DE60115135T2

DE60115135T2 - Vorrichtung und entsprechendes Verfahren zum Messen von Betriebseigenschaften eines Funkgerätes

Info

Publication number: DE60115135T2
Application number: DE60115135T
Authority: DE
Inventors: Ari Väisänen; Pekko Orava; Pia Miettinen
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: DE60115135D1; EP1150458B1; US7006447B1; EP1150458A3; ATE311055T1; EP1150458A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein WLAN (Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netz) sowie Verfahren zum Kalibrieren einer WLAN-Vorrichtung und zum Messen von Betriebsparameterverhalten einer WLAN-Vorrichtung in einem WLAN. Genauer betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren, um ein Übertragungsverhalten bzw. eine Übertragungsleistung einer WLAN- oder einer anderen Funkvorrichtung zu messen und um eine Empfangsleistung der WLAN- oder anderen Funkvorrichtung zu messen. Eine Messung der Leistung bzw. des Verhaltens der Funkvorrichtung wird z.B. vorgenommen, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Teile der Funkvorrichtung zu überprüfen oder um diese zu kalibrieren. Eine solche Messung der WLAN- oder anderen Funkvorrichtung wird in Verbindung mit einer Kontrollfunkvorrichtung ausgeführt, die bekannte Leistungswerte aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Fortschritte in der Kommunikationstechnologie haben die Einführung und Popularisierung von neuen Typen von, und Verbesserung von bestehenden Kommunikationssystemen erlaubt. Zunehmend größere Datenmengen werden bei gesteigerten Durchsatzraten kommuniziert, indem solche neuen oder verbesserten Kommunikationssysteme verwendet werden. Als ein Ergebnis solcher Fortschritte sind jetzt Kommunikationen möglich, die hohe Datendurchsatzraten erfordern, was vorher nicht machbar war. Kommunikationssysteme, die digitale Kommunikationstechniken verwenden oder darauf beruhen, werden zum Beispiel immer mehr verwendet, um digitale Daten besser zu kommunizieren, und die Verwendung solcher digitaler Kommunikationstechniken hat die von Datendurchsatzraten mögliche Steigerung begünstigt.
Wenn digitale Kommunikationsmethoden verwendet werden, werden Informationen, die kommuniziert werden sollen, digitalisiert. Bei einer Methode werden die digitalisierten Informationen in Pakete formatiert und, sobald sie formatiert sind, werden die Daten auf einem Kommunikationskanal kommuniziert, wodurch sie zu einem Ziel übertragen werden sollen. Einzelne oder Gruppen der Pakete oder Blöcke von Daten können in diskreten Abständen kommuniziert werden, und sobald sie übermittelt sind, zusammengefügt werden, um den darin enthaltenen Informationsinhalt wiederherzustellen.
Da auf diese Weise formatierte Daten in den diskreten Abständen kommuniziert werden können, muss ein Kommunikationskanal nicht nur für die Kommunikation von Daten, die von einer sendenden Station erzeugt werden, zu einer empfangenden Station bestimmt sein, wie es herkömmlich in leitungsvermittelten Kommunikationen erforderlich ist. Stattdessen kann ein einzelner Kanal von einer Vielzahl von verschiedenen sendenden und empfangenden Stations-Paaren gemeinsam benutzt werden. Da ein einzelner Kanal zum Bewirken von Kommunikationen von der Vielzahl von Paaren von Kommunikationsstationen verwendet werden kann, ist eine verbesserte Kommunikationskapazität möglich.
Ein herkömmliches LAN (Local Area Network, lokales Netz) ist beispielhaft für ein Kommunikationssystem, in dem Pakete von Daten kommuniziert werden, um die Kommunikation von Informationen zu bewirken. WLANs (Wireless Local Area Networks), die auf eine analoge Weise wie drahtgebundene LANs betrieben werden können, wurden ebenfalls entwickelt und werden verwendet, um Datenpakete über eine Funkverbindung zu kommunizieren. Der vom IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) veröffentlichte IEEE 802.11-Standard legt ein beispielhaftes WLAN-Kommunikationssystem fest, welches nachstehend manchmal als ein „WLAN" bezeichnet wird. In einem solchen Kommunikationssystem sind WLAN-Vorrichtungen wie ein Laptop oder andere tragbare Computervorrichtungen mit anderen solchen Vorrichtungen mittels Funkverbindungen zwischen ihnen verbindbar, wie mittels einer WLAN-Infrastruktur. Das Laptop oder eine andere tragbare Computervorrichtung wird zum Beispiel mit einem Bluetooth-basierten oder anderen Funk-Sendeempfänger verbunden. Die Infrastruktur des WLAN-Systems schließt entsprechende Sendeempfänger-Vorrichtungen ein, die als Zugangspunkte bezeichnet werden, durch welche eine Kommunikation von Daten zwischen der WLAN-Vorrichtung und der Infrastruktur des WLAN-Systems ermöglicht wird.
Der IEEE 802.11-Standard legt verschiedene Betriebsparametervoraussetzungen dar. Während des Betriebs des WLAN-Systems werden zum Beispiel Messungen der Leistungspegel von übertragenen Signalen vorgenommen. Und zwar werden RSSI (Received Signal Strength Indicator, empfangene Signalstärke-Indikator)-Messungen vorgenommen und während des Betriebs des WLAN-Systems verwendet. Ansprechend auf solche Messungen werden verschiedene betriebsbedingte Auswahlen in Zusammenhang mit verschiedenen Handlungen getroffen. Zum Beispiel werden Übergaben bzw. Handover von Kommunikationen mit der WLAN-Vorrichtung und verschiedenen Funk-Sendeempfängern, d.h. Zugangspunkten, der Netzinfrastruktur ansprechend auf Werte der RSSI-Messungen vorgenommen. Zusätzlich werden Hintergrundabtastungen, Diversity-Antennenwahl sowie auch andere Handlungen ansprechend auf Werte der gemessenen RSSI-Pegel ausgelöst. Solche Messungen können ferner zum Beispiel bei der Abschätzung von Versorgungsbereichen entsprechend einer Messkampagne verwendet werden.
Der IEEE 802.11-Standard in Bezug auf ein WLAN-System gibt jedoch keine Genauigkeitsanforderungen in Bezug auf RSSI-Messungen von Vorrichtungen an, die in einem solchen System betreibbar sind. Und die bei RSSI-Messungen erforderliche Genauigkeit ist abhängig von der Handlung, die ansprechend auf die Werte, die aus solchen Messungen erhalten werden, ausgelöst werden soll. Zum Beispiel ist die erforderliche Genauigkeit einer RSSI-Messung mäßig kritisch, wenn sie verwendet wird, um zu bestimmen, ob eine Übergabe von Kommunikationen bewirkt werden soll oder wenn gewählt wird, welche Antenne von zwei oder mehr Diversity-Antennen verwendet werden soll. Die geringere Kritikalität, die von einer RSSI-Messgenauigkeit in solchen Situationen gefordert ist, ergibt sich aus der relativen Natur, die von den Messungen gefordert ist. Das heißt, Messungen werden an Signalen vorgenommen, die von zwei der Zugangspunkte der Infrastruktur des WLAN-Systems erzeugt wurden. Im Gegensatz dazu ist eine RSSI-Messgenauigkeit zum Beispiel bei Messungen von Versorgungsbereichen kritischer.
Verschiedene WLAN-Vorrichtungen werden auf verschiedene Arten verwendet, und wie kritisch die RSSI-Messgenauigkeit solcher Vorrichtungen ist, ist dementsprechend unterschiedlich. WLAN-Vorrichtungen, die in Anwendungen verwendet werden, in denen RSSI-Messgenauigkeit kritisch ist, müssen auf eine Weise kalibriert werden, die ermöglicht, dass die RSSI-Messgenauigkeit der Vorrichtung angemessen genau ist. Umgekehrt müssen WLAN-Vorrichtungen, die nicht in Anwendungen verwendet werden, die das gleiche Maß an Kalibriergenauigkeit benötigen, entsprechend nicht mit dem gleichen Maß an Genauigkeit berechnet werden. Eine werksseitige Kalibrierung der WLAN-Vorrichtung mit den verschiedenen Maßen der Kalibrierungsgenauigkeit, abhängig von der voraussichtlichen Verwendung der WLAN-Vorrichtung, wäre logistisch schwierig. Wenn jedoch alle WLAN-Vorrichtungen mit dem hohen Maß an RSSI-Messgenauigkeit kalibriert werden, wäre zusätzliche Herstellungszeit nötig, um eine solche Kalibrierung durchzuführen.
EP 04123923 A2 beschäftigt sich mit einem Verstärker für einen Funksender mit steuerbarer Ausgangsleistung und offenbart eine Leistungsverstärker-Steuerschaltung einschließlich einer Rückkopplungsschleife und einem Einstellungsmittel zum Bereitstellen einer Reihe von kalibrierten Leistungswerten. Diese kalibrierten Leistungswerte werden erhalten, indem die Steuerspannung des Leistungsverstärkers gemessen wird, nachdem die Steuerspannung auf einen Wert eingestellt wurde, der einen maximalen Ausgangsleistungspegel ergibt, überwacht von einer hochgenauen Kalibrierungsausrüstung. Eine weitere Kalibrierung wird automatisch durchgeführt, indem Dämpfungsmittel und Detektionsmittel verwendet werden, die in der Rückkopplungsschleife bereitgestellt werden.
Damit offenbart EP 04123923 A2 einen Leistungsverstärker, dessen Ausgangsleistung durch Messen von Ausgangsleistungspegeln kalibriert wird, einschließlich Ausgangsleistungspegeln, deren Werte nach einer Dämpfung durch ein genaues Dämpfungsglied gemessen werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein WLAN bereitzustellen, dessen Vorrichtungen feldkalibriert werden können, so dass nur die WLAN-Vorrichtungen, die das hohe Maß an RSSI-Messgenauigkeit benötigen, auf ein hohes Maß an Messgenauigkeit kalibriert werden müssen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren bereitzustellen, um die Leistung einer WLAN-Vorrichtung zu messen, ohne die Verwendung von teuren oder komplizierten Messgeräten erforderlich zu machen.
Diese Ziele werden durch das WLAN nach Anspruch 1 und die Verfahren nach Anspruch 16 erreicht.
Der Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erlaubt eine Feldmessung von Sende- oder Empfangs-Leistungsfähigkeit der Funkvorrichtung unter Verwendung von relativ einfacher und kostengünstiger Ausrüstung. Eine Messung der Sende- oder Empfangsleistungsfähigkeit der Funkvorrichtung wird in Verbindung mit einer Kontrollfunkvorrichtung vorgenommen, die ein bekanntes Maß an Leistungfähigkeit aufweist.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Art und Weise bereitgestellt, mit der der Empfangsteil einer WLAN-Vorrichtung kalibriert werden soll, um die Genauigkeit der RSSI (Received Signal Strength Indicator, empfangene Signalstärke-Indikator)-Pegel-Messungen sicherzustellen, die von dem Empfangsteil ausgeführt werden. Eine andere WLAN-Vorrichtung, die bekannte Sendeleistungspegel aufweist, wird als Kontrollvorrichtung verwendet. Die Kontrollvorrichtung und die einer Kalibrierung unterzogene Vorrichtung sind miteinander mittels einer Prüfvorrichtung verbunden, die ein veränderliches Dämpfungsglied einschließt. Die Kontrollvorrichtung wird veranlasst, ein Sendesignal mit bekannten Kenndaten zu erzeugen, und das Sendesignal wird dem veränderlichen Dämpfungsglied zugeführt, um dort wählbar gedämpft zu werden. Sobald es gedämpft wurde, wird das Sendesignal der WLAN-Vorrichtung zugeführt, die einer Überprüfung unterzogen wird. Aufgrund der Eigenschaften des Sendesignals ist der Wert des RSSI-Pegels, der von der überprüften WLAN-Vorrichtung gemessen werden soll, bekannt, wenn es von der Kontrollvorrichtung gesendet wird und der Grad der Dämpfung, mit dem die Prüfvorrichtung das Sendesignal dämpft, bekannt ist. Und durch Betrieb der WLAN- Vorrichtung, die überprüft wird, ist der Unterschied zwischen dem gemessenen RSSI-Pegel und dem tatsächlichen RSSI-Pegel bestimmbar. Der Unterschied zwischen den gemessenen und den tatsächlichen Werten wird verwendet, um die zu überprüfende WLAN-Vorrichtung zu kalibrieren. Solche Vorgänge werden analog verwendet, um den Empfangsteil von anderen Arten von Funkvorrichtungen zu kalibrieren.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Art und Weise bereitgestellt, mit der der Empfangsteil einer WLAN-Vorrichtung, wie eines WLAN-Telefons, einer WLAN-PC-Karte, einer integrierten WLAN-PCI-Karte, oder einer USB (Universal Serial Bus) standardkonformen WLAN-Vorrichtung überprüft werden kann. Die zu überprüfende WLAN-Vorrichtung wird mit einer anderen WLAN-Vorrichtung verbunden, die bekannte Kenndaten aufweist. Die WLAN-Vorrichtung, die bekannte Kenndaten aufweist, bildet eine Kontrollvorrichtung. Die Kontrollvorrichtung wird mit der zu überprüfenden WLAN-Vorrichtung mittels einer Prüfvorrichtung verbunden, die ein veränderliches Dämpfungsglied umfasst. Die Kontrollvorrichtung wird veranlasst, ein Sendesignal mit bekannten Kenndaten zu erzeugen. Das Sendesignal wird dem veränderlichen Dämpfungsglied der Prüfvorrichtung zugeführt, die das ihr zugeführte Signal mit einem bekannten Dämpfungspegel dämpft. Das Sendesignal hat zum Beispiel einen bekannten Leistungspegel. Solche Werte werden in einem Messprotokoll gespeichert, und das Sendesignal, sobald es bei dem veränderlichen Dämpfungsglied gedämpft wurde, wird der zu überprüfenden WLAN-Vorrichtung zugeführt. Wenn die PER (Paketfehlerrate, packet error rate) und der Wert von RSSI-Pegeln, die an der zu überprüfenden WLAN-Vorrichtung gemessen wurden, von Referenzwerten abweichen, weiß man daher, dass der Empfangsteil der überprüften WLAN-Vorrichtung fehlerhaft ist.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Art und Weise bereitgestellt zum Überprüfen des Sendeteils einer WLAN-Vorrichtung. Die WLAN-Vorrichtung, die einer Prüfung unterzogen wird, wird mit einer WLAN-Vorrichtung verbunden, die bekannte Empfangs-Kenndaten aufweist, mittels einer Prüfvorrichtung, die ein veränderliches Dämpfungsglied einschließt. Die zu überprüfende WLAN-Vorrichtung wird veranlasst, ein Sendesignal zu erzeugen, dass dem veränderlichen Dämpfungsglied der Prüfvorrichtung zugeführt wird. Das von der zu überprüfenden WLAN-Vorrichtung erzeugte Sendesignal hat einen gewählten Sendeleistungspegel, eine gewählte Sendefrequenzhöhe, und eine gewählte Datenübertragungsrate. Wenn es der Prüfvorrichtung zugeführt wird, dämpft deren veränderliches Dämpfungsglied das zugeführte Signal und stellt das Sendesignal, sobald es gedämpft wurde, an die Kontrollvorrichtung bereit. Eine Messung des RSSI-Pegels des Sendesignals wird vorgenommen und bietet Anhaltspunkte für Werte der Daten, die in dem Sendesignal enthalten sind. Solche Informationen werden aufgenommen. Der Vorgang wird mit Sendesignalen verschiedener unterschiedlicher gewählter Kenndaten wiederholt, wobei veranlasst wird, dass diese von der zu überprüfenden WLAN-Vorrichtung erzeugt werden. Die gesendete Leistung des von der zu überprüfenden WLAN-Vorrichtung gesendeten Sendesignals wird auf Grundlage der Einstellung des veränderlichen Dämpfungsglieds und der aufgezeichneten Information des Signals berechnet, das bei der Kontrollvorrichtung im Anschluss an die Dämpfung empfangen wurde. Die Ergebnisse werden mit Referenzwerten verglichen, um dadurch zu bestimmen, ob die zu überprüfende WLAN-Vorrichtung richtig funktioniert.
In einer Ausführungsform werden WLAN-Vorrichtungen, die in einem WLAN-System betrieben werden können, welche nach den Veröffentlichungen des IEEE 802.11-Standards betreibbar sind, überprüft, um ihre ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen. Eine Kalibrierung der WLAN-Vorrichtung kann auch entsprechend dem Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden. Überprüfung und Kalibrierung müssen nicht bei der Herstellung der WLAN-Vorrichtung ausgeführt werden. Vielmehr wird eine Prüfvorrichtung bereitgestellt, mit der eine Feld-Prüfung und Feld-Kalibrierung der WLAN-Vorrichtung durch die Verwendung einer Prüfvorrichtung ermöglicht wird, die ein veränderliches Dämpfungsglied umfasst. Eine zu überprüfende WLAN-Vorrichtung wird mit einer Kontrollvorrichtung mittels der Prüfvorrichtung verbunden. Während der Überprüfung der WLAN-Vorrichtung wird ein ordnungsgemäßer Betrieb ermittelt und eine Kalibrierung der Vorrichtung ausgeführt.
Nach diesen und anderen Aspekten wird damit eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren für ein WLAN mit einer ersten WLAN-Vorrichtung und mindestens einer zweiten WLAN-Vorrichtung bereitgestellt. Jede der ersten und zweiten WLAN-Vorrichtungen ist in der Lage, WLAN-Daten zu kommunizieren. Die erste WLAN-Vorrichtung und die zweite WLAN-Vorrichtung sind wahlweise miteinander verbunden. Ein veränderliches Dämpfungsglied weist einen ersten Anschluss auf, der an die erste WLAN-Vorrichtung anschließbar ist, und einen zweiten Anschluss, der an die zweite WLAN-Vorrichtung anschließbar ist. Ein von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugtes Signal wird wahlweise dem ersten Anschluss zugeführt, wenn der erste Anschluss mit der ersten WLAN-Vorrichtung verbunden ist. Das veränderliche Dämpfungsglied dämpft das von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugte Signal mit einem gewählten Dämpfungspegel und stellt ein gedämpftes Signal an seinem zweiten Anschluss bereit.
Eine vollständigere Beurteilung der vorliegenden Erfindung und deren Schutzumfang kann aus den beigefügten Zeichnungen, die nachstehend kurz zusammengefasst werden, aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der momentan bevorzugten Ausführungsformen und aus den angehängten Ansprüchen erhalten werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht ein funktionales Blockdiagramm einer Prüfvorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die aufgestellt wurde, um eine Kalibrierung einer zu überprüfenden WLAN-Vorrichtung zu ermöglichen.
2 veranschaulicht ein funktionales Blockdiagramm der Prüfvorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die betreibbar ist, um den Empfangsteil und den Sendeteil einer WLAN-Vorrichtung zu überprüfen, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der WLAN-Vorrichtung zu ermitteln.
3 veranschaulicht ein Verfahrens-Flussdiagramm, das die Arbeitsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufführt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Zunächst mit Bezug auf 1 ist eine Prüfvorrichtung, allgemein bei 10 gezeigt, einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betriebsfähig, um eine WLAN (Wireless Local Area Network)-Vorrichtung 12 zu kalibrieren, hier um sicherzustellen, dass die Messungen eines RSSI(Received Signal Strength Indicator)-Pegels genau sind. Die WLAN-Vorrichtung 12 ist beispielhaft für eine Funkvorrichtung, die Kommunikationssignale sendet und empfängt. Hier bildet die WLAN-Vorrichtung 12 die zu überprüfende Vorrichtung (dut, device under test). In anderen Ausführungsformen gestattet ein Betrieb der Prüfvorrichtung analog eine Kalibrierung einer Funkvorrichtung, die in einem entsprechenden anderen Typ von Funkkommunikationssystem betreibbar ist.
Hier schließt die WLAN-Vorrichtung 12 eine WLAN-PC (Personal-Computer)-Karte 14 und einen Laptopcomputer 16 ein, der aus einer tragbaren Computervorrichtung gebildet ist. Der Laptopcomputer 16 schließt in der beispielhaften Ausführungsform einen PCMCIA-Anschluss ein, an dem die WLAN-PC-Karte angeschlossen ist. Die WLAN-PC-Karte wird mit dem Computer auf herkömmliche Weise durch Einsetzen der PC-Karte in den PCMCIA-Anschluss verbunden. Die WLAN-PC-Karte ist betriebsfähig, um WLAN-Daten zu senden und zu empfangen, hier in Übereinstimmung mit dem IEEE 802.11-Standard.
Die Figur stellt auch eine zweite WLAN-Vorrichtung 18 dar, die ebenfalls aus einer WLAN-PC-Karte und einem Laptop-Computer gebildet ist, hier einer WLAN-PC-Karte 22 und einem Laptop-Computer 24. Die WLAN-Vorrichtung 18 weist bekannte Sende-Betriebsparameter auf und bildet während des Betriebs einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Kontrollvorrichtung für die WLAN-Vorrichtung 12, die die zu prüfende Vorrichtung bildet.
Die Prüfvorrichtung 10 schließt ein veränderliches Dämpfungsglied 28, ein Eingabeanschluss 32 und einen Ausgabeanschluss 34 ein. Das veränderliche Dämpfungsglied ist an einer ersten seiner Seiten mit dem Eingabeanschluss und an einer zweiten Seite mit dem Ausgabeanschluss verbunden. Das veränderliche Dämpfungsglied wird zum Beispiel aus einem Widerstands-Stufen-Schaltkreis gebildet, der eine Vielzahl von Widerständen aufweist, die in den und aus dem Schaltkreis geschaltet werden können, welcher das veränderliche Dämpfungsglied bildet. Ein elektrisches oder mechanisches Schalten der Widerstände in den und aus dem Schaltkreis, auf herkömmliche Weise implementiert, wird verwendet, um die Auswahl des Widerstands und damit des Dämpfungspegels des veränderlichen Dämpfungsglieds zu steuern.
Ein Koaxialkabel 36 wird an einem ersten Teil davon mit dem Ausgabeanschluss 34 der Prüfvorrichtung verbunden. Ein zweiter Endteil des Koaxialkabels 36 wird mit dem Antennenstecker 38 der WLAN-PC-Karte 14 verbunden. Analog wird ein Koaxialkabel 42 an einem ersten Endteil davon mit dem Eingabeanschluss 32 der Prüfvorrichtung verbunden und an einem zweiten Endteil davon mit einem Antennenstecker 44 der WLAN-PC-Karte 22. Wenn beide Vorrichtungen 12 und 18 mit der Prüfvorrichtung über das jeweilige Koaxialkabel 36 und 42 verbunden ist, wird ein Kommunikationsweg gebildet, mittels der Prüfvorrichtung und den Koaxialkabeln zwischen den Vorrichtungen 12 und 18. Ein Sendesignal mit bekannten Kenndaten, erzeugt von der WLAN-Vorrichtung 18, die hier die Kontrollvorrichtung bildet, wird an die WLAN-Vorrichtung 12 übertragen, die die zu überprüfende Vorrichtung bildet.
Die Prüfvorrichtung 10 ist hier weiter mittels eines Kabels 46 mit dem Laptop-Computer 16 verbunden gezeigt. Steuersoftware 48, die auf dem Laptop-Computer 16 ausführbar ist, bewirkt eine Erzeugung von Steuersignalen, die über das Kabel 46 an die Prüfvorrichtung kommuniziert werden, um den Betrieb der Prüfvorrichtung zu steuern, wie zum Beispiel um den Dämpfungspegel des veränderlichen Dämpfungsglieds 28 zu wählen. Zusätzliche Software 52 ist auf dem Laptop-Computer 24 enthalten, die entsprechend einer Betriebsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch während Kalibrierungsvorgängen ausführbar ist, um die WLAN-Vorrichtung 12 zu kalibrieren. Zusätzliche Steuersignale, die von der Steuersoftware 48 erzeugt werden, steuern die Erzeugung des Sendesignals, das von der Kontrollvorrichtung erzeugt wird, welche aus der WLAN-Vorrichtung 18 gebildet ist. Die Steuersoftware 48 umfasst zum Beispiel eine Steuerschnittstelle, um eine Bewirkung der Steuersignale zu vereinfachen.
Wenn die WLAN-Vorrichtung 12 kalibriert werden soll, wird die Vorrichtung 12 mit der Prüfvorrichtung 10 wie dargestellt verbunden, so wie auch die WLAN-Vorrichtung 18, die die Kontrollvorrichtung bildet. Die WLAN-PC-Karte 22 der Kontrollvorrichtung wird durch geeignete Ausführung der Software 52, die in dem Laptop-Computer enthalten ist, in den Rundsende(broadcast)-Modus geschaltet. Die Software 52 bildet zum Beispiel einen Teil eines Kalibierungs-Hilfspakets, das auf dem Laptop-Computer 24 installiert ist.
Im Rundsende-Modus wird die Kontrollvorrichtung, aus der die WLAN-Vorrichtung 18 gebildet ist, dazu veranlasst, ein Sendesignal mit vorgegebenen Kenndaten zu erzeugen. Da die Betriebsdaten der Kontrollvorrichtung bekannt sind, sind die Kenndaten des Sendesignals, wie der Sendeleistungspegel, bekannt, wenn es von der Kontrollvorrichtung übertragen wird. Und da der Dämpfungspegel der veränderlichen Dämpfungsglieds 28 der Prüfvorrichtung ebenfalls bekannt ist, ist auch das Sendesignal nach Dämpfung durch die Prüfvorrichtung bekannt.
Die PC-Karte 14 der WLAN-Vorrichtung 12, die zu prüfende Vorrichtung, empfängt das Sendesignal, sobald es von der Prüfvorrichtung gedämpft wurde. Aufgrund der bekannten Kenndaten des Sendesignals, wenn es von der Kontrollvorrichtung gesendet wird, und auch des Dämpfungspegels des veränderlichen Dämpfungsglieds, ist der RSSI-Pegel des Sendesignals bestimmbar, wenn es bei der zu prüfenden Vorrichtung empfangen wird. Eine Messung des RSSI-Pegels des Sendesignals wird ebenfalls vorgenommen, wenn es bei der zu prüfenden Vorrichtung empfangen wird.
Unterschieden zwischen den gemessenen und berechneten Werten werden ermittelt und ansprechend auf solche Unterschiede wird dann eine Kalibrierung der zu prüfenden Vorrichtung bewirkt. In der beispielhaften Implementierung geschieht der gesamte Kalibrierungsvorgang automatisch, wobei der Laptop-Computer 16 Steuersignale auf der Leitung 46 erzeugt, um das veränderliche Dämpfungsglied der Prüfvorrichtung zu steuern, um zu bewirken, dass das Sendesignal mit verschiedenen Dämpfungspegeln gedämpft wird. Die PC-Karte 22 der Steuervorrichtung 18 wirkt als ein genauer Leistungspegel-Sender. Die PC-Karte sendet in einem speziellen Rundsendemodus, der von der Software 52 gestartet wurde, welche in dem Laptop-Computer 24 enthalten ist. Wenn sie in dem speziellen Rundsendemodus ist, wird das Sendesignal gesendet, ohne auf Antworten zu warten.
Während der Kalibrierungsvorgänge verursacht die Software 48 des Laptop-Computers 16 eine Erzeugung von Steuersignalen, die die Dämpfung des veränderlichen Dämpfungsglieds der Prüfvorrichtung steuern. Weiter wird an dem Laptop-Computer eine Erfassung gemessener RSSI-Werte zusammen mit den entsprechenden Einstellungen des veränderlichen Dämpfungsglieds vorgenommen. Solche erfassten bzw. aufgezeichneten Werte werden verwendet, um Verschiebungen zwischen den gemessenen und den tatsächlichen RSSI-Werten zu korrigieren.
2 verschaulicht noch einmal die Prüfvorrichtung 10, hier, um die richtige Betriebsweise einer WLAN-Vorrichtung zu prüfen, wieder bei 12 gezeigt. In dieser Implementierung wird die Prüfvorrichtung 10 verwendet, um eine Feldprüfung der WLAN-Vorrichtung 12 durchzuführen.
Da die Prüfvorrichtung in der Lage ist, im Feld zu arbeiten und aus relativ kostengünstigen und einfachen Komponenten aufgebaut ist, wird die herkömmliche Notwendigkeit teurer Messausrüstung, wie ein Spektrum-Analysator, ein Frequenzzähler, ein Signalgeber und andere Prüfausrüstung umgangen. Durch einen Betrieb der Prüfvorrichtung zur Feldprüfung der Vorrichtung kann die Ermittlung zum Beispiel eines fehlerhaften Sende-Empfängers einfach vorgenommen werden, indem mittels der Prüfvorrichtung eine Verbindung zwischen dem fehlerhaften Sende-Empfänger und einem Empfänger hergestellt wird, von dem bekannt ist, dass er gut funktioniert. Wenn zum Beispiel der Leistungspegel, der von dem fehlerhaften Empfangsteil des Sende-Empfängers gesehen wird, zumindest mit einem gewissen Maß an Genauigkeit eingestellt werden kann, kann eine Prüfung der Empfindlichkeit des fehlerhaften Empfangsteils des Sende-Empfängers durchgeführt werden. Analog gilt, wenn die Dämpfung der Leistung, die von einem fehlerhaften Sendeteil des Sende-Empfängers zumindest mit einem gewissen Maß an Genauigkeit eingestellt werden kann, kann auch die Ausgangsleistung und damit der Betrieb des fehlerhaften Sende-Empfängers geprüft werden.
In der in der Figur gezeigten beispielhaften Implementierung ist die WLAN-Vorrichtung, die die zu prüfende Vorrichtung bildet, aus einem WLAN-Telefon gebildet, welches mit einem Wartungs-Messadapter (service jig) 62 verbunden ist. Der Wartungs-Messadapter schließt HF-Tastköpfe ein, die mit den Antennenkontakten des Telefons verbunden sind oder HF-Schalter und einen Antennenstecker 64, mit dem das Koaxialkabel 36 verbunden ist. Das Koaxialkabel ist auch mit einem Anschluss 34 der Prüfvorrichtung verbunden. Wiederum schließt die Prüfvorrichtung ein veränderliches Dämpfungsglied 28 ein, welches zwischen den Anschluss 34 und den Anschluss 32 geschaltet ist. Ein Koaxialkabel 42 ist mit dem Anschluss 32 und mit der WLAN-Vorrichtung 18 verbunden, die die Kontrollvorrichtung bildet.
Während sie in der Figur bildhaft gezeigt ist, ist die Kontrollvorrichtung in der beispielhaften Ausführungsform auch aus einem Laptop-Computer gebildet, mit dem eine WLAN-PC-Karte verbunden ist. Ein USB (Universal Serial Bus)-Hub bzw. Netzknoten 66 ist in der Figur ebenfalls gezeigt und wird verwendet, wenn die Steuervorrichtung aus einem Desktop-Personal-Computer gebildet wird, und eine Spannungsversorgung 68 ist ebenfalls in der Figur gezeigt. Die Spannungsversorgung wird verwendet, um die WLAN-Vorrichtung mit Energie zu versorgen, die die zu prüfende Vorrichtung bildet. Steuerkabel 46, über die Steuersignale während des Prüfbetriebs erzeugt werden, sind ebenfalls in der Figur gezeigt.
Der Sendeteil der zu prüfenden Vorrichtung wird während des Betriebs einer Implementierung der vorliegenden Erfindung geprüft. Die zu prüfende Vorrichtung wird auf einen gewünschten Sendeleistungspegel, Sendefrequenz und Sendedatenrate von Dienstsoftware geschaltet, die in der zu prüfenden Vorrichtung enthalten ist. Auch das veränderliche Dämpfungsglied der Prüfvorrichtung wird auf einen Empfangsmodus gesetzt, indem geeignete Steuersignale auf dem Steuerkabel 46 erzeugt werden. Das Sendesignal mit dem gewählten Sendeleistungspegel wird der Prüfvorrichtung zugeführt und mit dem gewählten Dämpfungspegel gedämpft.
Ein gedämpftes Sendesignal wird an dem Anschluss 32 bereitgestellt und danach der Kontrollvorrichtung bereitgestellt. Die Empfangsdaten, wie der empfangene RSSI-Wert, werden in einem Messprotokoll aufgezeichnet, der sich entweder in der Kontrollvorrichtung oder einer gesonderten Vorrichtung (nicht gezeigt) befindet. Eine Überprüfung wird vorgenommen, um sicherzustellen, dass die empfangenen Daten richtig sind. Messungen werden durchgeführt unter Verwendung von Sendesignalen verschiedener Frequenzen, Leistungsniveaus und Datenraten. Die übertragene Leistung der zu prüfenden Vorrichtung wird auf der Grundlage der Dämpfungseinstellungen des veränderlichen Dämpfungsglieds der Prüfvorrichtung und der gemessenen Daten, die in dem Messprotokoll gespeichert sind, berechnet. Ergebnisse werden mit Referenzwerten verglichen, die bei der Kontrollvorrichtung oder der gesonderten Vorrichtung gespeichert sind, wie anwendbar. Diese Prüfung überprüft damit, ob die gemessene WLAN-Vorrichtung richtige Prüfdaten überträgt, und die Prüfung überprüft auch die absoluten übertragenen Leistungsniveaus der zu prüfenden Vorrichtung.
Der Betrieb des Empfangsteils der zu prüfenden Vorrichtung wird auch während eines alternativen Betriebs einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geprüft. Um den Empfangsteil der zu überprüfenden Vorrichtung zu prüfen, erzeugt die Kontrollvorrichtung ein Sendesignal mit bekannten Kenndaten. Das Sendesignal wird mit einem gewählten Dämpfungspegel durch das veränderliche Dämpfungsglied der Prüfvorrichtung gedämpft und dann der zu prüfenden Vorrichtung zugeführt bzw. bereitgestellt. Messungen der verschiedenen Kenndaten des Sendesignals, das bei der zu prüfenden Vorrichtung empfangen wurde, werden vorgenommen und dann in dem Messprotokoll gespeichert. Unter den gemessenen Kenndaten ist das PER des Signals, das von der zu prüfenden Vorrichtung erfasst wurde. Wenn die empfangenen PER- und RSSI-Werte von Referenzwerten abweichen, wird beschlossen, dass der Empfangsteil der zu prüfenden Vorrichtung nicht richtig betriebsfähig ist.
3 veranschaulicht ein Verfahren, allgemein bei 82 gezeigt, zum Kalibrieren einer WLAN-Vorrichtung in einem WLAN-System mit einer ersten WLAN-Vorrichtung und mindestens einer zweiten WLAN-Vorrichtung. Zuerst, und wie durch Block 84 angegeben, wird ein von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugtes Signal an der ersten WLAN- Vorrichtung erzeugt. Dann, und wie durch Block 86 angegeben, wird das von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugte Signal wählbar mit einem gewählten Dämpfungspegel gedämpft.
Das von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugte Signal wird dann, und wie durch Block 88 angegeben, der zweiten WLAN-Vorrichtung bereitgestellt. Und wie durch Block 92 angegeben, wird die zweite WLAN-Vorrichtung auf die erste WLAN-Vorrichtung kalibriert, ansprechend auf Werte des von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugten Signals.
Dadurch wird eine Art und Weise zur Verfügung gestellt, durch die der Betrieb einer WLAN-Vorrichtung im Feld bzw. im Einsatz geprüft werden kann. Eine Feldprüfung wird durch relativ einfache und kostengünstige Geräte ausgeführt und benötigt keine komplizierte Ausrüstung, um die WLAN-Vorrichtung zu überprüfen oder zu kalibrieren.
Die vorhergehenden Beschreibungen sind bevorzugte Beispiele für die Implementierung der Erfindung, und der Schutzbereich der Erfindung soll nicht unbedingt durch diese Beschreibung eingeschränkt sein. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche festgelegt.

Claims

WLAN (Wireless Local Area Network), das eine erste WLAN-Vorrichtung (18) und mindestens eine zweite WLAN-Vorrichtung (12) aufweist, wobei jede der ersten (18) bzw. der mindestens zweiten (12) WLAN-Vorrichtungen in der Lage ist, WLAN-Daten zu kommunizieren, wobei das WLAN dadurch gekennzeichnet ist, dass es weiter umfasst: – Gerät (10) zum wahlweisen Verbinden der ersten WLAN-Vorrichtung (18) und der zweiten WLAN-Vorrichtung (12), wobei das Gerät (10) ein veränderliches Dämpfungsglied (28) umfasst, das einen ersten Anschluss (32) aufweist, der mit der ersten WLAN-Vorrichtung (18) verbindbar ist, und einen zweiten Anschluss (34), der mit der zweiten WLAN-Vorrichtung (12) verbindbar ist, wobei ein von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugtes Signal wahlweise an dem ersten Anschluss (32) angelegt wird, wenn der erste Anschluss (32) mit der ersten WLAN-Vorrichtung (18) verbunden ist, wobei das veränderliche Dämpfungsglied (28) angepasst ist, um das von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugte Signal mit einem gewählten Dämpfungspegel zu dämpfen, und um ein gedämpftes Signal an seinem zweiten Anschluss (34) bereitzustellen; und – Mittel zum Messen der Leistung einer ausgewählten der ersten WLAN-Vorrichtung und der mindestens zweiten WLAN-Vorrichtung (12) ansprechend auf Werte des von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugten Signals im Anschluss an das Liefern an die zweite WLAN-Vorrichtung.
WLAN nach Anspruch 1, wobei das veränderliche Dämpfungsglied (28) einen Widerstands-Stufendämpfer bzw. -Abschwächer umfasst, der eine Vielzahl von Widerstandselementen aufweist, wobei jedes der Widerstandselemente der Vielzahl von Widerstandselementen einen unterschiedlichen Widerstandswert aufweist, wobei mindestens ein ausgewähltes Widerstandselement gewählt wird, um an den ersten Anschluss (32) gekoppelt zu werden und dadurch das von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugte Signal mit dem gewählten Dämpfungspegel zu dämpfen, wobei der gewählte Dämpfungspegel auf den Widerstandswert des mindestens einen ausgewählten Widerstandselement anspricht.
WLAN nach Anspruch 1, welches weiter ein Kalibrierungselement (52) einer ersten WLAN-Vorrichtung umfasst, das sich bei der ersten WLAN-Vorrichtung (18) befindet, wobei das Kalibrierungselement einer ersten WLAN-Vorrichtung (52) dazu dient, die erste WLAN-Vorrichtung (18) dazu zu veranlassen, daran das von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugte Signal zu erzeugen.
WLAN nach Anspruch 3, wobei die erste WLAN-Vorrichtung (18) eine erste tragbare Computerstation (24) umfasst, die eine erste WLAN-PC-Karte (22) aufweist, die wahlweise in einem Funksendemodus betrieben werden kann, und wobei das Kalibrierungselement (52) einer ersten WLAN-Vorrichtung die erste WLAN-PC-Karte (22) dazu veranlasst, in dem Funkmodus zu arbeiten, um das von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugte Signal zu erzeugen.
WLAN nach Anspruch 4, das weiter ein Kalibrierungselement (48) einer zweiten WLAN-Vorrichtung umfasst, welches sich an der zweiten WLAN-Vorrichtung befindet, wobei das Kalibrierungselement (48) einer zweiten WLAN-Vorrichtung dazu dient, den Betrieb des veränderlichen Dämpfungsglieds (28) zu steuern, um den gewählten Dämpfungspegel des veränderlichen Dämpfungsglieds (28) auszuwählen.
WLAN nach Anspruch 5, wobei das Kalibrierungselement (48) einer zweiten WLAN-Vorrichtung weiter zum Messen der Werte des gedämpften Signals dient, die von dem veränderlichen Dämpfungsglied (28) gebildet und an die zweite WLAN-Vorrichtung (12) angelegt werden, wenn die zweite WLAN-Vorrichtung (12) mit dem zweiten Anschluss (34) des veränderlichen Dämpfungsglieds (28) verbunden ist.
WLAN nach Anspruch 6, wobei die von dem Kalibrierungselement (48) einer zweiten WLAN-Vorrichtung gemessenen Werte des gedämpften Signals RSSI-Werte (Received Signal Strength Indication, Angabe der Empfangssignalstärke) umfassen.
WLAN nach Anspruch 6, wobei die zweite WLAN-Vorrichtung (12) eine zweite tragbare Computerstation (16) umfasst, die eine zweite WLAN-PC-Karte (14) aufweist, und wobei das Kalibrierungselement (48) einer zweiten WLAN-Vorrichtung weiter zum Bilden einer Verbindungsfunktion dient, ansprechend auf gemessene Werte des gedämpften Signals, welches von dem veränderlichen Dämpfungsglied (28) bei dem gewählten Dämpfungspegel gebildet wird.
WLAN nach Anspruch 8, wobei das zweite Kalibrierungselement (48) einer WLAN-Vorrichtung Mittel zum Auswählen des gewählten Dämpfungspegels des veränderlichen Dämpfungsglieds (28) umfasst, so dass er aufeinanderfolgend unterschiedliche Pegel aufweist, Mittel zum Messen des an dem zweiten Anschluss (34) gebildeten abgeschwächten Signals, das mit den aufeinanderfolgend verschiedenen Pegeln abgeschwächt wurde, und Mittel zum Bilden der Verbindungsfunktion in Reaktion darauf.
WLAN nach Anspruch 2, das weiter einen Prüfkontroller (48) umfasst, der an das veränderliche Dämpfungsglied (28) und an die erste WLAN-Vorrichtung (18) gekoppelt ist, wobei der Prüfkontroller (48) zum Auswählen des gewählten Dämpfungspegels des veränderlichen Dämpfungsglieds (28), und zum Auswählen von Parametern des von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugten Signals dient, wobei die erste WLAN-Vorrichtung (18) eine Kontrollvorrichtung bildet und die zweite WLAN-Vorrichtung (12) eine zu prüfende Vorrichtung bildet.
WLAN nach Anspruch 10, wobei die zweite WLAN-Vorrichtung (12) mit dem zweiten Anschluss (34) des veränderlichen Dämpfungsglieds (28) verbunden ist und wobei die zweite WLAN-Vorrichtung (l2) Mittel zur Messung von Werten des gedämpften Signals umfasst, das von dem veränderlichen Dämpfungsglied (28) gebildet wird.
WLAN nach Anspruch 11, wobei der Prüfkontroller (48) weiter an die zweite WLAN-Vorrichtung (12) gekoppelt ist, wobei die zweite WLAN-Vorrichtung (12) Mittel zum Weiterleiten von gemessenen Werten des abgeschwächten Signals an den Prüfkontroller umfasst.
WLAN nach Anspruch 12, wobei der Prüfkontroller betriebsfähig ist, um in Reaktion auf eine Weiterleitung der gemessenen Werte dorthin durch die zweite WLAN-Vorrichtung (12) den Betrieb der ersten WLAN-Vorrichtung (18) zu analysieren.
WLAN nach Anspruch 13, wobei die Parameter des von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugten Signals, die von dem Prüfkontroller ausgewählt werden, einen gewünschten Übertragungsleistungspegel, eine Übertragungsfrequenz und eine Datenübertragungsrate umfassen.
WLAN nach Anspruch 2, das weiter einen Prüfkontroller (48) umfasst, der an das veränderliche Dämpfungsglied (28), an die erste WLAN-Vorrichtung (18) und an die zweite WLAN-Vorrichtung (12) gekoppelt ist, wobei der Testkontroller zum Auswählen des gewählten Dämpfungspegels des veränderlichen Dämpfungsglieds (28) und zum Auswählen von Parametern des von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugten Signals dient, wobei die erste WLAN-Vorrichtung (18) eine Kontrollvorrichtung bildet und die zweite WLAN Vorrichtung (12) eine zu prüfende Vorrichtung bildet.
Verfahren zum Messen von Betriebsparameterleistung einer WLAN-Vorrichtung in einem WLAN (Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netz), das eine erste WLAN-Vorrichtung (18) und mindestens eine zweite WLAN-Vorrichtung (12) aufweist, wobei jede der ersten bzw. mindestens zweiten WLAN-Vorrichtungen (18,12) in der Lage ist, WLAN-Daten zu kommunizieren, wobei das Verfahren umfasst: – Erzeugen (84) eines von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugten Signals an der ersten WLAN-Vorrichtung (18); – wahlweises Dämpfen (86) des von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugten Signals mit einem gewählten Dämpfungspegel; – Bereitstellen (88) des von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugten Signals an die zweite WLAN-Vorrichtung (12), sobald es während des Vorgang des wahlweisen Abschwächens abgeschwächt wurde; und – Messen der Leistung einer ausgewählten der ersten WLAN-Vorrichtung (18) und der zweiten WLAN-Vorrichtung (12) ansprechend auf Werte des von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugten Signals im Anschluss an das Liefern an die zweite WLAN-Vorrichtung (12).
Verfahren nach Anspruch 16 zum Kalibrieren einer zweiten WLAN-Vorrichtung auf eine erste WLAN-Vorrichtung in einem WLAN, wobei: die zweite WLAN-Vorrichtung (12) auf die erste WLAN-Vorrichtung (18) kalibriert wird (92) ansprechend auf Messwerte des von der ersten WLAN-Vorrichtung erzeugten Signals, das während des Vorgangs des Bereitstellens bereitgestellt wurde.
Verfahren (82) nach Anspruch 16, wobei die erste WLAN-Vorrichtung (18) eine zu prüfende Vorrichtung bildet, wobei die zweite WLAN-Vorrichtung (12) eine Kontrollvorrichtung mit bekannten Empfangseigenschaften bildet, und wobei der Vorgang der Leistungsmessung eine Übertragungsleistung der ersten WLAN-Vorrichtung (18) misst.
Verfahren (82) nach Anspruch 16, wobei die erste WLAN-Vorrichtung (18) eine Kontrollvorrichtung mit bekannten Übertragungseigenschaften bildet, wobei die zweite WLAN-Vorrichtung (12) eine zu prüfende Vorrichtung bildet und wobei der Vorgang der Leistungsmessung eine Empfangsleistung der zweiten WLAN-Vorrichtung (12) misst.
Verfahren (82) nach Anspruch 16, wobei der Vorgang des wahlweisen Dämpfens von einem veränderlichen Dämpfungsglied durchgeführt wird.