DE19831929C1 - Testeinrichtung und -verfahren zur laufenden Überprüfung der Dienste in GSM-Netzen - Google Patents
Testeinrichtung und -verfahren zur laufenden Überprüfung der Dienste in GSM-NetzenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Testeinrichtung und ein Verfahren zu dessen Betrieb für die permanente Überprüfung der von einem GSM-Netz (Global System for Mobile Communication) zur Verfügung gestellten Dienste. Insbesondere wird dabei geprüft, ob die von einem Teilnehmer in seinem Heimatnetz abonnierten Dienste im besuchten Netz auch verfügbar sind. Da die Netzfunktionen und Dienste in einer Art getestet werden sollen, wie ein Teilnehmer sie tatsächlich benutzt, müssen sie vorteilhafterweise von den Teilnehmerschnittstellen aus getestet werden. Besonders wichtigt sind dabei die Teilnehmerschnittstellen an der Luftschnittstelle und am Festnetz für herkömmliche analoge und/oder ISDN-Teilnehmeranschlüsse (Integrated Services Digital Network). Jedoch sind für besondere Tests auch interne Schnittstellen des GSM-Netzes von Bedeutung, wie z. B. die A-Schnittstelle am Mobile Switching Center (MSC) eines GSM-Netzes.
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Mobilfunktelefonie. Sie betrifft eine
Testeinrichtung und ein Verfahren zu deren Betrieb für die permanente
Überprüfung der von einem GSM-Netz (Global System for Mobile Communication)
zur Verfügung gestellten Dienste. Insbesondere wird dabei geprüft, ob die von
einem Teilnehmer in seinem Heimnetz, bzw. in seiner Heimlokation abonnierten
Dienste im besuchten Netz, bzw. Lokation auch verfügbar sind. Neben diesen
sogenannten Roamingtests, ist es auch von Interesse, mit welcher Qualität die im
GSM Netz angebotenen Dienste verfügbar sind. Da die Netzfunktionen und
Dienste in einer Art getestet werden sollen, wie ein Teilnehmer sie tatsächlich
benutzt, müssen sie sinnvollerweise von den Teilnehmerschnittstellen aus
getestet werden. Besonders wichtig sind dabei die Teilnehmerschnittstellen an der
Luftschnittstelle, d. h. zur Mobilstation (MS) und am Festnetz für herkömmliche,
analoge und ISDN-Teilnehmeranschlüsse (Integrated Services Digital Network).
Jedoch sind für besondere Tests auch interne Schnittstellen des GSM-Netzes von
Bedeutung, wie z. B. die sog. A-Schnittstelle am MSC (Mobile Switching Center).
Mobilkommunikationsnetze wie das GSM (Global System for Mobile
Communication) erfreuen sich steigender Benutzerzahlen wegen der guten
Verfügbarkeit, dem schnellem Verbindungsaufbau und der weltweiten
Erreichbarkeit unter derselben Nummer. Um sicherzustellen, dass ein solches,
höchst komplexes System unter den mannigfaltigen Randbedingungen
ausreichend und zuverlässig funktioniert, sind eine Reihe von Massnahmen
notwendig. Eine dieser Massnahmen ist das praktisch ununterbrochen
durchgeführte Testen der verschiedensten Funktionen der Netze und der
angebotene Dienste, die ja ständigen Änderungen, insbesondere
Erweiterungen unterliegen. Dabei kommt einerseits dem Testen der sogenannten
Luftschnittstelle, d. h. der Funkverbindung zwischen dem mobilen Teilnehmer-
Endgerät, der Mobilstation (MS), oft einfach Handy genannt, und der sogenannten
Basisstation, d. h. der ortsfesten Sende/Empfangsstation, deswegen besondere
Bedeutung zu, weil eine Funkübertragung naturgemäss wesentlich grösseren
Störeinflüssen ausgesetzt ist als eine Leitungsübertragung. Andererseits nimmt
auch, wie unten erläutert, die Zahl der Schnittstellen an anderen Stellen rapide zu,
so dass es zweckmässig sein kann, auch diese in Tests einzubeziehen, wenn
man zuverlässige Ergebnisse erhalten will.
Für das Testen der Luftschnittstelle in einem Mobilkommunikationsnetz ist es
bekannt, für die Leitweglenkung und die Gebührenerfassung automatisierte
Testeinrichtungen zu benutzen. Eine solche Einrichtung und das entsprechende
Betriebsverfahren sind in der deutschen Patentschrift DE 196 20 164 C1
beschrieben. Die dort dargestellte Testeinrichtung besteht im Wesentlichen aus
einer speziellen Mobilstation (MS), sprich Handy, das mit einer drahtgebundenen
Schnittstelle versehen ist, einem Multiplexer zur Aufnahme und wechselweisen
Bedienung mehrerer Datenmodule, d. h. SIMs (Subscriber Identity Modules), und
einem Rechner, der die gesamte Anlage steuert. Die MS enhält statt eines SIMs
ein Adaptermodul, welches per Draht mit dem Multiplexer so verbunden ist, dass
jeweils eines der im Multiplexer enthaltenen SIMs in der MS emuliert wird. Die
Auswahl des jeweilig gewünschten SIMs und die Steuerung des gesamten
Testprozesses erfolgt durch den Steuerrechner, der zu diesem Zweck sowohl mit
der MS als auch mit dem Multiplexer verbunden sein muss.
Zweifellos erlaubt die in der DE 196 20 164 C1 beschriebene Einrichtung bereits
einen automatisierten Test der Leitweglenkung und Gebührenerfassung. Sie hat
aber den Nachteil, dass man eine Vielzahl von Multiplexern an verschiedenen
Orten vorsehen muss, um sich überein ganzes Netz und ggf. mehrere Länder
erstreckende, ausgedehnte Tests durchführen zu können. Solche ausgedehnten
Tests sind wegen der stetig zunehmenden Roaming-Möglichkeiten heute
unverzichtbar geworden. Als Roaming bezeichnet man die Verwendung einer MS
ausserhalb des Heimatnetzes, in dem es registriert ist und in dessen
Datenbanken seine Daten gespeichert sind.
Ausserdem reicht die Konzentration auf das Testen der Luftschnittstellen allein
nicht mehr aus, da auch die Zahl anderer Netzübergänge zunimmt. Infolge der
stetig steigenden Anzahl von Netzbetreibern, wozu die Deregulierung in vielen
Ländern beiträgt, wächst die Zahl der Netzübergänge zwischen Mobilfunknetzen
einerseits wie auch die der Netzübergänge zu und zwischen Festnetzen ständig.
Daher ist es angebracht und erforderlich, auch Festnetz-Übergänge in die Tests
einzubeziehen.
Damit hängt zusammen, dass für den internationalen und nationalen Roamingtest
von jedem Netz, bzw. von jeder Location innerhalb eines Netzes, ein SIM in allen
zu testenden Netzzugängen notwendig ist. Die Konfiguration mit verteilten SIMs
verlangt vom Betreiber einen erheblichen Aufwand an Konfigurationsarbeit.
Einerseits steigt mit der Zunahme der Mobilfunknetze die Anzahl der
Roamingabkommen, andererseits steigt mit der Zunahme der Teilnehmer
notwendigerweise die Anzahl der MSC (Mobile Switching Center) und somit der
Locationen im Netz. Um die volle Verfügbarkeit der Dienste der eigenen und der
roamenden Teilnehmer jederzeit sicherzustellen, muss also in jeder Location mit
jedem SIM getestet werden, was wiederum in jeder Location eine grosse Anzahl
SIMs notwendig macht. Die Ausdehnung der Netze, gewöhnlich landesweit, wenn
nicht sogar international, erschwert die Wartung dieser umfangreichen Sätze von
lokal verstreuten SIMs und erfordert erheblichem materiellen und zeitlichen
Aufwand.
Es ist demgemäss Aufgabe der Erfindung, eine Testeinrichtung und ein
Testverfahren zu schaffen, das in der Lage ist, die skizzierten Probleme zu lösen.
Dazu sollen Tests in effizienter Weise möglichst zentral von einem einzigen Ort
aus über bereits existierende Datennetze durchgeführt werden können. Mit
anderen Worten, die Erfindung soll sofort und ohne Änderung oder Erweiterung
bestehender Mobilkommunikationsnetze eingesetzt werden können. Sie soll
weiterhin insofern adaptiv sein, als sie an Netzänderungen oder
Netzerweiterungen, bei Zunahme der Roamingabkommen und der
Teilnehmerzahlen und der damit verbundenen Zunahme der Home Location
Register (HLR), die eine Änderung eines oder mehrer Tests oder Teilen davon
erfordern, durch einfache Modifikation, vorzugsweise der Software, an zentraler
Stelle angepasst werden kann.
Diese Aufgaben werden im Prinzip dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss
mindestens ein zentraler Server vorgesehen ist, der eine Vielzahl von SIMs
aufnehmen kann, und dass eine Vielzahl geografisch verteilte, mit
Adaptermodulen ausgestattete Mobilstationen, bzw. durch Software-Prozesse
simulierte Mobilstationen, auf diesen zentralen Server über mindestens ein
existierendes Datennetz zugreifen kann, so dass jedes SIM in jeder der verteilten
Mobilstationen emuliert werden kann. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind
den Patentansprüchen, Einzelheiten der nachfolgenden Beschreibung zu
entnehmen.
Die erfindungsgemässe Testeinrichtung erlaubt es nicht nur, die Verfügbarkeit der
zur Verfügung gestellten Dienste ständig zu überprüfen, sondern auch, diese
Tests ständig zu ändern und, wenn immer nötig, den wachsenden Anforderungen
in effizienter Weise anzupassen. Insbesondere sollen dabei folgende Tests
durchgeführt, bzw. folgende Dienste oder Services getestet werden:
- - Basic Services, d. h. die Grunddienste, welche jeden Teilnehmer zur Verfügung stehen
- - Supplementary Services, d. h. Zusatzdienste wie z. B. Rufumleitungen, Anrufe sperren
- - Daten und FAX Services, d. h. Nicht-Sprachdienste, die viele MS verarbeiten können
- - Taxierung, d. h. die Gebührenerfassung, -berechnung und ggf. -anzeige
- - International Roaming, d. i. der Verbindungsaufbau ausserhalb des Heimatlandes
- - National Roaming, d. i. der Verbindungsaufbau ausserhalb der Lokation, in der das betreffende SIM registriert ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit den
Zeichnungen näher beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht der Testanordnung
Fig. 2 ein Testmodul für Luftschnittstellen
Fig. 3 den zentralen SIM-Server
Fig. 4 Einzelheiten des Steuereinheit
Fig. 5 ein Testmodul für A-Schnittstellen
Fig. 6 ein Testmodul für Festnetz-Schnittstellen
Fig. 7 ein Beispiel für den Anschluss des SIM-Servers an das GSM-
Netz
Um die Dienste eines GSM-Netzes zu benutzen, werden für die Authentication,
die Identification und das Ciphering die im SIM gespeicherten geheimen
Algorithmen und der vom Netzbetreiber abhängige Key benötigt. Ohne diese
Information ist es nicht möglich, die angebotenen Dienste zu nutzen.
Das Testsystem benutzt im wesentlichen Testmodule (TM), welche die
Testzugriffe über sog. A-Interfaces, über Luftschnittstellen und/oder herkömmliche
Festnetzschnittstellen bereitstellen. An einem A-Interface werden die Funktionen
der MS durch Software-Prozesse simuliert. An einer Luftschnittstelle werden
handelsübliche MS benutzt. Beide Testverfahren benutzen aus Gründen der
Geheimhaltung der Algorithmen und Keys reale SIMs. Normalerweise befinden
sich die SIMs direkt in den Mobilstationen (MS), bzw. der Software-Prozess greift
unmittelbar auf ein SIM zu. Da aber in einem Testsystem eine grössere Anzahl
räumlich verteilter MS und Software-Prozesse vorhanden sind, wird üblicherweise
an jedem Standort auch die notwendige Anzahl SIMs bereitgestellt. Mit anderen
Worten, je nach Testart muss an jeden Standort, bzw. an bestimmten Standorten,
dauernd oder temporär eine gewisse Auswahl und Anzahl SIMs verfügbar
gemacht werden. Dass dies durch die räumliche Verteilung zeitaufwendig und
kostspielig ist, liegt auf der Hand. Dieses Problem beseitigt der
erfindungsgemässe, zentralisierte SIM-Karten-Server (SKS). Ein solcher
zentralisierter SKS bietet ausserdem noch zwei weitere Vorteile. Einmal
vermindert sich die Anzahl erforderlicher SIMs und zweitens können temporäre
Zuordnungen aller SIMs vom zentralen SKS, sprich zentralen Arbeitsplatz, aus
durchgeführt werden.
Das erfindungsgemässe Testsystem nutzt nun die ohnehin schon vorhandene
Daten-Kommunikation zwischen Mobile Switching Centers (MSCs), Visitor
Location Registers (VLRs) und Home Location Registers (HLRs) auch zum
Testen. In jedem GSM-Netz existiert nämlich eine Vernetzung der VLRs und
HLRs mit dem entsprechenden Routing, um die Daten und Zulassungen der
nutzenden Teilnehmer zu prüfen. Diese existierende Funktion wird nun auch für
die Vernetzung von Testmodulen (TM) und SKS verwendet. Dem Fachmann ist
klar, dass für jedes TM und jeden SKS separate Adressen zu definieren sind und
das Routing im Netz entsprechend zu konfigurieren ist.
Für die Durchführung von Roaming und Mobile Service Tests sind folgende Daten
von Bedeutung und vor dem Test zu bestimmen:
- - Test Daten, d. h. SIM-abhängige Daten, wie die International Mobile Subsrciber Identity (IMSI) oder die Mobile Station Integrated Service Digital Network Nummer (MSISDN);
- - Test Cases, das sind vorbereitete Testfälle, die zur Erreichung von ganz bestimmten Testzielen zu eine Test Campaign, also Testkampagne zusammen gestellt werden können, z. B. durch die in einem Memorandum of Understanding der International Roaming Expert Group (MoU IREG) spezifizierten internationalen Roaming Tests;
- - die Systemkonfiguration, d. h. Anzahl Test-Module (TMs), Position und Adresse der SIMs, Netzwerkadressen, etc.
Nachfolgend soll nun ein Ausführungsbeispiel des Testsystems anhand der
Zeichnungen genauer beschrieben werden.
In Fig. 1 ist das Testsystem in einer typischen Umgebung dargestellt. Ein GSM-
Netz 10, ein ISDN- oder PSTN-Netz 20 (PSTN steht für Public Switched
Telecommunication Network) und ein Datennetz 30 bilden die netzmässige
Grundstruktur. Während das GSM-Netz im Beispiel fest mit dem ISDN/PSTN-Netz
verbunden ist, sind die anderen Verbindungen zu testende Schnittstellen, wofür
Testmodule vorgesehen sind: Ein Testmodul 1 für eine Luftschnittstelle zwischen
dem GSM-Netz 10 und dem Datennetz 30, ein Testmodul 2 für eine sog.
Festnetz-Schnittstelle zwischen dem festen ISDN/PSTN-Netz 20 und dem
Datennetz 30, sowie ein Testmodul 3 für eine A-Schnittstelle (A-Interface)
zwischen einem Mobile Switching Center (MSC) eines GSM-Netzes 10 und dem
Datennetz 30. Die in Fig. 1 als einfache Box-Elemente dargestellten Testmodule
sind in Wirklichkeit komplexe Anordnungen, wie weiter unten noch erläutert
werden wird. Weiterhin gezeigt sind in Fig. 1 der SIM-Karten Server (SKS) 4, der
über Leitung 41 mit dem GSM-Netz 10 und über Leitung 42 mit dem Datennetz 30
verbunden ist, und die Test Control Unit (TCU) 5, die über Verbindung 52 an das
Datennetz gekoppelt ist.
Dass die Testmodule funktionsgerecht mit den jeweiligen Netzen 10, 20 und 30,
beispielsweise über die Leitungen 13, 23 und 33 für die Testzugriffe, über die
Leitungen 12, 22, 32 und 52 als Steuerverbindung (Steuerlinks) zwischen den
Testmodulen (TM) 1 und 3, dem SKS 4 und der TCU 5 und über 11, 31 und 41 für
die Kommunikation zwischen den Testmodulen 1 und 3 und dem SKS 4
verbunden sind, ist dem Fachmann selbstverständlich. Der Testzugriff 13 kann
sowohl durch ein Kabel als auch über Luft, also eine Funkverbindung, erfolgen.
Die restlichen Verbindungen sind selbsterklärend.
In Fig. 2 ist das Testmodul 1 für die Luftschnittstelle im Detail dargestellt. An eine
lokale Steuereinheit 111 sind im Beispiel zwei Mobilstationen (MS) 112 und 112'
angeschlossen. Die MS 112 und 112' enthalten, wie bekannt, keine SIM, sondern
je einen Adapter, der an Stelle des SIMs eingesteckt ist. Die MS 112 und 112' und
der (nicht gezeigte) Adapter sind mit der Steuereinheit 111 verbunden. Wie
bekannt, können die MS 112 und 112' über Funk 13 oder über Kabel mit dem
Mobilfunknetz 10 (GSM in Fig. 1) kommunizieren. Die Steuereinheit 111 ist über
Leitung 11 ebenfalls an das Mobilfunknetz 10 und über Leitung 12 an das
Datennetz 30 (Fig. 1) angeschlossen. Die Funktion des Testmoduls 1 ist
folgendermassen:
Das Testmodul 1 bekommt von der TCU 5 über das Datennetz 30 und Leitung 12
alle für die Testdurchführung notwendigen Daten. In der Regel ist dies eine sog.
Test Campaign, also Testkampagne, welche aus einer Sequenz von einzelnen
Test Cases, also Testfällen oder Testanrufen, besteht. Um zeitliche Kollisionen
der Testanrufe zu vermeiden, sind die Testmodule durch ein Zeitraster koordiniert.
Die Testkampagne ist in der Steuereinheit 111 gespeichert. Letztere arbeitet zur
gegebenen Startzeit die einzelnen Testfälle schrittweise ab. Dabei steuert sie die
einzelnen MS 112 und 112' und übergibt ihnen über die serielle Schnittstelle die
nötigen Testparameter, wie MSISDN-Nr., Testfiles, etc. Gleichzeitig stellt die
Steuereinheit 111 die Kommunikation über Leitung 11 und Mobilfunknetz 10 zum
SKS 4 her. Die Adresse des zu einem Testfall gehörende SIMs wird mit den
Testdaten von der TCU 5 über Leitung 12 übermittelt.
Fig. 3 zeigt den zentralen SIM-Karten-Server (SKS) 4. Subscriber Identification
Modules, d. h. SIMs, werden häufig auch als SIM-Karten bezeichnet;
ausgenommen beim SKS wird hier vorzugsweise der Ausdruck SIM benutzt.
Der SIM-Karten-Server (SKS) 4 in Fig. 3 besteht aus einer lokalen Steuereinheit
411, einem internen Controller 412, einem 2 Mbit/s-Interface 413, einem SIM-
Controller 414 und einer Anzahl SIM-Karten-Einheiten 415. Die lokale
Steuereinheit 411 stellt über das Datennetz 30 die Kommunikation zwischen der
TCU 5 und dem internen Controller 412 her. Über die lokale Steuereinheit 411
und den Link 42 zur TCU erfolgt die Konfiguration des SKS 4, wie Abfrage der
SIM-Daten, Positionen, usw. Der interne Controller 412 steuert die
Kommunikation der Schnittstelle 41 des Interface 413 zum GSM-Netz 10. Der
SIM-Controller 414 routed die von den Testmodulen 1 und 3 eintreffenden
Meldungen zu den adressierten SIMs und die Antworten entsprechend zurück zu
den Testmodulen.
Fig. 4 zeigt die Test Control Unit 5 (Steuereinheit TCU) im Detail. In ihr werden
mittels eines Testfall Case Editors 512, aus einzelnen, in Speichereinheiten 511
gespeicherten Testschritten die benötigten Testfälle erstellt, die wiederum in
Einheiten 513 gespeichert werden. Mit einem Testsequenz-Editor 514, werden
aus diesen Testfällen Testsequenzen, die in Einheiten 516 abrufbereit gespeichert
werden. Durch Zusammenführen dieser Testsequenzen aus Speichereinheit 516
mit Konfigurationsdaten der im SKS 4 angeordneten SIMs und der Operator
spezifischen Daten über die Einheiten 515, 517 und 518 werden die genannten,
lauffähigen Test Campaigns kreiert, d. h. umfangreiche Testkampagnen, die in
Einheit 519 gespeichert werden. Ueber Bedienkonsole 521 werden die Testdaten,
wie spezifische Angaben über den Operator, SIM-Daten, etc. erfasst.
Mittels des Schedulers 520 kann eine Testkampagne zeitlich gesteuert
automatisch zur Ausführung gebracht werden. Kurz gesagt sorgt die Steuereinheit
5 dafür, dass die einzelnen Komponenten der Testfälle, mit allen nötigen
Parametern, in die entsprechenden Testmodule 1, 2 und 3 geladen werden.
Jedes der Testmodule 1, 2 und 3 führt dann die entsprechenden Testfälle an
seiner jeweiligen Schnittstelle durch. Da die genannten Testparameter auch
Position und Adresse der SIMs einschliessen, ist jedes der Testmodule 1 und 3 in
der Lage, über das GSM-Netz 10 mit dem vom Testfall vorbestimmten SIM im
SKS 4 zu kommunizieren.
Auf dieser Weise werden alle in einer Testkampagne enthaltenen Testfälle
abgearbeitet. Am Ende einer Testkampagne werden die ermittelten Resultate in
der Steuereinheit 5 abgespeichert und zur späteren Darstellung, symbolisiert
durch Printout 522, z. B. in graphischer oder alphanumerischer Form, aufbereitet.
In Fig. 5 ist das Testmodul 3 für die A-Schnittstellen dargestellt. Ähnlich wie der
oben beschriebene SKS 4 besteht dieses aus einer lokalen Steuereinheit 311,
einem internen Controller 312, einem 2 Mbit/s Interface 313 für den Testzugriff auf
die A-Schnittstelle 33 und einem zweiten 2 Mbit/s Interface 314 für die Verbindung
über Leitung 31 mit dem SKS 4. Die lokale Steuereinheit 311 stellt die
Kommunikation zwischen der TCU 5 und dem internen Controller 312 her. Im
Testmodul 3 werden die MS durch Softwareprozesse auf dem internen Controller
312 emuliert. Für die Authentication kommuniziert dieser Controller 312 über das
Interface 314 und dem Link 31 mit dem SKS 4.
In Fig. 6 ist das Testmodul 2 für die Festnetz-Schnittstellen gezeigt. Dieses
Testmodul ist ähnlich wie das oben beschriebene Testmodul 1 aufgebaut. Es
besteht aus einer Steuereinheit 211 und zwei oder mehr Modems 212 und 212',
die den Testzugriff auf das Festnetz über Links 23 und 23' erlauben. Je nach
Bedarf sind diese Modems 212 für analoge oder ISDN-Anschlüsse ausgestattet.
Der Testablauf ist ebenfalls ähnlich zu dem von Testmodul 1, nur dass es hier
keine Verbindung zum SKS 4 benötigt wird.
In Fig. 7 schliesslich ist das Konzept der Erfindung dargestellt. Gezeigt sind das
GSM-Netz 10 mit einiger seiner Zugänge, insbesondere die Mobile Switching
Centers (MSC) 70, 71 und 72 und beispielhaft eine Base Transceiver Station BTS
75, also eine Basis-Sende-Empfangsstation, die die Funkverbindung mit den
gezeigten Mobilstationen 1 und 1' ermöglicht. Einige der in der Realität ebenfalls
vorhandenen Teile, so das Datennetz 30 und die Steuereinheit 5, sind in Fig. 7
nicht dargestellt, um die Übersichtlichkeit zu wahren. Ausserdem gezeigt ist die
Vernetzung mehrerer Testmodule 1 und 3 mit dem SKS 4. Diese erfolgt über die
MSC 70, 71 und 72 und die im GSM-Netz 10 vorhandenen Datenkanäle; sowohl
die MSCs als auch die Datenkanäle sind für den Betrieb des Systems notwendig
und daher ohnehin vorhanden. Zu diesem Zweck besitzt jedes der Testmodule 1
bis 3 ebenso wie der SKS 4 eine 2 Mbit/s-Schnittstelle für den Anschluss an das
sog. C/D Interface eines MSC. Bei jeden Testfall (Test Case), welcher ein SIM
benötigt, sendet das zugehörige Testmodul 1 oder 3 eine entsprechende Meldung
(z. B. "RAND", eine der üblicherweise zur Authentication benutzten Meldungen) an
die Adresse des betroffenen SIM innerhalb des SKS 4, sowie den Point Code,
d. h. die IP-Adresse des SKS 4. Diese Adresse ermöglicht einerseits dem
Datennetz 30, Meldungen an die richtige Adresse zu routen, und andererseits
dem SKS 4, Meldungen an das verlangte SIM weiterzuleiten. Jeder Meldung wird
zumindest die Identifikation (Absender-Adresse) des Testmoduls mitgegeben, um
die Antworten an das abfragenden Testmodul routen zu können.
Dabei können sowohl jedes der Testmodule (TM) 1, 2 oder 3 als auch der SKS 4
entweder direkt oder über einen Multiplexer (MUX) 73, 74 an einem 2 Mbit/s Trunk
angeschlossen werden. Da pro Testmodul oder SKS 4 nur eine Zeitschlitz mit 64
Kbit/s nötig ist, kann dieser Zeitschlitz durch einem MUX 73 oder 74 einfach aus
einem 2 Mbit/s Trunk extrahiert werden. Die so hergestellte Verbindung wird
ausschliesslich für die Kommunikation zwischen dem SKS 4 und dem jeweiligen
TM benutzt. Die zusätzliche Last für das Netz ist verschwindend klein, da nur
wenige Meldungen pro Verbindungsaufbau und Mobilstation nötig sind.
Der SIM-Karten-Server 4 kann modular aus Einheiten aufgebaut sein, wobei eine
einzelne SKS-Einheit, in Fig. 7 dargestellt als SKS 4' und SKS 4", bis zu 568 SIMs
aufnehmen und für eine Testsystem mit mehreren Testmodulen 1 und 3 zur
Verfügung stellen kann. Diese SKS-Einheiten können sowohl integriert als auch
separat angeordnet werden. Bei separater Anordnung können die Einheiten
sowohl am gleichen Ort als auch an getrennten Orten etabliert werden. Mehrere
der Testmodule 1 und 3 und mehrere Testfälle (Test Cases) können nun quasi
parallel auf jede der SKS-Einheiten zugreifen, d. h. es ist ein praktisch
vollständiger Parallelbetrieb möglich. Bei Bedarf können mehrere SKS-Einheiten
integriert werden, so dass die Anzahl der für Tests verfügbaren SIMs praktisch
beliebig gross gemacht werden kann.
Zur Steuerung und Konfiguration des Testsystems und für die Übermittlung der
Resultate wird weiterhin das separate Datennetz 30 benutzt, das beispielsweise
als LAN oder WAN, oder auch als X.25-Netz ausgebildet sein kann.
Die folgende Bezugszeichenliste ist ausführlich gehalten, um dem Fachmann
zusammen mit den Zeichnungen und der vorstehenen Beschreibung ein
detailliertes Bild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zu geben.
1
Testmodul für die Luftschnittstelle
2
Testmodul für die ISDN- oder analoge Schnittstelle
3
Testmodul für die A-Schnittstelle
4
SIM-Karten-Server (SKS) in
Fig.
7
auch
4
' und
4
" je eine Einheit;
5
Test Control Unit (TCU)
10
Global System for Mobile Communication (GSM)
11
Datenlink vom Testmodul
1
zum SKS
4
via GSM-Netz
10
12
Steuerlink vom Testmodul
1
zur TCU
5
via Datennetz
30
13
Funkverbindung zum GSM-Netz
10
20
Festnetz, z. B. Integrated Services Digital Network (ISDN) und/oder Public
Switched Telecommunication Network (PSTN)
22
Steuerlink vom Testmodul
2
zur TCU
5
23
Testanschluss für analoge und/oder ISDN-Teilnehmeranschlüsse
30
Datennetz, z. B. ein LAN, WAN oder ein X.
25
-Netz zwischen der TCU
5
,
dem SKS
4
und den Testmodulen
1
,
2
und
3
31
Datenlink vom Testmodul
3
zum SKS
4
32
Steuerlink vom Testmodul
3
zur TCU
5
33
A-Schnittstelle (am Mobile Switching Center, MSC, s.
Fig.
7
)
41
Datenlink vom SKS
4
zu den Testmodulen
1
und
3
42
Steuerlink von der TCU
5
zum SKS
4
52
Steuerlink von der TCU
5
zum SKS
4
und den Testmodulen
1
,
2
und
3
11
Datenlink zum SKS
4
via GSM-Netz
10
12
Steuerlink zur TCU
5
via Datennetz
30
13
,
13
'Funkverbindungen zum GSM Netz
10
111
lokale Steuereinheit
112
,
112
'Mobilstationen (MS)
41
Datenlink zu den Testmodulen
1
und
3
via GSM Netz
10
42
Steuerlink zur TCU
5
via Datennetz
30
411
lokale Steuereinheit für die Kommunikation mit der TCU
5
412
interner Controller für die Kommunikation mit den Testmodulen
1
und
3
413
Interface für den Anschluss an das GSM Netz
10
414
Controller für die SIM-Karten-Einheit
415
415
modulare SIM-Karten-Einheit mit einer Vielzahl SIMs
52
Steuerleitung zu den Testmodulen
1
,
2
und
3
und zum SKS
5
511
Speicher für Testschritte (Teststeps)
512
Test Case Editor
513
Speicher für Testfälle (Test Cases)
514
Testsequenz-Editor
515
Eingabe der Testdaten, manuell oder maschinell lesbare Testdaten
516
Speicher für Testsequenzen
517
Speicher für Testdaten
518
Editor für Testdaten und Erzeugung ausführbarer Testkampagnen (Test
Campaigns)
519
Speicher für Testkampagnen (Test Campaigns)
520
Scheduler für die Kontrolle des zeitlichen Testablaufes
521
Bedieneinheit
522
Ausgabe der Testresultate
31
Datenlink zum SKS
4
via GSM Netz
10
32
Steuerlink zur TCU
5
via Datennetz
30
33
A-Schnittstelle (Testzugriff am Mobile Switching Center, MSC, s.
Fig.
7
)
311
lokale Steuereinheit für die Kommunikation mit der TCU
5
312
interner Controller für die Kommunikation mit der A-Schnittstelle
33
und
dem SKS
4
313
Interface für den Anschluss an die A-Schnittstelle
33
(Test)
314
Interface für den Anschluss an das GSM Netz
10
22
Steuerlink zur TCU
5
via Datennetz
30
23
,
23
'Testzugriffe auf analoge und/oder ISDN-
Teilnehmeranschlüsse des Netzes
20
211
lokale Steuereinheit für die Kommunikation mit der TCU
5
212
,
212
'Modems
1
,
1
'Testmodule für Luftschnittstelle
3
Testmodul für die A-Schnittstelle
4
,
4
'SIM-Server, je eine Einheit
10
GSM-Netz
11
,
11
'Datenlinks
13
,
13
'Funkverbindungen
31
Datenlink
33
A-Schnittstelle
41
,
41
'Datenlinks
70
Mobile Switching Center (MSC)
71
,
72
weitere MSCs
73
,
74
Multiplexer (MUX)
75
Base Transceiver Station (BTS) für Funkverbindung
70-75
sind interne Bestandteile des GSM
10
Claims (13)
1. Testanordnung zur Prüfung der Übertragungswege, insbesondere der
Luftschnittstellen und der Netzübergänge, mittels sogenannter Testmodule in
einem aus vernetzten Vermittlungssystemen bestehenden 4
Mobilkommunikationsnetz, dessen Teilnehmer-Mobilstationen mit einem den
Teilnehmer identifizierenden Subscriber Identification Module (SIM) ausgerüstet
sind, dessen Daten in mindestens einer Datenbank eines Vermittlungssystems
zumindest teilweise gespeichert sind, mit
- 1. einer Mobilstation, die statt des SIMs mit einem Adaptermodul ausgestattet ist, das selektiv mit jeweils einem von einer Mehrzahl von SIMs verbindbar ist, so dass das jeweils verbundene SIM in der mit dem Adaptermodul versehenen Mobilstation emuliert wird,
- 2. einer Einrichtung zur Aufnahme der SIMs und
- 3. einer Steuereinrichtung, die die Auswahl und Verbindung der SIMs mit der das Adaptermodul enthaltenden Mobilstation steuert,
- 1. die Einrichtung zur Aufnahme der SIMs als zentraler SIM-Server (4) ausgebildet ist, die Steuereinrichtung (5) zentral angeordnet ist,
- 2. unterschiedliche Testmodule (1, 2, 3) räumlich verteilt vorgesehen sind, die zumindest teilweise mit Adaptermodulen versehene Mobilstationen (112) enthalten, und
- 3. SIM-Server (4), Steuereinrichtung (5) und Testmodule (1, 2, 3) über ein die Vermittlungssysteme verbindendes Datennetz (30) verbunden sind.
2. Testanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil der räumlich verteilten Testmodule (3) Software enthält, die
eine Mobilstation simuliert und auf die SIMs im SIM-Server (4) Zugriff hat.
3. Testanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass
- 1. zumindest ein Teil der räumlich verteilten Testmodule (2) Software enthält, die weitere Netzteilnehmer simuliert ohne Zugriff auf die SIMs im SIM-Server (4).
4. Testanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- 1. das Datennetz (30) ein vorhandenes Teilnetz ist.
5. Testanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
das Datennetz (30) ein für die Wartung des GSM-Netzes (10) vorgesehenes
Servicenetz ist.
6. Testanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- 1. praktisch gleichzeitig mehrere Tests durch die Steuereinheit (5) durchführbar sind, wobei mehrere der räumlich verteilten, mit Adaptermodulen versehene Mobilstationen (112) in bestimmten Testmodulen (1, 3) auf den SIM-Server (4) zugreifen.
7. Testanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- 1. die Testmodule (1, 3) die Testzugriffe über eine Luftschnittstelle (13) und/oder über ein A-Interface (33) bereitstellen, wobei
- 2. die Testzugriffe über das A-Interface (33) durch Softwaresimulation und
- 3. die Testzugriffe über die Luftschnittstellen (13) mittels der mit Adaptermodulen versehenen Mobilstationen (112) erfolgen.
8. Testanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- 1. der SIM-Server (4) statt über das Datennetz (30) unmittelbar mit der Steuereinheit (5) verbunden ist oder
- 2. SIM-Server (4) und Steuereinheit (5) eine Einheit bilden.
9. Testanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- 1. der SIM-Server (4) und die Steuereinheit (5) ausschliesslich über das GSM- Netz (10) mit bestimmten Testmodulen (1, 3) verbindbar ist.
10. Testanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- 1. der SIM-Server aus modularen Einheiten (Fig. 7: 4', 4") aufgebaut ist, wobei jede der Einheiten eine Vielzahl von SIMs aufnehmen kann, und
- 2. die modularen Einheiten gemeinsam von der Steuereinheit (5) gesteuert werden.
11. Verfahren zum Betrieb der Testanordnung nach einem der vorhergehenden
Anordnungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinheit
- 1. selektiv jede der mit einen Adaptermodul ausgerüsteten, räumlich verteilten Mobilstationen (112, 112') mit jeweils einem der SIMs im SIM-Server (4) zumindest virtuell verbunden wird, so dass jede selektierte Mobilstation das jeweils verbundene SIM emuliert, und
- 2. bestimmte räumlich verteilte Testmodule (1, 3) von diesen mit Adaptermodulen versehenen Mobilstationen (112) über das Datennetz (30) angesteuert werden.
12. Verfahren zum Betrieb der Testanordnung nach einem der
Anordnungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- 1. selektiv jeweils eines der räumlich verteilten Testmodule (1, 2, 3) einem der mit einen Adaptermodul ausgerüsteten, räumlich verteilten Mobilstationen (112, 112') zugeordnet wird und
- 2. die Verbindung bzw. Zuordnung durch die zentral angeordnete Steuereinrichtung (5) erfolgt.
13. Verfahren zum Betrieb der Testanordnung nach einem der
Anordnungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- 1. praktisch gleichzeitig mehrere Tests durch die Steuereinheit (5) durchgeführt werden, wobei mehrere der räumlich verteilten, mit Adaptermodulen versehene Mobilstationen (112) in bestimmten Testmodulen (1, 3) auf den SIM-Server (4) zugreifen.
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Owner name: SWITCHING TEST SOLUTIONS AG, ZUERICH, CH |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
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