ES2327494T3 - Procedimiento y herramienta de ensayo para red de radiotelefonia celular de multiplexado por division de codigo. - Google Patents
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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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\newpage
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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").
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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)).
\vskip1.000000\baselineskip
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)
\vskip1.000000\baselineskip
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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