ES2340282T3 - Procedimiento e instrumento comprobador para determinar una tasa de error. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para determinar una tasa de error en una transmisión de datos bidireccional entre un instrumento comprobador y un instrumento que se ha de comprobar (2, 2''), que presenta las siguientes etapas: - generar mediante un instrumento comprobador (1, 1'') un primer bloque de datos (29) de una primera longitud, - enviar mediante el instrumento comprobador (1, 1'') con una primera tasa de datos una señal de comprobación generada a partir de un primer bloque de datos (29), - recibir y evaluar la señal de comprobación mediante el instrumento que se ha de comprobar (2, 2''), - generar a partir de la señal de comprobación evaluada un segundo bloque de datos (31) de una longitud distinta de la del primer bloque de datos (29) - reenviar mediante el instrumento que se ha de comprobar (2, 2'') una señal de respuesta generada a partir del segundo bloque de datos (31) con una segunda tasa de datos, distinta de la primera tasa de datos; - recibir y evaluar la señal de respuesta mediante el instrumento comprobador; - determinar una tasa de error mediante comparación de los contenidos de la señal de respuesta evaluada y de un tramo parcial (29.1) correspondiente del primer bloque de datos (29) en caso de un primer bloque de datos de una longitud superior en comparación con un segundo bloque de datos o mediante comparación de los contenidos del primer bloque de datos (29) y de un tramo parcial correspondiente de la señal de respuesta evaluada en caso de un segundo bloque de datos de una longitud superior en comparación con el primer bloque de datos, caracterizado porque se añade una suma de comprobación (30) al primer bloque de datos (29) y la evaluación de la señal de comprobación mediante el instrumento que se ha de comprobar (2, 2'') comprende la realización de una corrección de errores y porque la generación del segundo bloque de datos (31) se realiza basada en la señal de comprobación evaluada, cuyos errores han sido corregidos.
Description
Procedimiento e instrumento comprobador para
determinar una tasa de error.
La invención se refiere a un procedimiento y un
instrumento comprobador para determinar una tasa de error de un
dispositivo de recepción.
Para determinar la calidad de un dispositivo de
recepción de señales se envía una señal de comprobación a un
instrumento que va a ser comprobado, que contiene el dispositivo de
recepción que se ha de comprobar. La señal de comprobación se
genera según un protocolo de transmisión a partir de un primer
bloque de datos. El instrumento que se ha de comprobar recibe la
señal de comprobación y la evalúa, es decir, el instrumento que se
ha de comprobar deshace las operaciones que se han realizado por el
protocolo de transmisión para volver a obtener los datos originales
contenidos en la señal de comprobación. En el caso ideal, en el que
no se han producido errores ni en el trayecto de transmisión ni en
la evaluación, la señal de comprobación evaluada del instrumento
que se ha de comprobar coincide completamente con el contenido del
primer bloque de datos enviado originalmente, es decir, todos los
bits son idénticos a los originales.
A partir de la señal de comprobación evaluada,
el instrumento que se ha de comprobar genera ahora a su vez un
segundo bloque de datos que se procesa de forma análoga al primer
bloque de datos según el protocolo de transmisión usado en una
señal de respuesta. Esta señal de respuesta es reenviada por el
instrumento que se ha de comprobar al instrumento comprobador. El
instrumento comprobador puede comparar ahora el contenido del
primer bloque de datos con el contenido de la señal de respuesta
evaluada, que contiene los datos del segundo bloque de datos,
determinándose de este modo a partir de las desviaciones entre el
contenido del primer bloque de datos y el contenido del segundo
bloque de datos, por ejemplo, una tasa de error de bit (BER, bit
error rate). Para realizar la comparación, los bits del primero y
segundo bloque de datos se comparan uno a uno. El primero y el
segundo bloque de datos presentan habitualmente una misma longitud,
puesto que para las dos direcciones de transmisión se usan unas
tasas de transmisión idénticas.
Un inconveniente de este procedimiento conocido
es que no se tiene en cuenta la capacidad de los sistemas modernos
de transmisión de realizar distintas tasas de datos en las dos
direcciones de transmisión. Por no aprovechar el grado de
utilización posible, el valor informativo de la medición de una tasa
de error está limitado, puesto que en muchos casos, al aumentar la
tasa de datos, también aumenta la tasa de error del instrumento que
se ha de comprobar correspondiente o del dispositivo de recepción
del mismo.
En la publicación para información de solicitud
de la patente DE 100 63 243 A1 se da a conocer un procedimiento de
comprobación de una estación base para determinar una tasa de error
de bit de un instrumento de telefonía móvil según el estándar de
telefonía móvil GSM para tasas de datos asimétricas. La estación
base solicita al instrumento de telefonía móvil reenviar sólo los
datos recibidos de un segmento de tiempo de enlace de bajada
determinado de varios que funcionan paralelamente en un solo
segmento de tiempo de enlace de subida a la estación base.
En el estándar de telefonía móvil para
comprobaciones de conformidad 3GPP TS 34.109 V5.3.0 se da a conocer
una primera comprobación para determinar una tasa de error de bit de
un instrumento de telefonía móvil que se ha de comprobar en caso de
tasas de transmisión simétricas mediante una comparación de los bits
uno a uno de los datos enviados y recibidos por el instrumento
comprobador. Se dan a conocer otros dos procedimientos de
comprobación para determinar una tasa de error de bit con bloques de
datos de distintas longitudes de bloque en el enlace de bajada y el
enlace de subida.
La invención tiene el objetivo de crear un
procedimiento y un instrumento comprobador para determinar una tasa
de error que ofrezca un resultado de medición informativo para el
uso de distintas tasas de datos de un canal bidireccional.
El objetivo se consigue mediante el
procedimiento según la invención de acuerdo con la reivindicación 1
o la reivindicación 6 y el instrumento comprobador según la
invención de acuerdo con la reivindicación 14.
En el procedimiento según la invención, un
instrumento comprobador envía en una primera dirección de
transmisión una señal de comprobación a un instrumento que se ha de
comprobar. La señal de comprobación se genera a partir de un primer
bloque de datos o de un primer grupo de bloques de datos, cuyo
contenido también es definido por el instrumento comprobador. Se
añade una suma de comprobación al primer bloque de datos o se añade
una suma de comprobación a cada bloque de datos del primer grupo.
El instrumento que se ha de comprobar recibe la señal de
comprobación y la evalúa, recibiendo el mismo en el caso ideal, es
decir, en caso de una tasa de error del cero por ciento, el
contenido completo, con todos los bits idénticos, del primer bloque
de datos o del primer grupo de bloques de datos. La evaluación de
la señal de comprobación comprende la realización de una corrección
de errores. Esta señal de comprobación evaluada es usada por el
instrumento que se ha de comprobar para generar un segundo bloque
de datos o un segundo grupo de bloques de datos a partir de los
cuales el instrumento que se ha de comprobar genera ahora a su vez
una señal de respuesta.
El segundo bloque de datos generado por el
instrumento que se ha de comprobar tiene una longitud distinta que
el primer bloque de datos generado por el instrumento comprobador.
La longitud de los bloques de datos para la primera o la segunda
dirección de transmisión depende respectivamente de la tasa de datos
de la dirección de transmisión. En caso de una transmisión sin
errores, el con tenido del bloque de datos más corto es idéntico a
un tramo determinado del bloque de datos más largo. Puede ser más
largo el primer bloque de datos que el segundo bloque de datos,
como es el caso típicamente en sistemas de telefonía móvil de
tercera generación (p.ej. UMTS) en el enlace de bajada y también
puede darse el caso de que el segundo bloque de datos sea más largo
que el primero. Esto puede producirse, p.ej., cuando se comprueba
una estación base de una red de telefonía móvil.
Como alternativa, la tasa de datos variable
también puede realizarse mediante la formación de grupos de varios
bloques de datos usándose en las dos direcciones de transmisión un
número diferente de bloques de datos de un primero o un segundo
grupo. En caso de una transmisión sin errores, en los bloques de
datos del grupo con el número inferior de bloques de datos los bits
coinciden uno a uno con una selección determinada de bloques de
datos del grupo con el número superior de bloques de datos.
Esta coincidencia se da al menos en tramos de
bloques de datos, si además del número diferente de bloques de
datos en el primero o segundo grupo se elige también una longitud
diferente de los bloques de datos para el primero y el segundo
grupo.
El instrumento comprobador recibe ahora la señal
de respuesta y la evalúa. El instrumento comprobador comprueba la
coincidencia del tramo que coincide en el primer bloque de datos y
en el segundo bloque de datos en caso de una transmisión sin
errores o los bloques de datos que en caso de una transmisión sin
errores coinciden al menos por tramos del primero y del segundo
grupo. Al usarse distintas longitudes de bloques de datos, la señal
de respuesta evaluada o un tramo de la misma se compara bit a bit
con el contiendo de un tramo determinado del primer bloque de datos
o con el primer bloque de datos completo. A partir de las
desviaciones que resultan de ello, el instrumento comprobador
determina a continuación por ejemplo una tasa de error de bit o una
tasa de error de bloque. La evaluación en caso de usarse un número
diferente de bloques de datos en el primero y el segundo grupo se
realiza correspondientemente mediante una comparación bit a bit de
los bloques de datos correspondientes del primero y del segundo
grupo. En caso de haber adicionalmente una longitud diferente, los
tramos correspondientes de los bloques de datos correspondientes se
comparan bit a bit.
Un ciclo de evaluación de este tipo se repite
varias veces, de modo que de una pluralidad de señales de
comprobación enviadas y señales de respuesta recibidas se determina
una tasa de error estadísticamente asegurada.
Las reivindicaciones subordinadas se refieren a
variantes ventajosas del procedimiento según la invención.
Para determinar la capacidad de una unidad de
recepción es ventajoso, en particular, usar en la primera dirección
de transmisión la tasa de datos máxima posible. La calidad del
dispositivo de recepción varía frecuentemente con la tasa de datos
usada, de modo que mediante el uso de la tasa de datos máxima que
pueda realizarse puede determinarse la tasa de error del
dispositivo de recepción bajo carga máxima, puesto que aquí debe
procesarse la cantidad máxima de datos por unidad de tiempo. Por lo
tanto, resulta un criterio de comparación para el caso de
aplicación más crítico.
Otra ventaja es transmitir en lugar de una señal
de alta frecuencia una señal de banda base entre el instrumento
comprobador y el instrumento que se ha de comprobar. De este modo se
excluyen errores que se producen en el procesamiento subsiguiente
de la señal de banda base al generar o p.ej. reducir por
heterodinación una señal de emisión de alta frecuencia, de modo que
pueden comprobarse de forma selectiva aquellos componentes que se
refieren al procesamiento de la señal de banda base. Para transmitir
la señal de banda base se toma tanto en el instrumento comprobador
como en el instrumento que se ha de comprobar la señal de banda base
en un lugar correspondiente del procesamiento de señales.
En el dibujo están representados ejemplos de
realización preferibles del procedimiento según la invención, que
se explicaran más detalladamente en la descripción expuesta a
continuación. Muestran:
La Figura 1 una representación fuertemente
simplificada de una primera disposición para la realización del
procedimiento según la invención;
la Figura 2 una representación fuertemente
simplificada de una segunda disposición para la realización del
procedimiento según la invención;
la Figura 3 una representación esquemática de un
primer ejemplo del procesamiento de señales para la corrección de
errores;
la Figura 4 una representación esquemática de un
segundo ejemplo del procesamiento de señales para la corrección de
errores;
la Figura 5 una representación esquemática del
procesamiento de bloques de datos de distintas longitudes en las
dos direcciones de transmisión;
la Figura 6 una lista en forma de tabla a título
de ejemplo para los parámetros de conexión usados en una primera y
una segunda dirección de transmisión;
la Figura 7 una representación esquemática de un
primer ejemplo para el procesamiento de grupos de bloques de datos
con un número diferente de bloques de datos en las dos direcciones
de transmisión y
la Figura 8 una representación esquemática de un
segundo ejemplo para el procesamiento de grupos de bloques de datos
con un número diferente de bloques de datos en las dos direcciones
de transmisión.
La Figura 1 muestra en una representación
esquemática la secuencia de operaciones para la determinación de
una tasa de error de un instrumento que se ha de comprobar. Las
explicaciones que siguen se refieren a una aplicación en un sistema
de telefonía móvil, en particular de tercera generación, indicándose
expresamente que el procedimiento según la invención también puede
aplicarse para otros sistemas de comunicación, en los que pueden
realizarse tasas de datos diferentes en una primera dirección de
transmisión y en una segunda dirección de transmisión. Un sistema
de este tipo es el Internet, para el que puede comprobarse, p.ej.,
el módem usado con el procedimiento según la invención.
En la Figura 1, un instrumento comprobador 1
establece una conexión con un instrumento que se ha de comprobar 2,
siendo el instrumento que se ha de comprobar 2 en el presente
ejemplo un instrumento de telefonía móvil. Al establecerse la
conexión entre el instrumento comprobador 1 y el instrumento que se
ha de comprobar 2, el instrumento comprobador 1 define todos los
parámetros necesarios para el funcionamiento de un instrumento de
telefonía móvil en una determinada red de telefonía móvil mediante
la emulación de una estación base. El establecimiento de la
conexión se realiza, por lo tanto, según las especificaciones del
estándar de telefonía móvil o protocolo de transmisión
respectivamente usado.
La conexión entre el instrumento comprobador 1 y
el instrumento que se ha de comprobar 2 se establece en una primera
dirección de transmisión 3 (enlace de bajada) y una segunda
dirección de transmisión 4 (enlace de subida), pudiendo usarse para
la transmisión de informaciones entre el instrumento comprobador 1 y
el instrumento que se ha de comprobar 2 tanto una interfaz aérea
como una conexión por cable.
Para la determinación de la tasa de error es
necesario transmitir al instrumento que se ha de comprobar 2 una
secuencia de comprobación conocida, es decir, una secuencia de datos
binaria determinada y comprobar a continuación si el instrumento
que se ha de comprobar 2 ha recibido y evaluado correctamente el
contenido de la secuencia de comprobación conocida por el
instrumento comprobador 1. En primer lugar, se genera en el
instrumento comprobador 1 en un generador de secuencias 5 como
primer bloque de datos una secuencia de comprobación formada por
una secuencia de bits determinada. Las secuencias de bits usadas
pueden distinguirse de una forma específica según la aplicación
estando adaptadas, por lo tanto, al sistema que ha de comprobarse
respectivamente.
Esta secuencia de comprobación se alimenta a
continuación a un primer elemento de corrección de errores 6, que
somete la señal de comprobación a un procesamiento subsiguiente para
impedir que se generen errores de transmisión o para permitir una
corrección de errores. El procesamiento de la señal de comprobación
en el primer elemento de corrección de errores 6 se explicara más
adelante haciéndose referencia a la Figura 4.
La señal de comprobación generada en el
generador de secuencias 5 se envía en la primera dirección de
transmisión 3 como señal de comprobación al instrumento que se ha
de comprobar 2. En un segundo elemento de corrección de errores 7
del instrumento que se ha de comprobar 2 se deshace mediante medidas
correspondientes el procesamiento de la señal de comprobación en el
primer elemento de corrección de errores 6 de modo que en el caso de
una transmisión ideal en la primera dirección de transmisión 3 o de
una corrección óptima de errores en la salida del segundo elemento
de corrección de errores 7 del instrumento que se ha de comprobar 2
queda completamente reconstruida la señal de comprobación
original.
Al transmitir la señal de comprobación o al
recibir y evaluar la señal de comprobación, en un sistema real se
generarán a la fuerza errores, al menos en parte. Estos conducen a
que, tras la evaluación de la señal de comprobación en la salida
del segundo elemento de corrección de errores 7, se presenta una
secuencia de bits cuyo contenido se distingue de la secuencia de
comprobación generada originalmente en el generador de secuencias
5. Esta secuencia de bits de la señal de comprobación evaluada es
usada por el instrumento que se ha de comprobar 2 para generar a
partir de la misma un segundo bloque de datos y a partir de éste
nuevamente una señal de respuesta.
Para ello, se usa un tramo de comprobación 8
("test loop") que genera a partir de la señal de comprobación
evaluada una secuencia de respuesta, que cumple los requisitos de la
conexión establecida entre el instrumento comprobador 1 y el
instrumento que se ha de comprobar 2, en particular de la segunda
dirección de transmisión. En el ejemplo en el que la longitud de
los bloques de datos que se envían en la primera dirección de
transmisión 3 al instrumento que se ha de comprobar 2 es superior a
la longitud de los bloques de datos que se envían en la segunda
dirección de transmisión 4 del instrumento que se ha de comprobar 2
nuevamente al instrumento comprobador 1, se usan, por ejemplo, sólo
aquellos datos, empezándose con el primer bit en el bloque de la
señal de comprobación evaluada, que son necesarios para la
generación del segundo bloque de datos de menor longitud. Esto se
explicará a continuación más detalladamente con ayuda de la
descripción de la Figura 5.
El tramo de comprobación 8 genera una secuencia
de respuesta como segundo bloque de datos que, con excepción de los
bits detectados incorrectamente o no detectados, corresponde a un
tramo correspondiente de la secuencia de comprobación originalmente
generada. Este segundo bloque de datos puede ser procesado para la
corrección de errores en un tercer elemento de corrección de
errores 9, antes de volver a reenviarse nuevamente al instrumento
comprobador 1 en la segunda dirección de transmisión 4 como señal de
respuesta. En el instrumento comprobador 1 está previsto un cuarto
elemento de corrección de errores 10 correspondiente, que deshace
las medidas del tercer elemento de corrección de errores 9 para la
corrección de errores que se producen eventualmente en el trayecto
de transmisión en la segunda dirección de transmisión 4.
La señal de respuesta recibida y evaluada se
alimenta a una unidad de evaluación 11 del instrumento comprobador
1, en la que a partir de la señal de respuesta evaluada y la
secuencia de comprobación de por sí conocida en el instrumento
comprobador 1 se determina, por ejemplo, una tasa de error de bit
(BER). Para ello, la unidad de evaluación 11 compara bit a bit el
tramo de la secuencia de comprobación con la señal de respuesta
evaluada a partir de la cual se ha generado en el tramo de
comprobación 8 la secuencia de respuesta del segundo bloque de
datos. El uso de un tramo determinado de la secuencia de
comprobación para generar la secuencia de respuesta del segundo
bloque de datos en el tramo de comprobación 8 está prescrito aquí
por el estándar válido para el sistema en cuestión.
Como se ha descrito ya anteriormente, en el
ejemplo representado de un instrumento de telefonía móvil de tercera
generación se usan los primeros datos contiguos de la secuencia de
comprobación para generar a partir de ello la secuencia de
respuesta del segundo bloque de datos cuando las tasas de datos de
la primera dirección de transmisión 3 son más elevadas que en la
segunda dirección de transmisión 4. Para poder determinar realmente
la calidad del dispositivo de recepción del instrumento que se ha de
comprobar 2 mediante la determinación de una tasa de error de bit
de este tipo es necesario que la transmisión en la segunda dirección
de transmisión 4 se realice con las menores interferencias
posibles, para garantizar que la señal de respuesta evaluada
coincida realmente con exactitud con la secuencia de respuesta del
segundo bloque de datos.
Por el contrario, se simula por ejemplo con un
simulador de desvanecimiento 12 un trayecto de transmisión real en
la primera dirección de transmisión 3, para simular p.ej. una
atenuación del nivel o desplazamientos en el tiempo en una
transmisión real en el enlace de bajada y determinar la influencia
de la misma en la evaluación exacta de la señal de comprobación por
el dispositivo de recepción del instrumento que se ha de comprobar
2.
En la Figura 2 está representada una vista
detallada de un instrumento comprobador 1', así como de un
instrumento que se ha de comprobar 2'. Los componentes explicados
ya en relación con la Figura 1 del instrumento comprobador 1 usado
para la realización del procedimiento según la invención y del
instrumento que se ha de comprobar 2 se designan en la Figura 2 con
los signos de referencia idénticos. Para evitar repeticiones
innecesarias se renuncia a otra descripción de los mismos.
En la Figura 2, en el instrumento comprobador 1'
allí representado, además del generador de secuencias 5 y el primer
elemento de corrección de errores 6 está previsto un modulador 13,
mediante el cual la señal de comprobación eventualmente procesada
se somete a un procesamiento subsiguiente mediante el elemento de
corrección de errores 6 transformándose en una señal de alta
frecuencia. Entre otras cosas, forma parte de este procesamiento
subsiguiente el aumento por heterodinación de una señal de banda
base hasta una frecuencia portadora con la que la señal de
comprobación que se presenta en este caso se envía en una primera
dirección de transmisión 3.
En el lado del instrumento que se ha de
comprobar 2' está previsto correspondientemente un demodulador 14,
para recuperar a partir de la señal de comprobación transmitida en
la primera dirección de transmisión 3 las informaciones originales
de la secuencia de comprobación generada en el generador de
secuencias 5. Tras la corrección de errores que se realiza a
continuación en el segundo elemento de corrección de errores 7, la
señal de comprobación así evaluada se alimenta al tramo de
comprobación 8. En el ejemplo de realización de la Figura 2 están
representadas dos formas de realización alternativas para el tramo
de comprobación 8. El tramo de comprobación 8 comprende una primera
variante 8.1 y una segunda variante 8.2. La primera variante 8.1 y
la segunda variante 8.2 representan distintas capas de un modelo de
referencia OSI, en las que puede estar dispuesto el llamado "test
loop" (tramo de comprobación) en el que se genera la secuencia de
respuesta a partir de la señal de comprobación evaluada.
Para un protocolo de transmisión determinado,
estas posibilidades se definen en el estándar correspondiente. En
un ejemplo para un sistema UMTS el estándar especifica para ello la
"Capa 1" o la "Capa RLC (Radio Link
Control)". Según las especificaciones del estándar, es
posible una elección entre las dos variantes 8.1 y 8.2 diferentes
del tramo de comprobación 8. Esta elección es definida por el
instrumento comprobador 1' conectado respectivamente con el
instrumento que se ha de comprobar 2', preferiblemente durante el
establecimiento de la conexión. La señal de comprobación evaluada
se alimenta según estas especificaciones a la "Capa 1" para la
primera variante 8.1 o a la "Capa RLC" para la segunda variante
8.2, de modo que se genera respectivamente con una de estas
variantes 8.1 ó 8.2 una secuencia de respuesta a partir de la señal
de comprobación evaluada.
Esta secuencia de respuesta pasa por el tercer
elemento de corrección de errores 9, pudiendo cambiarse la función
del elemento de corrección de errores 9 también a transparente, es
decir, no se realiza una corrección de errores con los datos
alimentados de la secuencia de respuesta.
Mediante un modulador 15 del instrumento que se
ha de comprobar 2', la secuencia de respuesta se somete a un
procesamiento subsiguiente transformándose nuevamente en una señal
de respuesta apta para ser enviada, de modo que finalmente el
instrumento que se ha de comprobar 2' vuelve a reenviar una señal de
respuesta en la segunda dirección de transmisión 4 al instrumento
comprobador 1'. El instrumento comprobador 1' está equipado en el
lado de recepción con un demodulador 16 correspondiente, de modo que
puede recibirse y evaluarse la señal de respuesta recibida. Cuando
ha tenido lugar una corrección de errores en el lado del instrumento
que se ha de comprobar 2', la señal de respuesta demodulada se
alimenta al cuarto elemento de corrección de errores 10 antes de
compararse bit a bit la señal de respuesta completamente evaluada
finalmente en la unidad de evaluación 11 con la secuencia de
comprobación originalmente generada. A partir de la comparación de
la secuencia de comprobación originalmente generada con la señal de
respuesta completamente evaluada, la unidad de evaluación 11
determina, por ejemplo, una tasa de error de bit o una tasa de error
de bloque. Al determinar una tasa de error de bloque, cada bloque
que contiene al menos un error de bit se evalúa como error de
bloque.
Al aplicar el procedimiento según la invención
por ejemplo para un sistema UMTS, el instrumento comprobador 1'
define la tasa de datos en la primera dirección de transmisión 3 y
en la segunda dirección de transmisión 4. Además, el instrumento
comprobador 1' determina al establecer la conexión en qué posición
en el interior del instrumento que se ha de comprobar 2' debe estar
colocado el "test loop", es decir, si debe usarse la primera
variante 8.1 o la segunda variante 8.2 del tramo de comprobación 8.
En la realización propiamente dicha de la evaluación de la señal de
comprobación tras la transmisión en la primera dirección de
transmisión 3 y la posterior generación de una secuencia de
respuesta para el segundo bloque de datos, no participa el
instrumento comprobador 1' sino que el instrumento que se ha de
comprobar realiza una rutina definida en el estándar
correspondiente.
Para la evaluación de la señal de respuesta o de
la determinación resultante de ella de una tasa de error, el
instrumento comprobador 1' define con qué tramo de la secuencia de
comprobación debería coincidir en el caso ideal la señal de
respuesta evaluada. El instrumento comprobador 1' compara para ello
en función de la longitud de los bloques de datos usada para la
transmisión en la primera dirección de transmisión 3 y la segunda
dirección de transmisión 4 la señal de respuesta evaluada en su
longitud completa con un tramo correspondiente de la secuencia de
comprobación al usarse para el primer bloque de datos una longitud
superior que para el segundo bloque de datos.
La Figura 3 muestra en una vista fuertemente
simplificada las distintas etapas en el procesamiento de la
secuencia de datos que sirve para la generación de la señal de
respuesta mediante el tercer elemento de corrección de errores 9 o,
en el lado del instrumento comprobador 1 o 1', mediante el cuarto
elemento de corrección de errores 10. En una primera etapa 17 se
adjunta una suma de comprobación a una secuencia de respuesta, por
ejemplo, una suma de comprobación de redundancia cíclica CRC
(Cyclic Redundancy Check). La secuencia de
respuesta así generada, completada con la suma de comprobación, se
codifica en una etapa 18 siguiente, por ejemplo mediante
"Codificación convolucional "(Convolutional coding) o
"codificación turbo" (turbocoding), definiéndose los distintos
algoritmos de codificación que pueden usarse mediante el estándar de
transmisión usado.
En una tercera etapa 19, la secuencia de datos
codificada se entrelaza por primera vez, es decir, el orden de las
informaciones contenidas en la secuencia de datos codificada se
intercambian según un esquema predeterminado. A continuación, se
realiza en la etapa 20 la formación de distintos paquetes de datos
formándose los distintos paquetes de datos según las
especificaciones por ejemplo de estructuras marco, que siguen una
determinada sistemática en el tiempo. En el caso de un sistema
UMTS, en la posterior etapa 21 la tasa de datos se adapta al canal
físico mediante repetición de bits o estampado de bits. El canal
físico se define en la segunda dirección de transmisión 4 en
función de la tasa de datos que ha de transmitirse. La secuencia que
se presenta a continuación se vuelve a entrelazar una vez más en
otra etapa 22, antes de someterse la secuencia a una extensión
mediante el uso de códigos ortogonales de extensión. Tras la
extensión, los datos que han de ser transmitidos se presentan como
secuencia de chips.
Los datos que se presentan en esta forma se
envían a continuación de la forma ya anteriormente descrita en la
segunda dirección de transmisión 4', estando simbolizada en la
Figura 3 mediante la segunda dirección de transmisión 4' indicada
mediante una línea de trazo interrumpido que se realiza otro
procesamiento tras el segundo entrelazado en la etapa 22. Los
procesamientos realizados en las etapas 17 a 22 con la secuencia de
respuesta para la corrección de errores se vuelven a deshacer
gradualmente en el instrumento comprobador 1 o 1' mediante el
cuarto elemento de corrección de errores 10, sirviendo para ello las
etapas de procesamiento 22' a 17' correspondientes, a cuya
descripción se renuncia puesto que se realizan de forma análoga a
las etapas de procesamiento 17 a 22, aunque en orden inverso.
En la Figura 4 está representado un segundo
procedimiento posible para la corrección de errores en el primer
elemento de corrección de errores 6 del instrumento comprobador 1 ó
1' y el segundo elemento de corrección de errores 7 del instrumento
que se ha de comprobar 2 ó 2'. Las etapas 23 y a 24 corresponden a
las etapas 17 y 18, como se han explicado ya haciéndose referencia
a la Figura 3. A continuación, se produce no obstante en la etapa
25 la adaptación de la tasa de datos al canal físico mediante
repetición de bits o estampado de bits. La secuencia que se
presenta a continuación se entrelaza en la etapa 26. En la etapa 27
se realiza la división del bloque de bits en la estructura marco
correspondiente, que está especificada en el estándar de
transmisión usado. La información dividida ahora en distintos
paquetes de bits del marco se entrelaza una vez más en la etapa
28.
El segundo elemento de corrección de errores 7
previsto en el instrumento que se ha de comprobar 2 ó 2' vuelve a
deshacer las etapas 23 a 28 realizadas para la corrección de errores
en el primer elemento de corrección de errores 6 de forma análoga
en las etapas del procedimiento 28' a 23'.
En la Figura 5 está representado una vez más
como el instrumento que se ha de comprobar 2' genera, por ejemplo a
partir de un primer bloque de datos, un segundo bloque de datos, que
se usa en la unidad de evaluación 11 del instrumento comprobador 1'
para la comprobación y, por lo tanto, para la determinación de la
tasa de error. Para una señal del enlace de bajada, es decir, de la
primera dirección de transmisión 3 del sistema de telefonía móvil
descrito a título de ejemplo, está definida, p.ej., una longitud
para el primer bloque de datos de 2880 bits, definiéndose
adicionalmente un intervalo de tiempo de transmisión (TTI,
Transport Time Interval) en el que debe
transmitirse esta cantidad de datos. Los datos definidos están
representados en la tabla a) de la Figura 6.
El primer bloque de datos presenta, por lo
tanto, una longitud total de 2880 bits, que pueden dividirse en un
primer tramo 29.1 y un segundo tramo 29.2. La longitud de todo el
primer bloque de datos 29 es idéntica a la longitud de la secuencia
de comprobación generada en el generador de secuencias 5. Esta
secuencia de comprobación se procesa de la forma ya anteriormente
descrita, añadiéndose entre otras cosas una suma de comprobación 30
antes de enviarse la señal de comprobación en la primera dirección
de transmisión 3 al instrumento que se ha de comprobar.
Si la corrección de errores en el segundo
elemento de corrección de errores 7 no se cambia a transparente, el
procesamiento de la señal de comprobación recibida se realiza
teniéndose en cuenta la suma de comprobación 30. Los datos
originales de la señal de comprobación son corregidos en parte por
el segundo elemento de corrección de errores 7 del instrumento que
se ha de comprobar 2 o 2', siempre que sea corregible la información
que falta respectivamente, p.ej. con ayuda de información
redundante.
Los datos obtenidos en la evaluación de la señal
de comprobación a partir del primer tramo 29.1 corresponden a los
datos usados como secuencia de respuesta para la señal de respuesta
y forman, por consiguiente, el segundo bloque de datos 31. El
instrumento que se ha de comprobar 2 ó 2' forma la secuencia de
respuesta, formando la secuencia de repuesta aquellos datos que son
determinados por el instrumento que se ha de comprobar 2 ó 2' en la
evaluación como contenido del primer tramo 29.1. En la evaluación se
tiene en cuenta el contenido del segundo tramo 29.2 usándose toda
la información del primer bloque de datos y la suma de comprobación
30 para la corrección de
errores.
errores.
El segundo bloque de datos 31 tiene por ejemplo
una longitud de 1280 bits según la tasa de datos definida por el
instrumento comprobador 1 ó 1', que también deben transmitirse en un
intervalo de tiempo de transmisión de por ejemplo 20 ms. Por lo
tanto, como datos para el segundo bloque de transmisión se usa sólo
el contenido del primer tramo 29.1 determinado a partir de la señal
de comprobación, de modo que a partir de los datos evaluados
u_{0} a u_{\kappa-1} de la secuencia de
comprobación original se generan los datos u'_{0} a
u'_{\kappa-1} del segundo bloque de datos 31
completo. Los parámetros para la segunda dirección de transmisión 4
se muestran en la tabla b) de la Figura 6.
A estos datos del segundo bloque de datos 31 se
adjunta una segunda suma de comprobación 32 que contiene
informaciones redundantes respecto a la secuencia de respuesta,
antes de reenviarse el segundo bloque de datos 31 junto con la
segunda suma de comprobación 32 en la dirección de la segunda
dirección de transmisión 4 de nuevo al instrumento comprobador 1 ó
1'. A continuación, se evalúa esta señal de respuesta, debiendo
garantizarse mediante un entorno de comprobación adecuado que en la
dirección de la segunda dirección de transmisión 4 no se producen
errores de transmisión, o al menos en una cantidad muy reducida. En
la unidad de evaluación 11 del instrumento comprobador 1 ó 1' se
compara a continuación bit a bit el contenido de la señal de
respuesta evaluada con el contenido del primer tramo 29.1 del
primer bloque de datos 29.
Para generar una secuencia de respuesta de una
señal de comprobación cuyo primer bloque de datos base es más corto
que el segundo bloque de datos que corresponde a la secuencia de
respuesta pueden usarse, por ejemplo, datos de relleno o una
determinada secuencia de bits predefinida.
Para cada desviación de los datos se cuenta a
continuación un error de bit, a partir del cual se determina la
tasa de error de bit en relación con el número total de bits
transmitidos. Para la determinación de la tasa de error de bloque,
cada bloque en el que se produce un error de bit cuenta al mismo
tiempo como error de bloque.
Como ya se ha explicado de forma introductoria,
para alcanzar resultados de medición informativos es decisivo que
en un canal bidireccional se usen distintas tasas de datos para las
dos direcciones de transmisión. Además del uso de bloques de datos
con una longitud diferente, como se ha explicado detalladamente en
reilación con la Figura 5, también puede formarse la señal de
comprobación a partir de un primer grupo 35 con varios bloques de
datos 33.0 a 33.Q-1, como se muestra en la Figura 7.
La tasa de datos correspondiente se determina mediante el número de
los bloques de datos enviados por unidad de tiempo.
En el ejemplo de realización representado se usa
un primer número Q de bloques de datos 33.0 a 33.Q-1
para formar un primer grupo 35. Los bloques de datos 33.0 a
33.Q-1 presentan todos los misma longitud. A cada
bloque de datos 33.0 a 33.Q-1 se adjunta una suma
de comprobación 34.0 a 34.Q-1 propia para permitir
una corrección de errores.
A partir de este grupo 35 de bloques de datos
33.0 a 33.Q-1 se forma una señal de comprobación que
se evalúa en el instrumento que se ha de comprobar 2, 2'. Tomando
como base la señal de comprobación evaluada, se forma a
continuación un segundo grupo 36 con un segundo número R de bloques
de datos 37.0 a 37.R-1. A los distintos bloques de
datos 37.0 a 37.R-1 del segundo grupo se adjunta
también respectivamente una suma de comprobación 38.0 a
38.R-1.
Los bloques de datos 37.0 a
37.R-1 del segundo grupo 36 presentan en particular
la misma longitud que los bloques de datos 33.0 a
33.Q-1 del primer grupo 35. Para determinar una tasa
de error se comparan a continuación bit a bit en el instrumento
comprobador 1 ó 1' los bloques de datos 33.0 a
33.Q-1 y 37.0 a 37.R-1 que se
corresponden respectivamente del primer grupo 35 y del segundo
grupo 36.
Para la realización de distintas tasas de datos
en las dos direcciones de transmisión 3 y 4, el primer número Q y
el segundo número R de los bloques de datos 33.0 a
33.Q-1 del primer grupo 35 y los bloques de datos
37.0 a 37.R-1 del segundo grupo 36 son
distintos.
En una transmisión sin errores de todos los
bloques de datos coinciden preferiblemente los bloques de datos del
grupo 35 ó 36 con el número Q o R inferior de bloques de datos 33.0
a 33.Q-1 o 37.0 a 37.R-1 con los
primeros bloques de datos del otro grupo 36 ó 35. No obstante,
también los bloques de datos 37.0 a 37.R-1 pueden
formarse de tal modo que haya, por ejemplo, una coincidencia con
cada segundo de los bloques de datos 33.0 a 33.Q-1
en caso de una transmisión sin errores.
Además del número de los bloques de datos 33.0 a
33.Q-1 y 37.0 a 37.R-1 en los grupos
35 y 36, también puede ser distinta la longitud de los bloques de
datos 33.0 a 33.Q-1 del primer grupo 35 de la
longitud de los bloques de datos 37.0 a 37.R-1 del
segundo grupo 36, siendo preferiblemente idéntica, respectivamente,
la longitud de los bloques de datos 33.0 a 33.Q-1 o
37.0 a 37.R-1 en un grupo 35 ó 36.
A diferencia de las sumas de comprobación 38.0 a
38.R-1 de los bloques de datos 37.0 a
37.R-1 del segundo grupo 36, que coinciden con el
formato de las sumas de comprobación 34.0 a 34.Q-1
de los bloques de datos 33.0 a 33.Q-1 del primer
grupo 35, como está representado en la Figura 7, en la Figura 8 se
muestra un ejemplo de realización en el que para los bloques de
datos 37.0 a 37.R-1 de un segundo grupo 36 se usan
las sumas de comprobación. 38.0' a 38.R-1', cuyo
formato es distinto del de las sumas de comprobación 34.0 a
34.Q-1 de los bloques de datos 33.0 a
33.Q-1 del primer grupo 35. Para evitar
repeticiones, se renuncia a una nueva descripción de los elementos
iguales de los ejemplos de realización de las Figuras 7 y 8.
Los ejemplos de realización están representados
para el caso de que el primer número Q de bloques de datos 33.0 a
33.Q-1 del primer grupo 35 sea superior al segundo
numero R de los bloques de datos 37.0 a 37.R-1 del
segundo grupo 36. Esto corresponde a la suposición de una tasa de
datos más elevada en la primera dirección de transmisión 3. Al
igual que al usar distintas longitudes para los bloques de datos
para la realización de distintas tasas de datos, también puede ser
más elevada la tasa de datos en la segunda dirección de transmisión
4. En este caso, el segundo número R es superior al primer número
Q.
Mediante el instrumento que se ha de comprobar
2, 2' se llena a continuación el número adicional de bloques de
datos 37.0 a 37.R-1 con un contenido de datos
predeterminado.
La invención no está limitada a los ejemplos de
realización representados, sino que también comprende la combinación
de las características individuales de distintos ejemplos de
realización.
Claims (19)
1. Procedimiento para determinar una tasa de
error en una transmisión de datos bidireccional entre un instrumento
comprobador y un instrumento que se ha de comprobar (2, 2'), que
presenta las siguientes etapas:
- -
- generar mediante un instrumento comprobador (1, 1') un primer bloque de datos (29) de una primera longitud,
- -
- enviar mediante el instrumento comprobador (1, 1') con una primera tasa de datos una señal de comprobación generada a partir de un primer bloque de datos (29),
- -
- recibir y evaluar la señal de comprobación mediante el instrumento que se ha de comprobar (2, 2'),
- -
- generar a partir de la señal de comprobación evaluada un segundo bloque de datos (31) de una longitud distinta de la del primer bloque de datos (29)
- -
- reenviar mediante el instrumento que se ha de comprobar (2, 2') una señal de respuesta generada a partir del segundo bloque de datos (31) con una segunda tasa de datos, distinta de la primera tasa de datos;
- -
- recibir y evaluar la señal de respuesta mediante el instrumento comprobador;
- -
- determinar una tasa de error mediante comparación de los contenidos de la señal de respuesta evaluada y de un tramo parcial (29.1) correspondiente del primer bloque de datos (29) en caso de un primer bloque de datos de una longitud superior en comparación con un segundo bloque de datos o mediante comparación de los contenidos del primer bloque de datos (29) y de un tramo parcial correspondiente de la señal de respuesta evaluada en caso de un segundo bloque de datos de una longitud superior en comparación con el primer bloque de datos,
caracterizado porque se añade una suma de
comprobación (30) al primer bloque de datos (29) y la evaluación de
la señal de comprobación mediante el instrumento que se ha de
comprobar (2, 2') comprende la realización de una corrección de
errores y porque la generación del segundo bloque de datos (31) se
realiza basada en la señal de comprobación evaluada, cuyos errores
han sido corregidos.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en caso de usarse un primer bloque de
datos (29) más largo en la primera dirección de transmisión (3), se
usa el contenido de un primer tramo (29.1) de la señal de
comprobación evaluada como segundo bloque de datos (31) más
corto.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en caso de usarse un segundo bloque de
datos (31) más largo en la segunda dirección de transmisión (4)
para generar el segundo bloque de datos (31) además del contenido
del primer bloque de datos (29) se usan datos de relleno.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el dispositivo
de emisión/recepción del instrumento comprobador (1, 1') determina
en qué capa de un modelo de referencia OSI en el instrumento que se
ha de comprobar (2, 2') se genera el segundo bloque de datos (31) a
partir de la señal de comprobación evaluada.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el instrumento
comprobador (1, 1') define en el momento del establecimiento de la
conexión la longitud de los bloques de datos (29, 31)
correspondientes para la primera dirección de transmisión (3) y para
la segunda dirección de transmisión (4).
6. Procedimiento para determinar una tasa de
error en una transmisión de datos bidireccional entre un instrumento
comprobador y un instrumento que se ha de comprobar (2, 2'), que
presenta las siguientes etapas:
- -
- generar mediante un instrumento comprobador (1, 1') un primer grupo (35) con un primer número (Q) de bloques de datos (33,0, ..., 33.Q-1),
- -
- enviar mediante el instrumento comprobador (1, 1') con una primera tasa de datos una señal de comprobación generada a partir del primer grupo (35) de bloques de datos (33,0, ..., 33.Q-1),
- -
- recibir y evaluar la señal de comprobación mediante el instrumento que se ha de comprobar (2, 2'),
- -
- generar un segundo grupo (36) con un segundo número (R) de bloques de datos (37.0, ..., 37.R-1) a partir la señal de comprobación evaluada, siendo distinto el segundo número (R) del primer número (Q) de bloques de datos (33.0, ..., 33.Q-1) del primer grupo (35),
- -
- reenviar mediante el instrumento que se ha de comprobar (2, 2') con una segunda tasa de datos distinta de la primera tasa de datos una señal de respuesta generada a partir del segundo grupo (36) de bloques de datos (37.0, ..., 37.R-1),
- -
- recibir y evaluar la señal de respuesta mediante el instrumento comprobador;
- -
- determinar una tasa de error mediante comparación de los contenidos de la señal de respuesta evaluada y de los bloques de datos (33.0, ..., 33.Q-1) correspondientes del primer grupo (35) en caso de un primer número (Q) superior en comparación con el segundo número (R) del segundo grupo (36) o mediante comparación de los contenidos del primer grupo (35) de bloques de datos (33.0, ..., 33.Q-1) y de los bloques de datos (37.0, ..., 37.R-1) correspondientes del segundo grupo (36) de la señal de respuesta evaluada en caso de un segundo número (R) superior en comparación con el primer número (Q) del primer grupo (35),
caracterizado porque se adjunta una suma
de comprobación (34.0, ..., 34.Q-1) propia a cada
bloque de datos (33.0, ..., 33.Q-1) del primer
grupo (35) y la evaluación de la señal de comprobación mediante el
instrumento que se ha de comprobar (2, 2') comprende la realización
de una corrección de errores y porque la generación del segundo
grupo (36) de bloques de datos (37.0, ..., 37.Q-1)
se realiza tomándose como base la señal de comprobación evaluada,
cuyos errores han sido corregidos.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque al usarse un primer número (Q) superior
en la primera dirección de transmisión (3) se usa el contenido de
los primeros bloques de datos (33.0, ..., 33.Q-1)
del primer grupo (35) de la señal de comprobación evaluada como
bloques de datos (37.0, ..., 37.R-1) del segundo
grupo (36).
8. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque al usarse un segundo número (R) superior
de bloques de datos (37.0, ..., 37.R-1) en la
segunda dirección de transmisión (4), además del contenido del
primer grupo (35) evaluado de bloques de datos (33.0, ...,
33.Q-1) se usan datos de relleno para generar
bloques de datos (37.0, ..., 37.R-1) del segundo
grupo (36).
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el dispositivo
de emisión/recepción del instrumento comprobador (1, 1') determina
en qué capa de un modelo de referencia OSI en el instrumento que se
ha de comprobar (2, 2') se genera el segundo grupo (36) de bloques
de datos (37.0, ..., 37.R-1) a partir de la señal
de comprobación evaluada.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el instrumento
comprobador (1, 1') define en el momento del establecimiento de la
conexión el primero y el segundo número (Q, R) de los bloques de
datos (33.0, ..., 33.Q-1, 37.0, ...,
37.R-1) del primero y del segundo grupo (35, 36)
para la primera dirección de transmisión (3) y para la segunda
dirección de transmisión (4).
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque al menos en una
dirección de transmisión (3, 4) el número (Q, R) de los bloques de
datos (33.0, ..., 33.Q-1; 37.0, ...,
37.R-1) de un grupo (35, 36) es el máximo.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque al menos en una
dirección de transmisión (3, 4) se usan bloques de datos (29, 31,
33.0, ..., 33.Q-1; 37.0, ...,
37.R-1) de la longitud máxima posible.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la señal de
comprobación y la señal de respuesta con señales de banda base.
14. Instrumento comprobador para determinar una
tasa de error de un dispositivo de recepción de datos transmitidos
en una primera dirección de transmisión (3) a un instrumento que se
ha de comprobar (2, 2') con un generador de secuencias (5) para
generar un primer grupo (35) con un primer número (Q) de bloques de
datos (33.0, ..., 33.Q-1) y un dispositivo de
emisión/recepción para enviar una señal de comprobación generada a
partir del primer grupo (35) de bloques de datos (33.0, ...,
33.Q-1) y para recibir y evaluar una señal de
respuesta enviada en una segunda dirección de transmisión (4)
mediante el instrumento que se ha de comprobar (2, 2') tomándose
como base un segundo grupo (36) con un segundo número (R) de bloques
de datos (37.0, ..., 37.R-1), siendo diferente el
segundo número (R) del primer número (Q), y con una unidad de
evaluación (11) para determinar una tasa de error de los contenidos
de los dos grupos (35, 36) de bloques de datos (33.0, ...,
33.Q-1; 37.0, ..., 37.R-1),
permitiendo la unidad de evaluación (11) para determinar la tasa de
error la comparación entre el contenido de los bloques de datos
(33.0, ..., 33.Q-1, 37.0, ...,
37.R-1) del primero o segundo grupo (35, 36) con el
número (Q, R) respectivamente inferior de bloques de datos (33.0,
..., 33.Q-1, 37.0, ..., 37.R-1) con
los bloques de datos (37.0, ..., 37.R-1, 33.0, ...,
33.Q-1) correspondientes del segundo o del primer
grupo (36, 35) con el número (R, Q) superior de bloques de datos
(37.0, ..., 37.R-1, 33.0, ...,
33.Q-1), caracterizado porque con el
generador de secuencias (5) está conectado un elemento de corrección
de errores (6), que está preparado de tal modo que se adjunta una
suma de comprobación (34.0, ..., 34.Q-1) a cada
bloque de datos (33.0, ..., 33.Q-1).
15. Instrumento comprobador según la
reivindicación 14, caracterizado porque mediante el
instrumento comprobador (1, 1') puede determinarse en qué capa de
un modelo de referencia OSI el instrumento que se ha de comprobar
(2,2') genera el segundo grupo (36) de bloques de datos (37.0, ...,
37.R-1) a partir de la señal de comprobación
evaluada.
16. Instrumento comprobador según una de las
reivindicaciones 14 ó 15, caracterizado porque el instrumento
comprobador (1, 1') puede definir en el momento del establecimiento
de la conexión el primero y/o el segundo número (Q, R) del grupo
(35, 36) correspondiente de bloques de datos (33.0, ...,
33.Q-1, 37.0, ..., 37.R-1) para la
primera dirección de transmisión (3) y para la segunda dirección de
transmisión (4).
17. Instrumento comprobador según una de las
reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque al menos en
una dirección de transmisión (3, 4) el número (Q, R) de los bloques
de datos (33.0, ..., 33.Q-1; 37.0, ...,
37.R-1) de un grupo (35, 36) es el máximo.
18. Instrumento comprobador según una de las
reivindicaciones 14 a 17, caracterizado porque al menos en
una dirección de transmisión (3, 4) pueden usarse bloques de datos
(33.0, ..., 33.Q-1; 37.0, ...,
37.R-1) de la longitud máxima posible.
19. Instrumento comprobador según una de las
reivindicaciones 14 a 18, caracterizado porque la señal de
comprobación y la señal de respuesta son señales de banda base.
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