/oder wobei keine Signale an das Kommunikationsnetzwerk gesendet werden und/oder wobei keine aktiven Teilnehmer in dem Kommunikationsnetzwerk vorkommen.