ES2327494T3 - Procedimiento y herramienta de ensayo para red de radiotelefonia celular de multiplexado por division de codigo. - Google Patents

Procedimiento y herramienta de ensayo para red de radiotelefonia celular de multiplexado por division de codigo. Download PDF

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Abstract

Procedimiento de ensayo para red de radiotelefonía celular con multiplexado por división de código por medio de por lo menos un terminal móvil de ensayo mandado por unos medios de interfaz, caracterizado porque dicho procedimiento comprende las etapas siguientes, - emitir en paralelo a partir de dicho terminal móvil, una pluralidad de códigos no ortogonales que simulan para la red la presencia de una pluralidad de usuarios, y - transmitir a los medios de interfaz por el terminal móvil de ensayo, unas informaciones de traza relativas a la respuesta de la red a continuación de la etapa de emisión.

Description

Procedimiento y herramienta de ensayo para red de radiotelefonía celular de multiplexado por división de código.
La presente invención se refiere a un procedimiento de ensayo para red de radiotelefonía celular de multiplexado por división de código (multiplexado CDMA o "Code Division Multiple Access" según la terminología anglosajona generalmente utilizada).
La misma encuentra en particular ventajosamente aplicación en el caso de redes de división de códigos de banda ancha (W-CDMA o "Wideband CDMA" según la terminología anglosajona) y en particular de redes UMTS.
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Campo general y estado de la técnica
Los operadores de telecomunicaciones utilizan clásicamente para comprobar funcionalmente las redes GSM y aplicar unas medidas de cobertura de red y de calidad de servicios unos sistemas denominados herramientas de ensayo, que comprenden, como se ilustra en la figura:
- por lo menos un terminal móvil de ensayo M,
- un terminal TI que es un instrumento de interfaz a partir del cual el usuario manda el ensayo y con acceso a las informaciones de traza que le son reenviadas por el terminal móvil, estando este terminal TI conectado al terminal móvil de ensayo M por una conexión serie S.
En esta figura 1, se ha representado también esquemáticamente por una baliza R de estación de base una arquitectura de red a ensayar.
Se conoce a partir del artículo de Ki-Hong Kim et al., "IEEE Vehicular Technology Conference", 28 abril 1996, páginas 1400-1403 "Development of the CDMA System Performance Analysis Tool (CDAT)" una herramienta de ensayo para la evaluación de las prestaciones de una red CDMA que comprende unos medios de interfaz y que utiliza un móvil de ensayo.
La invención propone, en cuanto a sí misma, un sistema de ensayo particularmente adaptado para las redes celulares que utilizan un multiplexado del tipo de división de código y más particularmente un multiplexado de banda
ancha.
La gestión de los recursos de radiofrecuencias de las redes con multiplexado por división de código difiere mucho de las redes con multiplexado temporal (multiplexado TDMA o "Time Division Multiple Access" según la terminología anglosajona).
Mientras que los límites de las capacidades de las redes GSM son perfectamente conocidos y están bien definidos, las redes con multiplexado por división de códigos no conocen ningún límite estricto teórico. Es el caso en particular para las redes UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) que utilizan un multiplexado de división de código de banda ancha.
Sobre una portadora dada, en efecto, solamente el nivel de interferencias limita la calidad de la interfaz radio. El conjunto de la gestión de los recursos de radiofrecuencias (control de potencia, transferencias intercelulares, asignaciones de canales de tráfico, etc) depende de este nivel de interferencia, que es por lo tanto la variable de entrada principal de la mayor parte de los algoritmos implementados en las estaciones de base y los controladores de estación de base.
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Presentación de la invención
La invención propone, en cuanto a sí misma, simular la incidencia de una subida de carga sobre la interfaz de radiofrecuencia de una red.
En particular propone un procedimiento de ensayo para red de radiotelefonía celular con multiplexado por división de código tal como el definido por la reivindicación 1.
En particular, en el caso de una red con multiplexado por división de código de banda ancha, en la que las señales emitidas por los móviles comprenden unos códigos de canales y unos códigos de interferencia, se emiten en paralelo a partir de dicho teléfono móvil una pluralidad de códigos de interferencia no asignados por la red.
Ventajosamente, se hace variar la potencia de emisión de por lo menos un código para simular una mayor o menor proximidad entre el móvil y una estación de base de la red.
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En particular, se emiten en paralelo, a partir del terminal móvil, varios códigos no ortogonales con unas potencias, variando la potencia de emisión de un código al otro, de manera que simulen una mayor o menor proximidad entre el móvil y las estaciones de base.
Como variante o complemento también, en el caso de una red que utiliza por lo menos un canal de acceso aleatorio, se emiten simultáneamente varios códigos sobre dicho canal para crear unas colisiones en dicho canal.
Según otro aspecto aún, se hace enviar por el terminal móvil unas relaciones de medición falsificadas que simulan una degradación de la conexión descendente.
Así, se utilizan unas simulaciones de carga sobre las vías ascendente y descendente que permiten validar los algoritmos de gestión de los recursos de radiofrecuencias en unas condiciones lo más próximas posible a un entorno de producción.
La invención se refiere asimismo a un terminal móvil de ensayo para red de radiotelefonía celular con multiplexado por división de código, caracterizado porque comprende unos medios apropiados para utilizar el procedimiento propuesto.
La invención se refiere además a una herramienta de ensayo para red de radiotelefonía celular que comprende por lo menos un terminal móvil de ensayo, así como unos medios de interfaz a partir de los cuales el usuario manda el ensayo y tiene acceso a las informaciones de traza que le son reenviadas por el terminal móvil, caracterizada porque el terminal móvil es un terminal del tipo citado y comprende unos medios para transmitir a los medios de interfaz unas informaciones de traza relativas a la respuesta de la red.
Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente, la cual es puramente ilustrativa y no limitativa y debe ser leída con respecto a la figura única anexa, la cual, ya discutida, ilustra esquemáticamente la estructura de una herramienta de ensayo de la red celular.
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Descripción de un modo de realización y de utilización posible - caso del W-CDMA Recordatorios sobre el multiplexado W-CDMA
Las redes con multiplexado por división de código de banda ancha (W-CDMA) y en particular las redes UMTS utilizan en combinación dos tipos de códigos destinados a permitir separar entre ellas las diferentes conexiones radio, a saber:
-
los códigos de canales (también denominados códigos de "channelisation"),
-
los códigos de interferencias (denominados también códigos de "scrambling").
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Códigos de canales o de "channelisation"
Son los que realizan la extensión del espectro. Sirven para separar las diferentes señales emitidas a partir de una misma fuente:
-
en el sentido ascendente separan los diferentes canales físicos emitidos por un mismo móvil;
-
en el sentido descendente separan los diferentes canales físicos emitidos por una misma estación de base.
Estos códigos son ortogonales entre sí, lo que significa que dos transmisiones que utilizan unos códigos de canales diferentes no se interfieren mutuamente.
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Códigos de interferencia
Los códigos de interferencia no extienden el espectro más que los códigos de channelisation.
Su función es la de separar las diferentes fuentes de transmisión.
-
en el sentido ascendente separan los diferentes móviles,
-
en el sentido descendente separan las diferentes estaciones de base.
Los códigos de interferencia no son ortogonales: dos móviles que utilizan unos códigos de interferencia diferentes se molestarán mutuamente.
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Descomposición de las interferencias sobre la interfaz radio W-CDMA
El nivel de interferencia sobre la interfaz radio W-CDMA hace intervenir varios componentes:
-
el ruido térmico,
-
eventuales interferidores exteriores a la red,
-
las interferencias de los usuarios de la célula,
-
las interferencias aportadas por los usuarios de las otras células.
Estos dos últimos componentes son los más importantes puesto que dependen del número de usuarios en la célula considerada así como en las células adyacentes.
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Simulaciones de la carga de la interfaz de radiofrecuencia
Para simular la carga de la interfaz de radiofrecuencia y en particular las interferencias de los usuarios de la célula o las interferencias aportadas por los usuarios de las otras células, se utilizan los medios que son diferentes según que se quiera simular un ascenso en carga sobre la conexión ascendente o un ascenso en carga sobre la conexión descendente.
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Sobre la vía ascendente
Sobre la vía ascendente, es posible añadir la carga sobre la interfaz de radio de diferentes formas.
En particular, es posible hacer emitir a por lo menos un terminal móvil del sistema de ensayo, sobre por lo menos un canal dado, unos códigos de interferencia (códigos de scrambling) no asignados por la red. De esta manera, se simulan las interferencias provocadas por unos usuarios suplementarios, tanto en el interior de la célula como en el exterior.
Los códigos de canales utilizados son en cuanto a sí mismos, o bien unos códigos asignados por la red, o bien también unos códigos no asignados.
Otra forma de añadir carga sobre la vía ascendente consiste en hacer emitir por el terminal móvil estos códigos no asignados, al mismo tiempo que los códigos asignados legítimamente al móvil, variando la potencia de emisión de un código a otro, de manera que simulen una mayor o menor proximidad entre el móvil y las estaciones de base.
Otra forma aún consiste en crear unas colisiones sobre los canales con acceso aleatorio (por ejemplo: canales PRACH o PCPCH, por referencia a las abreviaturas de la norma UMTS ((canal físico con paquete común) o PCPCH (canal físico con acceso aleatorio)).
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Sobre la vía descendente
Se simula una degradación de la conexión descendente haciendo enviar por el terminal móvil unas relaciones de mediciones falsificadas, y en particular modificando los parámetros de mediciones siguientes:
-
CPICH Ec/N0: energía recibida por "chip", dividida por la densidad de potencia recibida sobre toda la banda, siendo estos valores medidos sobre el canal piloto (CPICH),
-
CPICH RSCP (Received Signal Code Power): potencia recibida sobre un código, medida sobre el canal piloto;
-
P-CCPCH RSCP: potencia recibida sobe un código, medida sobre el canal P-CCPCH ("Primary Common Physical Chanel" o " Canal Físico Común primario de control";
-
UTRA carrier RSSI (Received Signal Strength Indicator o indicador de fuerza de señal recibida: potencia total recibida sobre la portadora W-CDMA;
-
SIR: relación entre señal e interferencias, medida sobre el canal de DPCCH (canal de control físico dedicado),
-
BLER: ("Block Error Rate" o porcentaje de error bloque, medido para cada canal de transporte)
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La herramienta de ensayo
Los tratamientos de simulación que acaban de ser descritos son por ejemplo utilizados a partir de uno o varios móviles programados en particular para realizar este tipo de ensayo.
En particular, es posible ensayar en laboratorio, con un solo móvil, la respuesta de la red a diferentes niveles de interferencias.
También es posible, en el caso de una infraestructura en funcionamiento, verificar la reacción de la red frente a varios móviles, con unas condiciones de interferencias que es posible hacer variar y próximas a la realidad.
Un móvil que utiliza los tratamientos de simulación es ventajosamente un terminal móvil de una herramienta de ensayo que comprende unos medios de interfaz a partir de los cuales el usuario manda el ensayo y tiene acceso a las informaciones de trazas que le transmite el móvil, permitiéndole estas informaciones conocer la respuesta de la red a continuación de un ensayo.
Una herramienta de este tipo permite entonces constatar la reacción de la red.
Una herramienta de este tipo permite entonces ensayar el funcionamiento de los algoritmos de gestión de los recursos de radio implantados en la infraestructura (algoritmos de adaptación de conexión, de control de potencia, de asignación de recursos, de admisión en la célula....).
Por ejemplo, haciendo variar el nivel de interferencias y observando los parámetros de los canales de trafico asignados en este momento por la red (códigos de interferencia y de canal, procedimiento de corrección de error, etc.) se puede observar la reacción del algoritmo de asignación de recursos de la red frente a un descenso de la calidad de servicio y verificar que esta reacción está de acuerdo con la que se espera.

Claims (9)

1. Procedimiento de ensayo para red de radiotelefonía celular con multiplexado por división de código por medio de por lo menos un terminal móvil de ensayo mandado por unos medios de interfaz, caracterizado porque dicho procedimiento comprende las etapas siguientes,
- emitir en paralelo a partir de dicho terminal móvil, una pluralidad de códigos no ortogonales que simulan para la red la presencia de una pluralidad de usuarios, y
- transmitir a los medios de interfaz por el terminal móvil de ensayo, unas informaciones de traza relativas a la respuesta de la red a continuación de la etapa de emisión.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el caso de una red con multiplexado por división de código de banda ancha, cuyas señales emitidas por los móviles comprenden unos códigos de canales y unos códigos de interferencia, se emite en paralelo a partir de dicho teléfono móvil una pluralidad de códigos de interferencia no asignados por la red.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se hace variar la potencia de emisión de por lo menos un código para simular una mayor o menor proximidad entre el móvil y una estación de base de la red.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque se emiten en paralelo, a partir del terminal móvil, varios códigos no ortogonales con unas potencias, variando la potencia de emisión de un código a otro, de manera que simulen una mayor o menor proximidad entre el móvil y las estaciones de base.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el caso de una red que utiliza por lo menos un canal con acceso aleatorio, se emiten simultáneamente varios códigos sobre dicho canal para crear unas colisiones en dicho canal.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se hacen enviar por el terminal móvil unas relaciones de medición falsificadas que simulan una degradación de la conexión descendente.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque en una relación de medición enviada por un terminal móvil, se modifican uno o varios parámetros seleccionados de entre los parámetros de mediciones siguientes: energía recibida por chip, dividida por la densidad de potencia recibida sobre toda la banda, siendo estos valores medidos sobre el canal piloto; potencia recibida sobre un código, medida sobre el canal piloto; potencia recibida sobre un código, medida sobre el canal físico común primario de control; potencia total recibida por la portadora; relación entre señal e interferencias, medida sobre el canal de control físico dedicado; porcentaje de error por bloque, medido por lo menos para un canal.
8. Terminal móvil de ensayo para red de radiotelefonía celular con multiplexado por división de código, caracterizado porque comprende unos medios apropiados para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores.
9. Herramienta de ensayo para red de radiotelefonía celular que comprende por lo menos un terminal móvil de ensayo, así como unos medios de interfaz a partir del cual el usuario manda el ensayo y tiene acceso a las informaciones de traza que le son reenviadas por el terminal móvil, caracterizada porque el terminal móvil es un terminal según la reivindicación 8 y comprende unos medios para transmitir a los medios de interfaz unas informaciones de traza relativas a la respuesta de la red.
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