JP2005500711A - 移動局システム試験アーキテクチャ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1つ以上の移動局を試験する装置であって、各移動局はセルラ通信網と互換性がある各信号を送信および受信するように構成された装置である。本装置は、前記セルラ通信網で同時に動作する複数の基地局コントローラ(BSC)をシミュレートするように構成された局シミュレーション回路を含む。また本装置は、前記局シミュレーション回路と前記1つ以上の移動局との間で前記各信号を転送するよう結合された移動局インタフェース回路を含む。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に試験システムに関し、特にセルラ通信網の試験に関する。
【背景技術】
【0002】
移動通信製品のための試験システムは、技術的に知られている。オレゴン州ポートランドのテクトロニクス(Tektronix)社は、移動通信の動作環境をシミュレートしCMD80に結合された移動ユニットで測定を行なうCDM80デジタル通信試験セットを製造する。CMD80において、ユーザーは、基地局からの信号の平均電力や電力変動のような網の試験パラメータを定義し、送信機と受信機を兼ね備えた移動局での影響を測定することができる。送信機と受信機を兼ね備えた移動局を、本明細書中では移動局と称す。
【0003】
セルラ網と、基地局や移動局のような互いに通信し合う網上のコンポーネントは、一般に国際規格に従って動作する。例えば、符号分割多元接続(CDMA)網は、IS−95規格および/または世界的に調和化されたIMT−2000(International Mobile Telecommunications)規格のような後継規格で動作しているか、今後動作するであろう。IMT−2000は第3世代(3G)CDMA規格であり、狭帯域CDMAと広帯域CDMA(W−CDMA)の動作を含む。IMT−2000のような、セルラ網とそれらのコンポーネントを動作させるための規格は、スイスのジュネーブの国際電気通信連合からコンピュータ読み取り可能なファイルとして入手できる。規格に対する試験手順も、木および表の組合せ表記(TTCN)フォーマットで入手できる。
【0004】
Thompson,et al.の米国特許5,809,108号は、その開示が本明細書中に参照により組み込まれており、移動電話のための試験システムについて述べている。このシステムは、試験呼の発呼側と着呼側からシグナリングデータを取り込む。試験状況生成装置は、新しい試験呼における各ステップのためのメニューをユーザーに提示することにより、新しい試験呼を生成する。ユーザーは、リスト項目を選択し、適切な場合にその項目に関係があるデータをキーボード入力することにより、試験呼を作成する。
【0005】
Sasin,et al.の米国特許5,875,397号は、その開示が本明細書中に参照により組み込まれており、電話通信装置を試験するための装置および方法について述べている。この試験装置は、電話通信装置を試験するデジタル試験信号を生成するために、中央信号プロセッサとプログラム可能データプロセッサを備えている。プログラム可能データプロセッサには、コンバータが接続されている。コンバータは、電話特定構成データの制御の下で、データプロセッサのデジタル試験信号を、電話のキーパッドとマイクの動作をコネクタを介して制御するための信号に変換するよう構成されている。またコンバータは、電話のスピーカと発呼装置とから受信した応答信号をデジタル動作応答信号に変換し、その信号をプログラム可能データプロセッサに転送し、ここで信号は保存または評価される。
【0006】
Sasin,et al.の米国特許6,011,830号は、その開示が本明細書中に参照により組み込まれており、複数の動作状態を仮定することができるシステムのために試験を実行する装置および方法について述べている。この装置は、GSM(Global System for Mobile)通信網のような移動電話網の試験、例えばその中の接続線を遮断するのに特に適していると述べられている。試験状況生成装置が、試験装置インタフェースを介して被試験システムに送られる複数の試験状況を生成するために備えられている。システムの試験状況モデルは、試験状況生成装置により、システムのハードウェア構成上の情報と他のパラメータを用いて作られる。試験コマンドは、この試験状況モデルのモンテカルロ・シミュレーションに基づいて生成される。
【0007】
フローチャートのようなグラフィックエレメントからソフトウェアエレメントを生成する方法は、技術的に知られている。例えば、ワシントン州シアトルのビジオ(Visio)社により製作されたビジオエンタープライズ(Visio Enterprise)は、状態機械のグラフィックからUML(一般的なモデリング言語)のような複数のコンピュータ言語のコードを生成することができるグラフィックパッケージである。
【0008】
Paul J. LucasのM.S.論文(アーバナ−シャンペーンのイリノイ大学、技術報告書:UIUCCS−R−94−1868)は、本明細書中に参照により組み込まれており、並行階層状態機械(CHSM)を実現するための言語について述べている。CHSM言語は、状態図を明記するためのテキストベースの言語である。状態図は、状態機械をグラフィカルに明記するための正式な方法である。状態図は、状態遷移図に比べて、図が子と親の状態を含むという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明のいくつかの観点の目的は、セルラ移動局を試験するための改善された方法および装置を提供することにある。
【0010】
本発明のいくつかの観点のさらなる目的は、セルラ伝送網内の複数の基地局コントローラと基地局トランシーバの動作を同時にシミュレートするための方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本出願は、2001年4月9日に出願された米国仮特許出願第60/282,664号に対して優先権を主張する。
【0012】
本発明の好ましい実施形態では、1つ以上の移動局が各移動局を試験するためにセルラ通信網のシミュレータに結合される。シミュレータは、複数のエレメントを備えている。局コアシミュレータは、1つ以上の基地局トランシーバ(BTS)および/または1つ以上の基地局コントローラ(BSC)の管理機能および管理動作をデジタルレベルでシミュレートする第1のエレメントとして作動する。コアシミュレータにより行なわれるシミュレーションは、BTS/BSCと移動局との間の通信のために、適切なチャネルパラメータを含むチャネルの割り当てを含み、デジタル出力を供給する。シミュレータの第2のエレメントは、第1のエレメントと試験される移動局との間のインタフェースとして動作する。第2のエレメントは、割り当てられたチャネルを介する1つ以上の基地局と試験下の各移動局との間のRF通信をシミュレートし、「実在の」信号の影響をチャネルに組み込むために、デジタル/デジタル変換とデジタル/RF変換を行なう。網シミュレータの各エレメントの動作パラメータは、オペレータにより個別に構成し制御することができる。
【0013】
作動中に、シミュレータはオペレータにより入力された試験スクリプトを介して試験指示を受信し、そのスクリプトを試験に組み込む。スクリプトは、動的に変化するパラメータを含む。試験は、対立するように、またはしないように設計することができる。自律動作モードにおいて、システムが「良好な挙動」モードで動作するように、試験スクリプトにより全てのシミュレータエレメントが構成された後に、シミュレータは1つ以上の移動局の試験を行なう。全ての移動局の試験は、ほぼ同時に行なわれ、他から独立したものである。したがって、複数の移動局を同時に独立して試験するために、単一の網シミュレータが、通信に用いられる1つ以上のBTS、1つ以上のBSC、およびチャネルをシミュレートする。試験を行なうために1つの構成可能なシミュレータを用いることにより、技術的に知られている方法に比べて、試験の柔軟性と迫真性が保たれるとともに、時間を著しく節約することができる。
【0014】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、試験スクリプトは木および表の組合せ表記(TTCN)言語で書かれる。スクリプトは、最も好ましくはTTCNで書かれた1つ以上の試験手順を組み込む。これによりスクリプトは、規格に対する試験下で1つ以上の移動局を直接試験するのに用いることができる。本発明の他の好ましい実施形態では、スクリプトは技術的に知られている汎用コンピュータ言語で書かれる。
【0015】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、シミュレータ内の1つ以上のパラメータは、複数のBTSが様々なトポロジーに接続されるように設定される。
【0016】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、シミュレータ内の1つ以上のパラメータは、複数のオペレータがシミュレータを同時に用いることができるように設定される。
【0017】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、シミュレータは自律動作モードおよび非自律動作モードの組合せで動作するよう設定される。
【0018】
したがって本発明の好ましい実施形態により、1つ以上の移動局を試験する装置が提供される。各移動局はセルラ通信網と互換性がある各信号を送信および受信するように構成されている。
【0019】
この装置は、前記セルラ通信網で同時に動作する複数の基地局コントローラ(BSC)をシミュレートするように構成された局シミュレーション回路と、
前記局シミュレーション回路と前記1つ以上の移動局との間で前記各信号を転送するよう結合された移動局インタフェース回路と、
を備える。
【0020】
好ましくは、前記移動局インタフェース回路は、前記局シミュレーション回路と前記1つ以上の移動局との間の前記各信号の伝達を介在する1つ以上の通信チャネルをシミュレートするように構成されたチャネルシミュレーション回路を含む。
【0021】
さらに好ましくは、前記チャネルシミュレーション回路は、1つ以上のデジタルチャネルボード(DCB)を含み、前記1つ以上のDCBは、ノイズ、フェージング、減衰、遅延、ドップラー偏移、および反射から成るグループから選択された1つ以上の影響をシミュレートするように構成されている。
【0022】
好ましくは、前記局シミュレーション回路は、前記複数のBSCに結合された1つ以上の基地局トランシーバをシミュレートするように構成された1つ以上のコンポーネントを含む。
【0023】
好ましくは、前記局シミュレーション回路は、公衆交換電話網(PSTN)との間でデータを転送するように構成されている。
【0024】
好ましくは、前記局シミュレーション回路は、非同期データ、ファックスデータ、およびパケットデータから成るグループから選ばれたデータを転送するように構成されている。
【0025】
好ましくは、前記装置は、前記局シミュレーション回路と前記移動局インタフェース回路に結合されるシステムコントローラを含み、前記システムコントローラは複数のユーザーが前記1つ以上の移動局を同時に試験することを可能にする。
【0026】
好ましくは、前記コントローラは、前記複数のBSCを定義する1つ以上のパラメータが格納されるデータベースを含む。
【0027】
さらに好ましくは、前記データベースは、前記複数のBSCの間の接続を記述している複数のトポロジーを定義するパラメータを含む。
【0028】
好ましくは、前記データベースは、1つ以上の挙動モデルを含み、前記1つ以上の挙動モデルは各々前記複数のBSCの少なくとも1つが従う1つ以上の手順を記述する。
【0029】
好ましくは、前記データベースは、前記1つ以上の移動局を試験するために前記1人以上のユーザーにより入力された1つ以上の試験スクリプトを含む。
【0030】
さらに好ましくは、前記1つ以上の試験スクリプトは、各々が前記複数のBSCの少なくとも1つが従う1つ以上の手順を定義する1つ以上の実行可能ファイルを含む。
【0031】
好ましくは、前記1つ以上の試験スクリプトは、木および表の組合せ表記(TTCN)で書かれたスクリプトを含む。
【0032】
好ましくは、前記局シミュレーション回路は、前記複数のBSCの通信チャネルの管理をシミュレートするように構成されている。
【0033】
好ましくは、前記通信チャネルは、パイロットチャネル、ページングチャネル、同期チャネル、およびアクセスチャネルから成るグループから選択された通信チャネルを含む。
【0034】
さらに好ましくは、前記通信チャネルは、順方向専用通信チャネルおよび逆方向専用通信チャネルを含む。
【0035】
好ましくは、1つ以上の移動局は、1つ以上の移動局モデム装置を含む。
さらに本発明の好ましい実施形態により、1つ以上の移動局を試験する方法が提供される。各移動局はセルラ通信網と互換性がある各信号を送信および受信するように構成されている。
【0036】
この方法は、局シミュレーション回路内の各信号を、セルラ通信網内の1つ以上の移動局と通信する複数の基地局コントローラ(BSC)の動作をシミュレートするために処理し、これにより処理信号を生成し、かつ
前記処理信号を前記局シミュレーション回路と前記1つ以上の移動局との間で転送することを含む方法が提供される。
【0037】
好ましくは、前記処理信号の転送は、前記信号を転送するのに用いられる1つ以上の通信チャネルをシミュレートすることを含む。
【0038】
さらに好ましくは、前記1つ以上の通信チャネルのシミュレートは、チャネルシミュレーション回路において、ノイズ、フェージング、減衰、遅延、ドップラー偏移、および反射から成るグループから選択された1つ以上の影響をシミュレートすることを含む。
【0039】
好ましくは、前記信号の処理は、前記複数のBSCに結合された1つ以上の基地局トランシーバの動作をシミュレートするために前記信号を処理することを含む。
【0040】
好ましくは、前記1つ以上の移動局の試験は、複数のユーザーの制御の下で同時に前記1つ以上の移動局を試験することを含む。
【0041】
好ましくは、前記1つ以上の移動局の試験は、1つ以上の試験スクリプトを前記局シミュレーション回路に入力することを含む。
【0042】
好ましくは、前記信号の処理は、前記複数のBSCの間の接続を記述している1つ以上のトポロジーを定義することと、少なくとも1つの前記定義されたトポロジーに従って前記信号を処理することを含む。
【0043】
好ましくは、前記信号の処理は、1つ以上の挙動モデルを構築することを含み、前記1つ以上の挙動モデルは各々前記複数のBSCの少なくとも1つが従う1つ以上の手順を記述し、かつ前記挙動モデルの少なくとも1つに従って前記信号を処理することを含む。
【0044】
好ましくは、前記方法は、前記複数のBSCの通信チャネルの管理をシミュレートすることを含む。
【0045】
好ましくは、前記1つ以上の移動局の試験は、1つ以上の移動局モデム装置を試験することを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【0046】
本発明は、以下に図面とともに詳しく述べる本発明の好ましい実施形態から、より十分に理解されるであろう。
【0047】
以下、本発明の好ましい実施形態に基づく試験システム20の概略図である図1を参照する。試験システム20は、1つ以上のほぼ同様の基地トランシーバ局(BTS)21、1つ以上の基地局コントローラ(BSC)23、およびセルラ通信網25内で動作する1つ以上のほぼ同様の移動ユニット35の間の通信をシミュレートする。試験システム20は、例えば陸上ベースの電話33および/またはファックス装置のようなデータ伝送装置29を備える公衆交換電話網(PSTN)34と、網25との間の通信もシミュレートする。
【0048】
システム20において、基地局シミュレータ28は、1つ以上のBSC23と1つ以上のBTS21により実行される動作をシミュレートするのに用いられるコンポーネントを備え、各BTSは特定のBSC23により制御される。シミュレータ28は、1つ以上のBSCのアクティビティをシミュレートする信号を発生し、そして基地局シミュレーションシステムとして作動する。シミュレータ28は、最も好ましくはPSTN34を介して、地上電話32とデータ伝送装置31に結合される。地上電話32およびデータ伝送装置31は、それぞれ電話33およびデータ伝送装置29とほぼ同様である。チャネルシミュレーションユニット30は、移動局インタフェース回路を備えており、シミュレータ28と1つ以上の被試験ユニット(UUT)36との間の信号を伝達する1つ以上のセルラ網チャネルをシミュレートするために実装される。
【0049】
シミュレータ28は、イーサネット(登録商標)接続のような工業規格の手段によりユニット30に結合される。またユニット30は、1つ以上のUUT36に結合される。UUT36は、最も好ましくは1つ以上の移動局37を備えており、移動局37は1つ以上のBTS21により発生した信号と互換性のある信号を受信し送信するよう設計されている。その代わりに、またはそれに加えて、1つ以上のUUT36は1つ以上の移動局モデム装置38を備えており、移動局モデム装置38は1つ以上のBTS21により発生した信号と互換性のある信号を受信および送信することができる。好ましくは、網25内の信号およびシステム20によりシミュレートされた信号は、CDMA信号である。あるいは、信号は時分割多元接続(TDMA)のような別の工業規格のセルラ網と互換性のあるタイプである。ユニット30とUUTとの間の結合は、無線結合によることが好ましい。あるいは、ユニット30は、セルラ網信号を転送できる同軸ケーブルのような他の標準の手段によりUUTと結合することができる。シミュレータ28とユニット30の実施および動作について、以下でさらに詳しく述べる。
【0050】
システム20は、シミュレータ28とユニット30の動作を制御するコントローラ24をさらに備えており、コントローラ24は好ましくは工業規格のパーソナルコンピュータとして実施される。コントローラ24は、ユニット30、システムシミュレータ28、およびデータベース22に接続されている。データベース22には、UUTでの試験の実施においてコントローラにより用いられるパラメータ、試験メッセージ、および試験信号が格納されている。コントローラ24、システムシミュレータ28、およびデータベース22の間の結合は、コントローラへの信号およびコントローラからの信号を直接送るケーブルによることが好ましい。あるいは、結合は分散網40、例えばインターネットを介する。またシステム20は、作動可能でありUUTで実施された試験の結果をコントローラ24を介して受信できる1つ以上のクライアント26を備えている。各クライアント26は、最も好ましくは工業規格のパーソナルコンピュータとして実施され、上述したようにコントローラ24に直接または間接的に結合されている。
【0051】
各クライアント26は、最も好ましくは、モニター42、不揮発性メモリ44、およびコンピュータポインティングデバイスかキーボードのような入力装置46を備えている。各クライアント26は、さらに最も好ましくは、システム20の各ユーザー27a、27b、27c、…により操作される。ユーザー27a、27b、27cは、以下ではまとめてユーザー27と称す。ユーザー27は、1つ以上のUUTに対して1つ以上の試験を選んで実施するために、それらの各クライアント26を介してシステム20に命令を入力する。1つ以上の試験の結果は、好ましくはユーザーのクライアント26上で各ユーザー27により受信され、クライアント26で結果を格納することができる。
【0052】
図2は、本発明の好ましい実施形態に基づく試験構成50に備えられるセクションを示す概略図である。ユーザー27は、システム20を用いて1つ以上の試験を生成するために構成50内でパラメータを設定する。ユーザー27は、最も好ましくは技術的に知られているテキスト構成言語を用いて、1つ以上の試験に必要なパラメータを、それらの各クライアント26を介して入力する。あるいは各ユーザー27は、1つ以上の試験に必要なパラメータを、ユーザーのモニター42上のグラフイックユーザーインタフェースのような技術的に知られている他の手段を介して入力する。必要なパラメータはシステム20によりコンパイルされ、好ましくはデータベース22内に格納される。コンパイルされたパラメータは、1つ以上の試験が実施されるときに、コントローラ24によりデータベース22から検索される。
【0053】
構成50は、次を備えている。
・基地局セクション52。このセクションは、ユーザー27が特定の試験で用いられるべき1つ以上の論理上のBSCの各構成を定義することを可能にする。セクション52において、各ユーザー27は各BSC内に1つ以上のセルを定義し、定義された各セル内に1つ以上のセクタを定義する。各セクタに対して、ユーザー27はどのセクタを隣接するセクタとみなすべきかを定義する。また各セクタに対して、各ユーザー27はセクタ内で用いられるチャネルとチャネルの属性を定義する。したがって、セクション52内で、システムの完全なトポロジーが定義される。チャネルのタイプとそれらの属性は、以下で詳しく述べる。
【0054】
・メッセージセットセクション54。これは、試験の間に用いるべきメッセージとメッセージのフォーマットをユーザー27が作成することを可能にする。メッセージは好ましくは2つのタイプがある。制御メッセージおよびレイヤ3メッセージを含む一般メッセージと、オーバーヘッドチャネルメッセージのような特定のセクタ内で一斉送信されるメッセージや挙動モデル(以下で詳しく述べる)内で用いられる他の何らかのメッセージを含むセクタメッセージとである。
【0055】
・UUT記録セクション60。これは、試験されるべき1つ以上のUUTをユーザー27が指定することを可能にする。
【0056】
・呼セットアップ記録セクション58。これは、試験の間に用いられるべき呼セットアップパラメータをユーザー27が指定することを可能にする。
【0057】
・1つ以上の挙動モデル55を含む挙動モデルセクション56。各挙動モデル55は、それぞれ試験の間に実行される手順であり、各手順は基地局の動作を表す1つ以上の特定の状態図に相当する。挙動モデルの構造および実施については、以下で詳しく述べる。
【0058】
・試験環境セクション53。これは、1つ以上の試験スクリプト57、最も好ましくはシステム20上で試験が行われる前に各ユーザー27により生成される1つ以上の試験スクリプトを呼び出す。セクション53は、構成50の他のセクションを含むエンベロープとして作動する。システム20上での試運転は、自律モードで実行できる。この自律モードでは、セクション52、54、56、58、および60は、システム20に「良好な挙動」型で動作をさせる1つ以上の特定の試験スクリプト57に基づいて、各ユーザー27により定義される。その代わりに、またはそれに加えて、セクション53は不都合なまたは不都合でない方法でシステム20に動作をさせる1つ以上の試験スクリプト57を呼び出すことができる。好ましくは、1つ以上のスクリプト57は、システム20内で動作するために、技術的に知られている方法によりそれぞれ許可スクリプトとして書き込むことができる。その代わりに、またはそれに加えて、1つ以上のスクリプト57は、木および表の組合せ表記(TTCN)に書き込まれる。発明の背景技術で述べたように、網25用の規格に対する試験手順はTTCNファイルとして生成することができ、その結果、そのようなファイルは、1つ以上の特定の規格が満たされるかどうかを検査するために試験スクリプト57に組み込むことができる。
【0059】
基地局セクション52について上述したように、各ユーザー27は各セクタ内で用いられるチャネルを定義する。好ましくは、すべてのチャネルはIMT−2000規格に基づいて定義される。
【0060】
各セクタは、最も好ましくは以下の表IおよびIIに示す各ページングチャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義される1つ以上のページングチャネルおよび/またはクイックページングチャネルを備えている。表IおよびIIは、属性名および属性に対応する説明を示している。最も好ましくは、各ユーザー27は各セクタに対して7つまでのページングチャネルと8つまでのクイックページングチャネルを定義する。
【0061】
【表1】
表Iの属性PageTypeがチャネルをページングであると、すなわちクイックページングでないと定義するよう設定される場合、各ユーザー27は、最も好ましくは以下の表IIに示す各ページングチャネル付加属性を割り当てる。
【0062】
【表2】
各セクタは、最も好ましくは以下の表IIIに示す各パイロットチャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義される1つ以上のパイロットチャネルを備えている。好ましくは、各ユーザー27は各セクタ用の1つのパイロットチャネルと3つの予備パイロットチャネルを定義する。
【0063】
【表3】
各セクタは、最も好ましくは以下の表IVに示す各同期チャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義される1つ以上の同期チャネルを備える。好ましくは、各ユーザー27は各セクタ用の1つの同期チャネルを定義する。
【0064】
【表4】
各セクタは、最も好ましくは以下の表Vに示す各アクセスチャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義されるアクセスチャネルを備える。好ましくは、各ユーザー27は表IおよびIIで上述したように定義された各ページングチャネルに対して32までのアクセスチャネルを定義する。
【0065】
【表5】
各セクタは、最も好ましくは以下の表VIおよびVIIに示す各順方向トラヒックチャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義される順方向トラヒックチャネルを備える。好ましくは、各ユーザー27は網25の動作を規制する規格により許容されるのと同じくらい多くの順方向トラヒックチャネルを定義する。
【0066】
【表6】
さらに各順方向トラヒックチャネルは、最も好ましくは以下の表VIIに示すトラヒックチャネルの電力レベルに関わる属性を割り当てられる。
【0067】
【表7】
各セクタは、最も好ましくは以下の表VIIIに示す各逆方向トラヒックチャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義される逆方向トラヒックチャネルを備える。好ましくは、各ユーザー27はBTS21がシミュレートされている規格により許容されるのと同じくらい多くの逆方向トラヒックチャネルを定義する。
【0068】
【表8】
図3は、本発明の好ましい実施形態に基づく局シミュレータ28に備えられるエレメントを示すブロック図である。以下で述べない限り、シミュレータ28内のエレメントは、最も好ましくは1つ以上の工業規格の記憶装置として実装される局シミュレーション回路内のソフトウェアコンポーネントとして例示する。このコンポーネントは、好ましくはC++のような工業規格のコンピュータ言語で書かれる。局シミュレータ28は、CDMA基地局内で実行される管理操作をシミュレートする。この管理操作はチャネルの割り当てとチャネルパラメータの割り当てを含む。BSCは、基地局52において各ユーザー27により定義されるが、最も好ましくは1つの共通シグナリングチャネル管理セクション76と1つの専用シグナリングチャネル管理セクション78を含む。各BSCのために、セクション76とセクション78は、1つ以上の実質的に同様のセルサイトモデムカード110とインタフェースをとる。カードの数は、基地局52においてユーザーにより定義されるセルの数によって決まる。各セルサイトモデムカード110は、以下で述べるようにソフトウェアコンポーネントが例示される記憶装置を備える。各セルサイトモデムカード110で実行されるソフトウェアは、インタフェース回路、最も好ましくは各モデム/ドライバ114とインタフェースをとる。モデム/ドライバ114は、その各カード110とチャネルシミュレータ30との間でデータを転送する。
【0069】
各BSCのために、共通シグナリングチャネル管理セクション76は、コントローラ24により通信インタフェースコンポーネント74を介して制御されるオーバーヘッドチャネル管理(OCM)コンポーネント80を備えている。OCMコンポーネント80は、BSCの共通チャネルにわたって、リンクアクセス制御メッセージと、メッセージセクション54で定義されるようなオーバーヘッドメッセージとを処理する。またOCMコンポーネント80は、システム20内で共通シグナリングチャネルを直接管理および制御する。共通チャネルは、パイロットチャネル、同期チャネル、ページングチャネル、およびアクセスチャネルを含み、それぞれがセルサイトモデムカード110内に例示されるセルサイトモデム管理コンポーネント84、同期チャネル管理コンポーネント86、ページングチャネル管理コンポーネント90、およびアクセスチャネル管理コンポーネント88と相互に作用することにより管理および制御される。(明確にするために、図3では単一のコンポーネント84を2箇所に示している。)OCMコンポーネント80は、上述した表I−V内の共通シグナリングチャネルのパラメータを、コントローラ24から通信インタフェース74を介して受信する。それに加えて、OCMコンポーネント80は、ページングチャネルスケジューラーコンポーネント82と共に、ページングチャネル管理コンポーネント90を管理および制御する。最も好ましくは、基地局セクション52において各ユーザー27により定義されたセルの数に応じて、システム20の各セルに対してコンポーネント84、86、88、および90が1つずつある。コンポーネント82、84、86、88、および90については以下でより詳しく述べる。
【0070】
ページングチャネルスケジューラーコンポーネント82は、リンクアクセス制御メッセージと、ページングチャネルスロットを介して転送されたページングレコードとをスケジューリングする。スケジューラー82は、OCMコンポーネント80からメッセージとレコードを受信する。次にスケジューラー82は、ページングチャネルスロットにわたる伝送のためにメッセージとレコードをスケジューリングし、これらのメッセージとレコードを順序付けられたフレームとして適切なセルページングチャネル管理部90へ転送する。
【0071】
各ページングチャネル管理部90は、それが割り当てられるセルの順方向共通シグナリングチャネルを管理する。それに加えて各管理部90は、その関連するセルの全てのアクティブページングチャネルとクイックページングチャネルを、最も好ましくは上記の表IおよびIIに示すページングチャネル属性を参照することにより定義する。最も好ましくは、各管理部90は、その割り当てられたセルの各セクタのために、7つまでのページングチャネルと3つまでのクイックページングチャネルを管理する。各管理部90は、管理部によって生成されたデータを、各モデム/ドライバ114を介してチャネルシミュレータユニット30へ送る。
【0072】
各セルサイトモデム管理部84は、それが実行されているCSMカード110の共通チャネルと専用チャネルの両方のセットアップ、ティアダウン、および構成を担う。それに加えて、各管理部84は、最も好ましくは上記の表IIIに示す各パイロットチャネル属性を割り当てることにより、全ての網の1つ以上のパイロットチャネルを処理する。最も好ましくは、各管理部84は、全ての網の各セクタに対して3つまでの予備パイロットチャネルと1つまでのパイロットチャネルを割り当てる。各管理部84は、OCMコンポーネント80とその機能が以下で述べられるセクション78内の呼リソース管理コンポーネント96との間でインタフェースをとる。また各管理部84は、各モデム/ドライバ114を介してチャネルシミュレーションユニット30とインタフェースをとる。
【0073】
各同期チャネル管理部86は、最も好ましくは上記の表IVに示す各同期チャネル属性を割り当てることにより、全ての網の1つ以上の同期チャネルを管理する。各管理部86は、管理部によって生成されたデータを、各モデム/ドライバ114を介してチャネルシミュレータユニット30へ送る。
【0074】
各アクセスチャネル管理部88は、最も好ましくは上記の表Vに示す各アクセスチャネル属性を割り当てることにより、全ての網の全ての逆方向共通シグナリングチャネルを管理する。最も好ましくは、各管理部88は、各ページングチャネルに対して32までのアクセスチャネルを割り当てる。各管理部88は、チャネルシミュレーションユニット30から各モデム/ドライバ114を介してデータを受信する。
【0075】
呼リソース管理コンポーネント96は、専用シグナリングチャネル管理セクション78内に備えられている。呼リソース管理部96は、基地局セクション52(図2)内の各ユーザー27により定義される特定のBSCの専用のチャネルにより用いられるリソースの割り当て、構成、制御、および割り当て解除を管理する。呼リソース管理部96は、管理部が動作するのに必要な場合に、通信インタフェース74を介してコントローラ24と通信しコントローラ24により用いられる。上述したように、リソース管理部96はセルサイトモデム管理部84とインタフェースをとる。呼リソース管理部96は、リンクアクセス制御コンポーネント94、サービスオプションインタフェースコンポーネント98、順方向専用処理コンポーネント100、および逆方向専用処理コンポーネント102と直接相互に作用することによっても、そのタスクを実行する。コンポーネント94、98、100、および102については、以下でさらに詳しく述べる。
【0076】
リンクアクセス制御コンポーネント94は、リンクアクセス制御レイヤの自動再送要求サブレイヤとユーティリティサブレイヤを管理する。自動再送要求サブレイヤは、通信中のBSCの間で信号を確実に伝達させる。最も好ましくは、特定の信号の伝達は、伝達の間接的なまたは明確な確認が得られるまで、信号を自律的に再送信するおよび/または信号の受信を通知するサブレイヤにより確認される。制御コンポーネント94は、順方向トラヒック電力制御を管理する電力制御管理コンポーネント92にデータを供給する。最も好ましくは、電力制御管理コンポーネント92は、1.25ms毎に更新電力制御データを生成する。電力制御管理部92は、逆トラヒックプロセスからデータを集め、このデータに応じて順方向トラヒックチャネルへ情報を提供する。
【0077】
サービスオプションインタフェースコンポーネント98は、サービスオプションエレメント64内に備えられている全てのコンポーネントに対して均一なインタフェースを提供する。エレメント64は、最も好ましくはボコーダを備える公衆交換電話網(PSTN)インタフェース72と、E1/T1インタフェースを備える中間動作機能インタフェース70とを含み、それらはそれぞれ電話32とファックス/データモデム31とに結合する。インタフェース70および72は、好ましくは非同期データ、ファックスデータ、および/またはパケットデータを生成する工業規格のインタフェースハードウェアデバイスから成る。またエレメント64は、最も好ましくはループバックおよび/またはマルコフ呼の形成を可能にする1つ以上の工業規格のインタフェース66および68を備える。サービスオプションインタフェースコンポーネント98は、最も好ましくはエレメント64内に備えられる全てのコンポーネントと順方向および逆方向専用処理コンポーネント100および102との間に、均一なインタフェースを提供する。
【0078】
順方向専用処理コンポーネント100は、リンクアクセス制御部94からフレームとして順方向シグナリングメッセージを受信し、そのフレームをサービスオプションインタフェース98から受信したデータブロックと多重化する。最も好ましくは、多重化のための2つの方法の1つが、上述した表VIおけるチャネルのMuxOption属性を参照することにより、呼リソース管理部96からコンポーネント100へ提供される。処理コンポーネント100は、電力制御管理部92から受信した電力制御パラメータを各フレームに加え、修正されたフレームを、セルサイトモデムカード110に備えられた1つ以上の順方向トラヒックエレメントコンポーネント104へ送る。
【0079】
逆方向専用処理コンポーネント102は、リンクアクセス制御レイヤのセグメンテーションとサブレイヤの再アセンブリの動作を担う。コンポーネント102は、セルサイトモデムカード110内に備えられた1つ以上の逆方向トラヒックエレメントコンポーネント106からトラヒックフレームを受信する。最も好ましくは、呼がソフターハンドオフモードまたはソフトハンドオフモードにある場合、コンポーネント102は受信した呼の複数のフレームから最適なフレームを選択する。受信した各フレームに対して、コンポーネント102は逆フレームレートと消去ビットインジケータを評価する。このインジケータは、移動局への順方向リンクにおける移動局提供エラー指示である。逆フレームレートと消去ビットインジケータの値は、電力制御管理コンポーネント92へ転送される。それに加えて、コンポーネント102は、受信したフレームを、最も好ましくはコンポーネント100で用いられたのと同じ方法に基づき多重分離して、再生したシグナリングメッセージをリンクアクセス制御部94に転送し、再生したデータブロックをサービスオプションインタフェース98に転送する。
【0080】
基地局セクション52内で各ユーザー27により定義されたセルの数に応じて、システム20の各セルに対してコンポーネント104および106が1つずつあることが最も好ましい。コンポーネント104および106については以下でより詳しく述べる。
【0081】
各順方向トラヒックエレメント104は、順方向処理コンポーネント100からデータを受信する。データは、特定のモデム/ドライバ114を介してチャネルシミュレーションユニット30へ転送される。それに加えて、各順方向トラヒックエレメント104は、最も好ましくは上記の表VIおよびVIIに示す各トラヒックチャネル属性を割り当てることにより、順方向トラヒックチャネルを処理する。
【0082】
各逆方向トラヒックエレメント106は、チャネルシミュレーションユニット30から特定のモデム/ドライバ114を介してデータを受信する。データは、逆方向処理コンポーネント102へ転送される。それに加えて、各逆方向トラヒックエレメント106は、最も好ましくは上記の表VIIIに示す各トラヒックチャネル属性を割り当てることにより、逆方向トラヒックチャネルを処理する。
【0083】
順方向リンクデータ、すなわち同期チャネル管理部86、ページングチャネル管理部90、順方向トラヒックエレメント104、およびセルサイトモデム管理部84により生成されるデータは、各モデム/ドライバ114へ転送される。各モデム/ドライバ114は、順方向リンクデータを処理し、それらをシミュレーションユニット30による受信に適する順方向ベースバンドデータ信号に変換する。以下でより詳しく述べるように、チャネルシミュレーションユニット30は逆方向リンクベースバンドデータ信号も生成する。逆方向リンク信号は、各モデム/ドライバ114により、アクセスチャネル管理部88、逆方向トラヒックエレメント106、およびセルサイト管理部84による処理に適する逆方向リンクデータに変換される。
【0084】
図4は、本発明の好ましい実施形態に基づくチャネルシミュレーションユニット30を示す概略ブロック図である。ユニット30は複数の、好ましくは6つの実質的に同様のセクション120を含むチャネルシミュレーション回路から成り、各セクションは順方向リンク信号および逆方向リンク信号を送信する。ユニット30は、基地局シミュレータ28と1つ以上の試験用のユニット(UUT)36とをリンクする。好ましくは、各セクション120は信号を1つのセクタのために転送する。
【0085】
順方向リンク上で、各セクション120は各モデム/ドライバ114で生成されたデジタル信号を受信するためにバックエンドインタフェース130を介して結合され、ここで信号はデジタルチャネルボード(DCB)132よる処理に適した形式に変換される。デジタル化された信号は、特定の(自動車で移動するような)UUT36の予想動作のモデルと、UUTと基地局またはそれが通信している局との間の経路内の建物からの反射のような予想環境の考慮とに基づいて、対応する伝送に関連するノイズ、フェージング、減衰、遅延およびドップラー偏移のような影響をシミュレーションするために、DCB132内で処理される。シミュレーションの原理は、特許出願{ファイル31554。番号はここに付け加える。}で述べられたものと概ね同じあり、これは本発明の譲渡人に譲渡され、その開示は参照により本明細書中に組み込まれているが、その実施は衛星通信よりもむしろ地上通信やセルラ通信の状況に適している。各DCB132の出力は、各フロントエンドRFインタフェース134によりRF信号に変換される。好ましくは、RF信号はさらにユニット30と1つ以上のUUT36との間で信号を導く調整可能なRF利得マトリックス154に転送される。あるいは、RF分配器/結合器136がRF信号を受信し、それらを信号UUT36へ直接伝達する。
【0086】
ユニットの逆方向リンク上で、各UUT36により出力されるRF信号は、利得マトリックス154により、異なるセクタに対応する複数の経路に導かれる。あるいは、単一のUUTからの信号は、分配器/結合器136により分割され、各フロントエンドRFインタフェース134を介して各DCB132に入力される。各DCB132は、上述した順方向リンクへの影響と概ね同様の逆方向リンクへの影響を組み込む。次に、DCB132からの処理信号は、バックエンドインタフェース130を介して適切なモデム/ドライバ114へ出力される。上述したようなチャネルの影響は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより試験環境50に組み込まれる。チャネルの影響は、最も好ましくは試験環境50に組み込まれた挙動パターンに基づいて最大レート100Hz(周期10msに相当する)で変化するであろう。チャネルの影響は一定のままであるか10msよりも長いサイクル時間で繰り返されることも理解されよう。
【0087】
チャネル制御ユニット144は、同期信号と制御信号をユニット30の他のエレメントに供給し、それによってシミュレーションデータを交換する。制御ユニット144は、遠隔制御ユニット146を用いて、および/または網40を介して、コントローラ24によりプログラミングすることができる。制御ユニットは、ユニット30の性能を評価するために、既成の試験装置148と結合することもできる。
【0088】
図5(a)は、本発明の好ましい実施形態に基づく1つのBSC23が従う呼セットアップ手順152を示す状態図150であり、図5(b)は本発明の好ましい実施形態に基づくセットアップ手順が行なわれる場合に転送されるメッセージを示すメッセージフロー図170である。以下でより詳しく述べるように、手順152のようなシミュレーション手順は、試験構成50に組み込まれる。状態図150は、陸上ベースの電話33からの呼が特定のセルラ移動ユニット35へ発せられた場合に、網25内の特定のBSC23(図1)が従うセットアップ手順を表わしている。状態図150は特定のBSC23が従う1つの手順を示す例として本明細書中で用いられており、当業者は1つ以上のBSC23が従う他の手順の状態図を生成できることが理解されよう。
【0089】
状態図150で示された呼セットアップ手順は、BSC23により陸上ベースの呼が受信された場合に呼び出され、初めにアイドル状態154にある。BSC23は、ページング状態156に移る。ページング状態156では、BSC23により要求されるサービスのタイプ、典型的な例では音声サービスの指定を含む一般のページメッセージ172が、BSC23から陸上ベースの電話により呼び出された特定の移動局へ送られる。セットアップ時間内で応答が受信されない場合、呼セットアップ手順は終了し、BSC23が完了すべき呼に必要なサービスを提供できない場合、BSCはアイドル状態154に戻る。移動局は一般のページメッセージに応答できる場合、ページ応答メッセージ174をBSCへ送る。BSC23がページ応答174を受信する場合、BSCはリソース確認/割り当て状態158に移る。状態158において、BSC23はトラヒックチャネル形式のリソースが呼に利用可能であることを調べ、リソースを割り当て、拡張チャネル割り当てメッセージ176を移動局へ送る。次に、BSC23はチャネル処理状態160に移る。BSCは、呼が続く限りチャネル処理状態160に留まる。呼が終了した場合、割り当てられたトラヒックチャネルは解放され、BSC23はアイドル状態154に戻る。呼が続いている間に呼が続行できない場合、例えば移動局がそれに送られた信号を承認しない場合、呼セットアップ手順は終了する。
【0090】
図6は、本発明の好ましい実施形態に基づく挙動モデルを実行可能なファイルを生成するのに用いられる処理180を示す概略フローチャートである。処理180に基づいて生成される各実行可能ファイルは、上記で図2を参照して述べたシステム20上で実行される特定の挙動モデル55に相当する。各挙動モデル55は、システム20のための特定の試験シナリオに相当し、各ユーザー27は、ユーザーがUUT36上での実行を必要とする1つ以上の試験シナリオに基づいて、1つ以上の挙動モデル実行可能ファイルを生成することができる。
【0091】
最初のステップにおいて、1つ以上の状態機械のセットが各グラフィック状態図として生成される。セット内の各状態図は、概ね図5(a)について述べた形式である。最も好ましくは、各状態図は発明の背景技術で述べたような規格で定義される1つ以上の手順に相当する。その規格に従って網25は動作する。さらに最も好ましくは、各状態図はビジオエンタープライズのような工業規格のプログラムで書かれ、これにより、本明細書中でUML(一般的なモデリング言語)で記述されていると仮定するコンピュータで読み取り可能なファイルを、状態図に対応して生成することが可能になる。
【0092】
変換ステップにおいて、セット内の各状態図はUMLに変換され、次に各UMLファイルは構文解析され、対応する並行階層状態機械(CHSM)言語ファイルに変換される。次にCHSMファイルは、1つ以上の状態機械のセットを表わすCHSMファイルセットに結合される。
【0093】
最後のステップにおいて、CHSMファイルセットはC++のような工業規格のコンピュータ言語にコンパイルされる。コンパイルされたファイルは、処理180の最初のステップの1つ以上の状態機械に対応する挙動モデル実行可能ファイルに変換される。
【0094】
処理180は1つ以上の状態機械に対応する実行可能ファイルを生成するための1つの方法の例であり、これら状態機械は特定のBSC23が従う各手順に順番に対応することが理解されよう。当業者は、状態機械をPERL言語のコードに変換し、かつ変換されたコードを実行可能なファイルにコンパイルするような変換を行なう他の方法を用いることができるであろう。
【0095】
このように、上述した好ましい実施形態は例として述べられており、本発明は上記で詳しく示し述べた内容に限定されないことが理解されよう。むしろ本発明の範囲は、当業者が先の記述を読むことで実施できかつ従来技術に開示されていない本発明の変形例と変更例だけでなく、上記で述べた様々な特徴の組合せと部分的な組合せの両方を含む。
【図面の簡単な説明】
【0096】
【図1】本発明の好ましい実施形態に基づく試験システムの概略図。
【図2】本発明の好ましい実施形態に基づく試験構成に備えられるセクションを示す概略図。
【図3】本発明の好ましい実施形態に基づく図1の試験システムに備えられる局コアシミュレータに備えられるエレメントを示すブロック図。
【図4】本発明の好ましい実施形態に基づく図1の試験システムに備えられるチャネルシミュレーションユニットを示す概略ブロック図。
【図5】(a)は本発明の好ましい実施形態に基づく基地局コントローラ(BSC)が従う呼セットアップ手順を示す状態図、(b)は本発明の好ましい実施形態に基づくセットアップ手順が行なわれる場合にBSCと移動局との間で転送されるメッセージを示すメッセージ流れ図。
【図6】本発明の好ましい実施形態に基づくBSCが従う手順に相当する挙動モデル実行可能ファイルを生成するのに用いられる処理を示す概略フローチャート。
【0001】
本発明は、一般に試験システムに関し、特にセルラ通信網の試験に関する。
【背景技術】
【0002】
移動通信製品のための試験システムは、技術的に知られている。オレゴン州ポートランドのテクトロニクス(Tektronix)社は、移動通信の動作環境をシミュレートしCMD80に結合された移動ユニットで測定を行なうCDM80デジタル通信試験セットを製造する。CMD80において、ユーザーは、基地局からの信号の平均電力や電力変動のような網の試験パラメータを定義し、送信機と受信機を兼ね備えた移動局での影響を測定することができる。送信機と受信機を兼ね備えた移動局を、本明細書中では移動局と称す。
【0003】
セルラ網と、基地局や移動局のような互いに通信し合う網上のコンポーネントは、一般に国際規格に従って動作する。例えば、符号分割多元接続(CDMA)網は、IS−95規格および/または世界的に調和化されたIMT−2000(International Mobile Telecommunications)規格のような後継規格で動作しているか、今後動作するであろう。IMT−2000は第3世代(3G)CDMA規格であり、狭帯域CDMAと広帯域CDMA(W−CDMA)の動作を含む。IMT−2000のような、セルラ網とそれらのコンポーネントを動作させるための規格は、スイスのジュネーブの国際電気通信連合からコンピュータ読み取り可能なファイルとして入手できる。規格に対する試験手順も、木および表の組合せ表記(TTCN)フォーマットで入手できる。
【0004】
Thompson,et al.の米国特許5,809,108号は、その開示が本明細書中に参照により組み込まれており、移動電話のための試験システムについて述べている。このシステムは、試験呼の発呼側と着呼側からシグナリングデータを取り込む。試験状況生成装置は、新しい試験呼における各ステップのためのメニューをユーザーに提示することにより、新しい試験呼を生成する。ユーザーは、リスト項目を選択し、適切な場合にその項目に関係があるデータをキーボード入力することにより、試験呼を作成する。
【0005】
Sasin,et al.の米国特許5,875,397号は、その開示が本明細書中に参照により組み込まれており、電話通信装置を試験するための装置および方法について述べている。この試験装置は、電話通信装置を試験するデジタル試験信号を生成するために、中央信号プロセッサとプログラム可能データプロセッサを備えている。プログラム可能データプロセッサには、コンバータが接続されている。コンバータは、電話特定構成データの制御の下で、データプロセッサのデジタル試験信号を、電話のキーパッドとマイクの動作をコネクタを介して制御するための信号に変換するよう構成されている。またコンバータは、電話のスピーカと発呼装置とから受信した応答信号をデジタル動作応答信号に変換し、その信号をプログラム可能データプロセッサに転送し、ここで信号は保存または評価される。
【0006】
Sasin,et al.の米国特許6,011,830号は、その開示が本明細書中に参照により組み込まれており、複数の動作状態を仮定することができるシステムのために試験を実行する装置および方法について述べている。この装置は、GSM(Global System for Mobile)通信網のような移動電話網の試験、例えばその中の接続線を遮断するのに特に適していると述べられている。試験状況生成装置が、試験装置インタフェースを介して被試験システムに送られる複数の試験状況を生成するために備えられている。システムの試験状況モデルは、試験状況生成装置により、システムのハードウェア構成上の情報と他のパラメータを用いて作られる。試験コマンドは、この試験状況モデルのモンテカルロ・シミュレーションに基づいて生成される。
【0007】
フローチャートのようなグラフィックエレメントからソフトウェアエレメントを生成する方法は、技術的に知られている。例えば、ワシントン州シアトルのビジオ(Visio)社により製作されたビジオエンタープライズ(Visio Enterprise)は、状態機械のグラフィックからUML(一般的なモデリング言語)のような複数のコンピュータ言語のコードを生成することができるグラフィックパッケージである。
【0008】
Paul J. LucasのM.S.論文(アーバナ−シャンペーンのイリノイ大学、技術報告書:UIUCCS−R−94−1868)は、本明細書中に参照により組み込まれており、並行階層状態機械(CHSM)を実現するための言語について述べている。CHSM言語は、状態図を明記するためのテキストベースの言語である。状態図は、状態機械をグラフィカルに明記するための正式な方法である。状態図は、状態遷移図に比べて、図が子と親の状態を含むという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明のいくつかの観点の目的は、セルラ移動局を試験するための改善された方法および装置を提供することにある。
【0010】
本発明のいくつかの観点のさらなる目的は、セルラ伝送網内の複数の基地局コントローラと基地局トランシーバの動作を同時にシミュレートするための方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本出願は、2001年4月9日に出願された米国仮特許出願第60/282,664号に対して優先権を主張する。
【0012】
本発明の好ましい実施形態では、1つ以上の移動局が各移動局を試験するためにセルラ通信網のシミュレータに結合される。シミュレータは、複数のエレメントを備えている。局コアシミュレータは、1つ以上の基地局トランシーバ(BTS)および/または1つ以上の基地局コントローラ(BSC)の管理機能および管理動作をデジタルレベルでシミュレートする第1のエレメントとして作動する。コアシミュレータにより行なわれるシミュレーションは、BTS/BSCと移動局との間の通信のために、適切なチャネルパラメータを含むチャネルの割り当てを含み、デジタル出力を供給する。シミュレータの第2のエレメントは、第1のエレメントと試験される移動局との間のインタフェースとして動作する。第2のエレメントは、割り当てられたチャネルを介する1つ以上の基地局と試験下の各移動局との間のRF通信をシミュレートし、「実在の」信号の影響をチャネルに組み込むために、デジタル/デジタル変換とデジタル/RF変換を行なう。網シミュレータの各エレメントの動作パラメータは、オペレータにより個別に構成し制御することができる。
【0013】
作動中に、シミュレータはオペレータにより入力された試験スクリプトを介して試験指示を受信し、そのスクリプトを試験に組み込む。スクリプトは、動的に変化するパラメータを含む。試験は、対立するように、またはしないように設計することができる。自律動作モードにおいて、システムが「良好な挙動」モードで動作するように、試験スクリプトにより全てのシミュレータエレメントが構成された後に、シミュレータは1つ以上の移動局の試験を行なう。全ての移動局の試験は、ほぼ同時に行なわれ、他から独立したものである。したがって、複数の移動局を同時に独立して試験するために、単一の網シミュレータが、通信に用いられる1つ以上のBTS、1つ以上のBSC、およびチャネルをシミュレートする。試験を行なうために1つの構成可能なシミュレータを用いることにより、技術的に知られている方法に比べて、試験の柔軟性と迫真性が保たれるとともに、時間を著しく節約することができる。
【0014】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、試験スクリプトは木および表の組合せ表記(TTCN)言語で書かれる。スクリプトは、最も好ましくはTTCNで書かれた1つ以上の試験手順を組み込む。これによりスクリプトは、規格に対する試験下で1つ以上の移動局を直接試験するのに用いることができる。本発明の他の好ましい実施形態では、スクリプトは技術的に知られている汎用コンピュータ言語で書かれる。
【0015】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、シミュレータ内の1つ以上のパラメータは、複数のBTSが様々なトポロジーに接続されるように設定される。
【0016】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、シミュレータ内の1つ以上のパラメータは、複数のオペレータがシミュレータを同時に用いることができるように設定される。
【0017】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、シミュレータは自律動作モードおよび非自律動作モードの組合せで動作するよう設定される。
【0018】
したがって本発明の好ましい実施形態により、1つ以上の移動局を試験する装置が提供される。各移動局はセルラ通信網と互換性がある各信号を送信および受信するように構成されている。
【0019】
この装置は、前記セルラ通信網で同時に動作する複数の基地局コントローラ(BSC)をシミュレートするように構成された局シミュレーション回路と、
前記局シミュレーション回路と前記1つ以上の移動局との間で前記各信号を転送するよう結合された移動局インタフェース回路と、
を備える。
【0020】
好ましくは、前記移動局インタフェース回路は、前記局シミュレーション回路と前記1つ以上の移動局との間の前記各信号の伝達を介在する1つ以上の通信チャネルをシミュレートするように構成されたチャネルシミュレーション回路を含む。
【0021】
さらに好ましくは、前記チャネルシミュレーション回路は、1つ以上のデジタルチャネルボード(DCB)を含み、前記1つ以上のDCBは、ノイズ、フェージング、減衰、遅延、ドップラー偏移、および反射から成るグループから選択された1つ以上の影響をシミュレートするように構成されている。
【0022】
好ましくは、前記局シミュレーション回路は、前記複数のBSCに結合された1つ以上の基地局トランシーバをシミュレートするように構成された1つ以上のコンポーネントを含む。
【0023】
好ましくは、前記局シミュレーション回路は、公衆交換電話網(PSTN)との間でデータを転送するように構成されている。
【0024】
好ましくは、前記局シミュレーション回路は、非同期データ、ファックスデータ、およびパケットデータから成るグループから選ばれたデータを転送するように構成されている。
【0025】
好ましくは、前記装置は、前記局シミュレーション回路と前記移動局インタフェース回路に結合されるシステムコントローラを含み、前記システムコントローラは複数のユーザーが前記1つ以上の移動局を同時に試験することを可能にする。
【0026】
好ましくは、前記コントローラは、前記複数のBSCを定義する1つ以上のパラメータが格納されるデータベースを含む。
【0027】
さらに好ましくは、前記データベースは、前記複数のBSCの間の接続を記述している複数のトポロジーを定義するパラメータを含む。
【0028】
好ましくは、前記データベースは、1つ以上の挙動モデルを含み、前記1つ以上の挙動モデルは各々前記複数のBSCの少なくとも1つが従う1つ以上の手順を記述する。
【0029】
好ましくは、前記データベースは、前記1つ以上の移動局を試験するために前記1人以上のユーザーにより入力された1つ以上の試験スクリプトを含む。
【0030】
さらに好ましくは、前記1つ以上の試験スクリプトは、各々が前記複数のBSCの少なくとも1つが従う1つ以上の手順を定義する1つ以上の実行可能ファイルを含む。
【0031】
好ましくは、前記1つ以上の試験スクリプトは、木および表の組合せ表記(TTCN)で書かれたスクリプトを含む。
【0032】
好ましくは、前記局シミュレーション回路は、前記複数のBSCの通信チャネルの管理をシミュレートするように構成されている。
【0033】
好ましくは、前記通信チャネルは、パイロットチャネル、ページングチャネル、同期チャネル、およびアクセスチャネルから成るグループから選択された通信チャネルを含む。
【0034】
さらに好ましくは、前記通信チャネルは、順方向専用通信チャネルおよび逆方向専用通信チャネルを含む。
【0035】
好ましくは、1つ以上の移動局は、1つ以上の移動局モデム装置を含む。
さらに本発明の好ましい実施形態により、1つ以上の移動局を試験する方法が提供される。各移動局はセルラ通信網と互換性がある各信号を送信および受信するように構成されている。
【0036】
この方法は、局シミュレーション回路内の各信号を、セルラ通信網内の1つ以上の移動局と通信する複数の基地局コントローラ(BSC)の動作をシミュレートするために処理し、これにより処理信号を生成し、かつ
前記処理信号を前記局シミュレーション回路と前記1つ以上の移動局との間で転送することを含む方法が提供される。
【0037】
好ましくは、前記処理信号の転送は、前記信号を転送するのに用いられる1つ以上の通信チャネルをシミュレートすることを含む。
【0038】
さらに好ましくは、前記1つ以上の通信チャネルのシミュレートは、チャネルシミュレーション回路において、ノイズ、フェージング、減衰、遅延、ドップラー偏移、および反射から成るグループから選択された1つ以上の影響をシミュレートすることを含む。
【0039】
好ましくは、前記信号の処理は、前記複数のBSCに結合された1つ以上の基地局トランシーバの動作をシミュレートするために前記信号を処理することを含む。
【0040】
好ましくは、前記1つ以上の移動局の試験は、複数のユーザーの制御の下で同時に前記1つ以上の移動局を試験することを含む。
【0041】
好ましくは、前記1つ以上の移動局の試験は、1つ以上の試験スクリプトを前記局シミュレーション回路に入力することを含む。
【0042】
好ましくは、前記信号の処理は、前記複数のBSCの間の接続を記述している1つ以上のトポロジーを定義することと、少なくとも1つの前記定義されたトポロジーに従って前記信号を処理することを含む。
【0043】
好ましくは、前記信号の処理は、1つ以上の挙動モデルを構築することを含み、前記1つ以上の挙動モデルは各々前記複数のBSCの少なくとも1つが従う1つ以上の手順を記述し、かつ前記挙動モデルの少なくとも1つに従って前記信号を処理することを含む。
【0044】
好ましくは、前記方法は、前記複数のBSCの通信チャネルの管理をシミュレートすることを含む。
【0045】
好ましくは、前記1つ以上の移動局の試験は、1つ以上の移動局モデム装置を試験することを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【0046】
本発明は、以下に図面とともに詳しく述べる本発明の好ましい実施形態から、より十分に理解されるであろう。
【0047】
以下、本発明の好ましい実施形態に基づく試験システム20の概略図である図1を参照する。試験システム20は、1つ以上のほぼ同様の基地トランシーバ局(BTS)21、1つ以上の基地局コントローラ(BSC)23、およびセルラ通信網25内で動作する1つ以上のほぼ同様の移動ユニット35の間の通信をシミュレートする。試験システム20は、例えば陸上ベースの電話33および/またはファックス装置のようなデータ伝送装置29を備える公衆交換電話網(PSTN)34と、網25との間の通信もシミュレートする。
【0048】
システム20において、基地局シミュレータ28は、1つ以上のBSC23と1つ以上のBTS21により実行される動作をシミュレートするのに用いられるコンポーネントを備え、各BTSは特定のBSC23により制御される。シミュレータ28は、1つ以上のBSCのアクティビティをシミュレートする信号を発生し、そして基地局シミュレーションシステムとして作動する。シミュレータ28は、最も好ましくはPSTN34を介して、地上電話32とデータ伝送装置31に結合される。地上電話32およびデータ伝送装置31は、それぞれ電話33およびデータ伝送装置29とほぼ同様である。チャネルシミュレーションユニット30は、移動局インタフェース回路を備えており、シミュレータ28と1つ以上の被試験ユニット(UUT)36との間の信号を伝達する1つ以上のセルラ網チャネルをシミュレートするために実装される。
【0049】
シミュレータ28は、イーサネット(登録商標)接続のような工業規格の手段によりユニット30に結合される。またユニット30は、1つ以上のUUT36に結合される。UUT36は、最も好ましくは1つ以上の移動局37を備えており、移動局37は1つ以上のBTS21により発生した信号と互換性のある信号を受信し送信するよう設計されている。その代わりに、またはそれに加えて、1つ以上のUUT36は1つ以上の移動局モデム装置38を備えており、移動局モデム装置38は1つ以上のBTS21により発生した信号と互換性のある信号を受信および送信することができる。好ましくは、網25内の信号およびシステム20によりシミュレートされた信号は、CDMA信号である。あるいは、信号は時分割多元接続(TDMA)のような別の工業規格のセルラ網と互換性のあるタイプである。ユニット30とUUTとの間の結合は、無線結合によることが好ましい。あるいは、ユニット30は、セルラ網信号を転送できる同軸ケーブルのような他の標準の手段によりUUTと結合することができる。シミュレータ28とユニット30の実施および動作について、以下でさらに詳しく述べる。
【0050】
システム20は、シミュレータ28とユニット30の動作を制御するコントローラ24をさらに備えており、コントローラ24は好ましくは工業規格のパーソナルコンピュータとして実施される。コントローラ24は、ユニット30、システムシミュレータ28、およびデータベース22に接続されている。データベース22には、UUTでの試験の実施においてコントローラにより用いられるパラメータ、試験メッセージ、および試験信号が格納されている。コントローラ24、システムシミュレータ28、およびデータベース22の間の結合は、コントローラへの信号およびコントローラからの信号を直接送るケーブルによることが好ましい。あるいは、結合は分散網40、例えばインターネットを介する。またシステム20は、作動可能でありUUTで実施された試験の結果をコントローラ24を介して受信できる1つ以上のクライアント26を備えている。各クライアント26は、最も好ましくは工業規格のパーソナルコンピュータとして実施され、上述したようにコントローラ24に直接または間接的に結合されている。
【0051】
各クライアント26は、最も好ましくは、モニター42、不揮発性メモリ44、およびコンピュータポインティングデバイスかキーボードのような入力装置46を備えている。各クライアント26は、さらに最も好ましくは、システム20の各ユーザー27a、27b、27c、…により操作される。ユーザー27a、27b、27cは、以下ではまとめてユーザー27と称す。ユーザー27は、1つ以上のUUTに対して1つ以上の試験を選んで実施するために、それらの各クライアント26を介してシステム20に命令を入力する。1つ以上の試験の結果は、好ましくはユーザーのクライアント26上で各ユーザー27により受信され、クライアント26で結果を格納することができる。
【0052】
図2は、本発明の好ましい実施形態に基づく試験構成50に備えられるセクションを示す概略図である。ユーザー27は、システム20を用いて1つ以上の試験を生成するために構成50内でパラメータを設定する。ユーザー27は、最も好ましくは技術的に知られているテキスト構成言語を用いて、1つ以上の試験に必要なパラメータを、それらの各クライアント26を介して入力する。あるいは各ユーザー27は、1つ以上の試験に必要なパラメータを、ユーザーのモニター42上のグラフイックユーザーインタフェースのような技術的に知られている他の手段を介して入力する。必要なパラメータはシステム20によりコンパイルされ、好ましくはデータベース22内に格納される。コンパイルされたパラメータは、1つ以上の試験が実施されるときに、コントローラ24によりデータベース22から検索される。
【0053】
構成50は、次を備えている。
・基地局セクション52。このセクションは、ユーザー27が特定の試験で用いられるべき1つ以上の論理上のBSCの各構成を定義することを可能にする。セクション52において、各ユーザー27は各BSC内に1つ以上のセルを定義し、定義された各セル内に1つ以上のセクタを定義する。各セクタに対して、ユーザー27はどのセクタを隣接するセクタとみなすべきかを定義する。また各セクタに対して、各ユーザー27はセクタ内で用いられるチャネルとチャネルの属性を定義する。したがって、セクション52内で、システムの完全なトポロジーが定義される。チャネルのタイプとそれらの属性は、以下で詳しく述べる。
【0054】
・メッセージセットセクション54。これは、試験の間に用いるべきメッセージとメッセージのフォーマットをユーザー27が作成することを可能にする。メッセージは好ましくは2つのタイプがある。制御メッセージおよびレイヤ3メッセージを含む一般メッセージと、オーバーヘッドチャネルメッセージのような特定のセクタ内で一斉送信されるメッセージや挙動モデル(以下で詳しく述べる)内で用いられる他の何らかのメッセージを含むセクタメッセージとである。
【0055】
・UUT記録セクション60。これは、試験されるべき1つ以上のUUTをユーザー27が指定することを可能にする。
【0056】
・呼セットアップ記録セクション58。これは、試験の間に用いられるべき呼セットアップパラメータをユーザー27が指定することを可能にする。
【0057】
・1つ以上の挙動モデル55を含む挙動モデルセクション56。各挙動モデル55は、それぞれ試験の間に実行される手順であり、各手順は基地局の動作を表す1つ以上の特定の状態図に相当する。挙動モデルの構造および実施については、以下で詳しく述べる。
【0058】
・試験環境セクション53。これは、1つ以上の試験スクリプト57、最も好ましくはシステム20上で試験が行われる前に各ユーザー27により生成される1つ以上の試験スクリプトを呼び出す。セクション53は、構成50の他のセクションを含むエンベロープとして作動する。システム20上での試運転は、自律モードで実行できる。この自律モードでは、セクション52、54、56、58、および60は、システム20に「良好な挙動」型で動作をさせる1つ以上の特定の試験スクリプト57に基づいて、各ユーザー27により定義される。その代わりに、またはそれに加えて、セクション53は不都合なまたは不都合でない方法でシステム20に動作をさせる1つ以上の試験スクリプト57を呼び出すことができる。好ましくは、1つ以上のスクリプト57は、システム20内で動作するために、技術的に知られている方法によりそれぞれ許可スクリプトとして書き込むことができる。その代わりに、またはそれに加えて、1つ以上のスクリプト57は、木および表の組合せ表記(TTCN)に書き込まれる。発明の背景技術で述べたように、網25用の規格に対する試験手順はTTCNファイルとして生成することができ、その結果、そのようなファイルは、1つ以上の特定の規格が満たされるかどうかを検査するために試験スクリプト57に組み込むことができる。
【0059】
基地局セクション52について上述したように、各ユーザー27は各セクタ内で用いられるチャネルを定義する。好ましくは、すべてのチャネルはIMT−2000規格に基づいて定義される。
【0060】
各セクタは、最も好ましくは以下の表IおよびIIに示す各ページングチャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義される1つ以上のページングチャネルおよび/またはクイックページングチャネルを備えている。表IおよびIIは、属性名および属性に対応する説明を示している。最も好ましくは、各ユーザー27は各セクタに対して7つまでのページングチャネルと8つまでのクイックページングチャネルを定義する。
【0061】
【表1】
表Iの属性PageTypeがチャネルをページングであると、すなわちクイックページングでないと定義するよう設定される場合、各ユーザー27は、最も好ましくは以下の表IIに示す各ページングチャネル付加属性を割り当てる。
【0062】
【表2】
各セクタは、最も好ましくは以下の表IIIに示す各パイロットチャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義される1つ以上のパイロットチャネルを備えている。好ましくは、各ユーザー27は各セクタ用の1つのパイロットチャネルと3つの予備パイロットチャネルを定義する。
【0063】
【表3】
各セクタは、最も好ましくは以下の表IVに示す各同期チャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義される1つ以上の同期チャネルを備える。好ましくは、各ユーザー27は各セクタ用の1つの同期チャネルを定義する。
【0064】
【表4】
各セクタは、最も好ましくは以下の表Vに示す各アクセスチャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義されるアクセスチャネルを備える。好ましくは、各ユーザー27は表IおよびIIで上述したように定義された各ページングチャネルに対して32までのアクセスチャネルを定義する。
【0065】
【表5】
各セクタは、最も好ましくは以下の表VIおよびVIIに示す各順方向トラヒックチャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義される順方向トラヒックチャネルを備える。好ましくは、各ユーザー27は網25の動作を規制する規格により許容されるのと同じくらい多くの順方向トラヒックチャネルを定義する。
【0066】
【表6】
さらに各順方向トラヒックチャネルは、最も好ましくは以下の表VIIに示すトラヒックチャネルの電力レベルに関わる属性を割り当てられる。
【0067】
【表7】
各セクタは、最も好ましくは以下の表VIIIに示す各逆方向トラヒックチャネル属性を割り当てることで各ユーザー27により定義される逆方向トラヒックチャネルを備える。好ましくは、各ユーザー27はBTS21がシミュレートされている規格により許容されるのと同じくらい多くの逆方向トラヒックチャネルを定義する。
【0068】
【表8】
図3は、本発明の好ましい実施形態に基づく局シミュレータ28に備えられるエレメントを示すブロック図である。以下で述べない限り、シミュレータ28内のエレメントは、最も好ましくは1つ以上の工業規格の記憶装置として実装される局シミュレーション回路内のソフトウェアコンポーネントとして例示する。このコンポーネントは、好ましくはC++のような工業規格のコンピュータ言語で書かれる。局シミュレータ28は、CDMA基地局内で実行される管理操作をシミュレートする。この管理操作はチャネルの割り当てとチャネルパラメータの割り当てを含む。BSCは、基地局52において各ユーザー27により定義されるが、最も好ましくは1つの共通シグナリングチャネル管理セクション76と1つの専用シグナリングチャネル管理セクション78を含む。各BSCのために、セクション76とセクション78は、1つ以上の実質的に同様のセルサイトモデムカード110とインタフェースをとる。カードの数は、基地局52においてユーザーにより定義されるセルの数によって決まる。各セルサイトモデムカード110は、以下で述べるようにソフトウェアコンポーネントが例示される記憶装置を備える。各セルサイトモデムカード110で実行されるソフトウェアは、インタフェース回路、最も好ましくは各モデム/ドライバ114とインタフェースをとる。モデム/ドライバ114は、その各カード110とチャネルシミュレータ30との間でデータを転送する。
【0069】
各BSCのために、共通シグナリングチャネル管理セクション76は、コントローラ24により通信インタフェースコンポーネント74を介して制御されるオーバーヘッドチャネル管理(OCM)コンポーネント80を備えている。OCMコンポーネント80は、BSCの共通チャネルにわたって、リンクアクセス制御メッセージと、メッセージセクション54で定義されるようなオーバーヘッドメッセージとを処理する。またOCMコンポーネント80は、システム20内で共通シグナリングチャネルを直接管理および制御する。共通チャネルは、パイロットチャネル、同期チャネル、ページングチャネル、およびアクセスチャネルを含み、それぞれがセルサイトモデムカード110内に例示されるセルサイトモデム管理コンポーネント84、同期チャネル管理コンポーネント86、ページングチャネル管理コンポーネント90、およびアクセスチャネル管理コンポーネント88と相互に作用することにより管理および制御される。(明確にするために、図3では単一のコンポーネント84を2箇所に示している。)OCMコンポーネント80は、上述した表I−V内の共通シグナリングチャネルのパラメータを、コントローラ24から通信インタフェース74を介して受信する。それに加えて、OCMコンポーネント80は、ページングチャネルスケジューラーコンポーネント82と共に、ページングチャネル管理コンポーネント90を管理および制御する。最も好ましくは、基地局セクション52において各ユーザー27により定義されたセルの数に応じて、システム20の各セルに対してコンポーネント84、86、88、および90が1つずつある。コンポーネント82、84、86、88、および90については以下でより詳しく述べる。
【0070】
ページングチャネルスケジューラーコンポーネント82は、リンクアクセス制御メッセージと、ページングチャネルスロットを介して転送されたページングレコードとをスケジューリングする。スケジューラー82は、OCMコンポーネント80からメッセージとレコードを受信する。次にスケジューラー82は、ページングチャネルスロットにわたる伝送のためにメッセージとレコードをスケジューリングし、これらのメッセージとレコードを順序付けられたフレームとして適切なセルページングチャネル管理部90へ転送する。
【0071】
各ページングチャネル管理部90は、それが割り当てられるセルの順方向共通シグナリングチャネルを管理する。それに加えて各管理部90は、その関連するセルの全てのアクティブページングチャネルとクイックページングチャネルを、最も好ましくは上記の表IおよびIIに示すページングチャネル属性を参照することにより定義する。最も好ましくは、各管理部90は、その割り当てられたセルの各セクタのために、7つまでのページングチャネルと3つまでのクイックページングチャネルを管理する。各管理部90は、管理部によって生成されたデータを、各モデム/ドライバ114を介してチャネルシミュレータユニット30へ送る。
【0072】
各セルサイトモデム管理部84は、それが実行されているCSMカード110の共通チャネルと専用チャネルの両方のセットアップ、ティアダウン、および構成を担う。それに加えて、各管理部84は、最も好ましくは上記の表IIIに示す各パイロットチャネル属性を割り当てることにより、全ての網の1つ以上のパイロットチャネルを処理する。最も好ましくは、各管理部84は、全ての網の各セクタに対して3つまでの予備パイロットチャネルと1つまでのパイロットチャネルを割り当てる。各管理部84は、OCMコンポーネント80とその機能が以下で述べられるセクション78内の呼リソース管理コンポーネント96との間でインタフェースをとる。また各管理部84は、各モデム/ドライバ114を介してチャネルシミュレーションユニット30とインタフェースをとる。
【0073】
各同期チャネル管理部86は、最も好ましくは上記の表IVに示す各同期チャネル属性を割り当てることにより、全ての網の1つ以上の同期チャネルを管理する。各管理部86は、管理部によって生成されたデータを、各モデム/ドライバ114を介してチャネルシミュレータユニット30へ送る。
【0074】
各アクセスチャネル管理部88は、最も好ましくは上記の表Vに示す各アクセスチャネル属性を割り当てることにより、全ての網の全ての逆方向共通シグナリングチャネルを管理する。最も好ましくは、各管理部88は、各ページングチャネルに対して32までのアクセスチャネルを割り当てる。各管理部88は、チャネルシミュレーションユニット30から各モデム/ドライバ114を介してデータを受信する。
【0075】
呼リソース管理コンポーネント96は、専用シグナリングチャネル管理セクション78内に備えられている。呼リソース管理部96は、基地局セクション52(図2)内の各ユーザー27により定義される特定のBSCの専用のチャネルにより用いられるリソースの割り当て、構成、制御、および割り当て解除を管理する。呼リソース管理部96は、管理部が動作するのに必要な場合に、通信インタフェース74を介してコントローラ24と通信しコントローラ24により用いられる。上述したように、リソース管理部96はセルサイトモデム管理部84とインタフェースをとる。呼リソース管理部96は、リンクアクセス制御コンポーネント94、サービスオプションインタフェースコンポーネント98、順方向専用処理コンポーネント100、および逆方向専用処理コンポーネント102と直接相互に作用することによっても、そのタスクを実行する。コンポーネント94、98、100、および102については、以下でさらに詳しく述べる。
【0076】
リンクアクセス制御コンポーネント94は、リンクアクセス制御レイヤの自動再送要求サブレイヤとユーティリティサブレイヤを管理する。自動再送要求サブレイヤは、通信中のBSCの間で信号を確実に伝達させる。最も好ましくは、特定の信号の伝達は、伝達の間接的なまたは明確な確認が得られるまで、信号を自律的に再送信するおよび/または信号の受信を通知するサブレイヤにより確認される。制御コンポーネント94は、順方向トラヒック電力制御を管理する電力制御管理コンポーネント92にデータを供給する。最も好ましくは、電力制御管理コンポーネント92は、1.25ms毎に更新電力制御データを生成する。電力制御管理部92は、逆トラヒックプロセスからデータを集め、このデータに応じて順方向トラヒックチャネルへ情報を提供する。
【0077】
サービスオプションインタフェースコンポーネント98は、サービスオプションエレメント64内に備えられている全てのコンポーネントに対して均一なインタフェースを提供する。エレメント64は、最も好ましくはボコーダを備える公衆交換電話網(PSTN)インタフェース72と、E1/T1インタフェースを備える中間動作機能インタフェース70とを含み、それらはそれぞれ電話32とファックス/データモデム31とに結合する。インタフェース70および72は、好ましくは非同期データ、ファックスデータ、および/またはパケットデータを生成する工業規格のインタフェースハードウェアデバイスから成る。またエレメント64は、最も好ましくはループバックおよび/またはマルコフ呼の形成を可能にする1つ以上の工業規格のインタフェース66および68を備える。サービスオプションインタフェースコンポーネント98は、最も好ましくはエレメント64内に備えられる全てのコンポーネントと順方向および逆方向専用処理コンポーネント100および102との間に、均一なインタフェースを提供する。
【0078】
順方向専用処理コンポーネント100は、リンクアクセス制御部94からフレームとして順方向シグナリングメッセージを受信し、そのフレームをサービスオプションインタフェース98から受信したデータブロックと多重化する。最も好ましくは、多重化のための2つの方法の1つが、上述した表VIおけるチャネルのMuxOption属性を参照することにより、呼リソース管理部96からコンポーネント100へ提供される。処理コンポーネント100は、電力制御管理部92から受信した電力制御パラメータを各フレームに加え、修正されたフレームを、セルサイトモデムカード110に備えられた1つ以上の順方向トラヒックエレメントコンポーネント104へ送る。
【0079】
逆方向専用処理コンポーネント102は、リンクアクセス制御レイヤのセグメンテーションとサブレイヤの再アセンブリの動作を担う。コンポーネント102は、セルサイトモデムカード110内に備えられた1つ以上の逆方向トラヒックエレメントコンポーネント106からトラヒックフレームを受信する。最も好ましくは、呼がソフターハンドオフモードまたはソフトハンドオフモードにある場合、コンポーネント102は受信した呼の複数のフレームから最適なフレームを選択する。受信した各フレームに対して、コンポーネント102は逆フレームレートと消去ビットインジケータを評価する。このインジケータは、移動局への順方向リンクにおける移動局提供エラー指示である。逆フレームレートと消去ビットインジケータの値は、電力制御管理コンポーネント92へ転送される。それに加えて、コンポーネント102は、受信したフレームを、最も好ましくはコンポーネント100で用いられたのと同じ方法に基づき多重分離して、再生したシグナリングメッセージをリンクアクセス制御部94に転送し、再生したデータブロックをサービスオプションインタフェース98に転送する。
【0080】
基地局セクション52内で各ユーザー27により定義されたセルの数に応じて、システム20の各セルに対してコンポーネント104および106が1つずつあることが最も好ましい。コンポーネント104および106については以下でより詳しく述べる。
【0081】
各順方向トラヒックエレメント104は、順方向処理コンポーネント100からデータを受信する。データは、特定のモデム/ドライバ114を介してチャネルシミュレーションユニット30へ転送される。それに加えて、各順方向トラヒックエレメント104は、最も好ましくは上記の表VIおよびVIIに示す各トラヒックチャネル属性を割り当てることにより、順方向トラヒックチャネルを処理する。
【0082】
各逆方向トラヒックエレメント106は、チャネルシミュレーションユニット30から特定のモデム/ドライバ114を介してデータを受信する。データは、逆方向処理コンポーネント102へ転送される。それに加えて、各逆方向トラヒックエレメント106は、最も好ましくは上記の表VIIIに示す各トラヒックチャネル属性を割り当てることにより、逆方向トラヒックチャネルを処理する。
【0083】
順方向リンクデータ、すなわち同期チャネル管理部86、ページングチャネル管理部90、順方向トラヒックエレメント104、およびセルサイトモデム管理部84により生成されるデータは、各モデム/ドライバ114へ転送される。各モデム/ドライバ114は、順方向リンクデータを処理し、それらをシミュレーションユニット30による受信に適する順方向ベースバンドデータ信号に変換する。以下でより詳しく述べるように、チャネルシミュレーションユニット30は逆方向リンクベースバンドデータ信号も生成する。逆方向リンク信号は、各モデム/ドライバ114により、アクセスチャネル管理部88、逆方向トラヒックエレメント106、およびセルサイト管理部84による処理に適する逆方向リンクデータに変換される。
【0084】
図4は、本発明の好ましい実施形態に基づくチャネルシミュレーションユニット30を示す概略ブロック図である。ユニット30は複数の、好ましくは6つの実質的に同様のセクション120を含むチャネルシミュレーション回路から成り、各セクションは順方向リンク信号および逆方向リンク信号を送信する。ユニット30は、基地局シミュレータ28と1つ以上の試験用のユニット(UUT)36とをリンクする。好ましくは、各セクション120は信号を1つのセクタのために転送する。
【0085】
順方向リンク上で、各セクション120は各モデム/ドライバ114で生成されたデジタル信号を受信するためにバックエンドインタフェース130を介して結合され、ここで信号はデジタルチャネルボード(DCB)132よる処理に適した形式に変換される。デジタル化された信号は、特定の(自動車で移動するような)UUT36の予想動作のモデルと、UUTと基地局またはそれが通信している局との間の経路内の建物からの反射のような予想環境の考慮とに基づいて、対応する伝送に関連するノイズ、フェージング、減衰、遅延およびドップラー偏移のような影響をシミュレーションするために、DCB132内で処理される。シミュレーションの原理は、特許出願{ファイル31554。番号はここに付け加える。}で述べられたものと概ね同じあり、これは本発明の譲渡人に譲渡され、その開示は参照により本明細書中に組み込まれているが、その実施は衛星通信よりもむしろ地上通信やセルラ通信の状況に適している。各DCB132の出力は、各フロントエンドRFインタフェース134によりRF信号に変換される。好ましくは、RF信号はさらにユニット30と1つ以上のUUT36との間で信号を導く調整可能なRF利得マトリックス154に転送される。あるいは、RF分配器/結合器136がRF信号を受信し、それらを信号UUT36へ直接伝達する。
【0086】
ユニットの逆方向リンク上で、各UUT36により出力されるRF信号は、利得マトリックス154により、異なるセクタに対応する複数の経路に導かれる。あるいは、単一のUUTからの信号は、分配器/結合器136により分割され、各フロントエンドRFインタフェース134を介して各DCB132に入力される。各DCB132は、上述した順方向リンクへの影響と概ね同様の逆方向リンクへの影響を組み込む。次に、DCB132からの処理信号は、バックエンドインタフェース130を介して適切なモデム/ドライバ114へ出力される。上述したようなチャネルの影響は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより試験環境50に組み込まれる。チャネルの影響は、最も好ましくは試験環境50に組み込まれた挙動パターンに基づいて最大レート100Hz(周期10msに相当する)で変化するであろう。チャネルの影響は一定のままであるか10msよりも長いサイクル時間で繰り返されることも理解されよう。
【0087】
チャネル制御ユニット144は、同期信号と制御信号をユニット30の他のエレメントに供給し、それによってシミュレーションデータを交換する。制御ユニット144は、遠隔制御ユニット146を用いて、および/または網40を介して、コントローラ24によりプログラミングすることができる。制御ユニットは、ユニット30の性能を評価するために、既成の試験装置148と結合することもできる。
【0088】
図5(a)は、本発明の好ましい実施形態に基づく1つのBSC23が従う呼セットアップ手順152を示す状態図150であり、図5(b)は本発明の好ましい実施形態に基づくセットアップ手順が行なわれる場合に転送されるメッセージを示すメッセージフロー図170である。以下でより詳しく述べるように、手順152のようなシミュレーション手順は、試験構成50に組み込まれる。状態図150は、陸上ベースの電話33からの呼が特定のセルラ移動ユニット35へ発せられた場合に、網25内の特定のBSC23(図1)が従うセットアップ手順を表わしている。状態図150は特定のBSC23が従う1つの手順を示す例として本明細書中で用いられており、当業者は1つ以上のBSC23が従う他の手順の状態図を生成できることが理解されよう。
【0089】
状態図150で示された呼セットアップ手順は、BSC23により陸上ベースの呼が受信された場合に呼び出され、初めにアイドル状態154にある。BSC23は、ページング状態156に移る。ページング状態156では、BSC23により要求されるサービスのタイプ、典型的な例では音声サービスの指定を含む一般のページメッセージ172が、BSC23から陸上ベースの電話により呼び出された特定の移動局へ送られる。セットアップ時間内で応答が受信されない場合、呼セットアップ手順は終了し、BSC23が完了すべき呼に必要なサービスを提供できない場合、BSCはアイドル状態154に戻る。移動局は一般のページメッセージに応答できる場合、ページ応答メッセージ174をBSCへ送る。BSC23がページ応答174を受信する場合、BSCはリソース確認/割り当て状態158に移る。状態158において、BSC23はトラヒックチャネル形式のリソースが呼に利用可能であることを調べ、リソースを割り当て、拡張チャネル割り当てメッセージ176を移動局へ送る。次に、BSC23はチャネル処理状態160に移る。BSCは、呼が続く限りチャネル処理状態160に留まる。呼が終了した場合、割り当てられたトラヒックチャネルは解放され、BSC23はアイドル状態154に戻る。呼が続いている間に呼が続行できない場合、例えば移動局がそれに送られた信号を承認しない場合、呼セットアップ手順は終了する。
【0090】
図6は、本発明の好ましい実施形態に基づく挙動モデルを実行可能なファイルを生成するのに用いられる処理180を示す概略フローチャートである。処理180に基づいて生成される各実行可能ファイルは、上記で図2を参照して述べたシステム20上で実行される特定の挙動モデル55に相当する。各挙動モデル55は、システム20のための特定の試験シナリオに相当し、各ユーザー27は、ユーザーがUUT36上での実行を必要とする1つ以上の試験シナリオに基づいて、1つ以上の挙動モデル実行可能ファイルを生成することができる。
【0091】
最初のステップにおいて、1つ以上の状態機械のセットが各グラフィック状態図として生成される。セット内の各状態図は、概ね図5(a)について述べた形式である。最も好ましくは、各状態図は発明の背景技術で述べたような規格で定義される1つ以上の手順に相当する。その規格に従って網25は動作する。さらに最も好ましくは、各状態図はビジオエンタープライズのような工業規格のプログラムで書かれ、これにより、本明細書中でUML(一般的なモデリング言語)で記述されていると仮定するコンピュータで読み取り可能なファイルを、状態図に対応して生成することが可能になる。
【0092】
変換ステップにおいて、セット内の各状態図はUMLに変換され、次に各UMLファイルは構文解析され、対応する並行階層状態機械(CHSM)言語ファイルに変換される。次にCHSMファイルは、1つ以上の状態機械のセットを表わすCHSMファイルセットに結合される。
【0093】
最後のステップにおいて、CHSMファイルセットはC++のような工業規格のコンピュータ言語にコンパイルされる。コンパイルされたファイルは、処理180の最初のステップの1つ以上の状態機械に対応する挙動モデル実行可能ファイルに変換される。
【0094】
処理180は1つ以上の状態機械に対応する実行可能ファイルを生成するための1つの方法の例であり、これら状態機械は特定のBSC23が従う各手順に順番に対応することが理解されよう。当業者は、状態機械をPERL言語のコードに変換し、かつ変換されたコードを実行可能なファイルにコンパイルするような変換を行なう他の方法を用いることができるであろう。
【0095】
このように、上述した好ましい実施形態は例として述べられており、本発明は上記で詳しく示し述べた内容に限定されないことが理解されよう。むしろ本発明の範囲は、当業者が先の記述を読むことで実施できかつ従来技術に開示されていない本発明の変形例と変更例だけでなく、上記で述べた様々な特徴の組合せと部分的な組合せの両方を含む。
【図面の簡単な説明】
【0096】
【図1】本発明の好ましい実施形態に基づく試験システムの概略図。
【図2】本発明の好ましい実施形態に基づく試験構成に備えられるセクションを示す概略図。
【図3】本発明の好ましい実施形態に基づく図1の試験システムに備えられる局コアシミュレータに備えられるエレメントを示すブロック図。
【図4】本発明の好ましい実施形態に基づく図1の試験システムに備えられるチャネルシミュレーションユニットを示す概略ブロック図。
【図5】(a)は本発明の好ましい実施形態に基づく基地局コントローラ(BSC)が従う呼セットアップ手順を示す状態図、(b)は本発明の好ましい実施形態に基づくセットアップ手順が行なわれる場合にBSCと移動局との間で転送されるメッセージを示すメッセージ流れ図。
【図6】本発明の好ましい実施形態に基づくBSCが従う手順に相当する挙動モデル実行可能ファイルを生成するのに用いられる処理を示す概略フローチャート。
Claims (27)
- 各移動局がセルラ通信網と互換性がある各信号を送信および受信するように構成されている1つ以上の移動局を試験する装置であって、
前記セルラ通信網で同時に動作する複数の基地局コントローラ(BSC)をシミュレートするように構成された局シミュレーション回路と、
前記局シミュレーション回路と前記1つ以上の移動局との間で前記各信号を転送するよう結合された移動局インタフェース回路と、
を備える装置。 - 前記移動局インタフェース回路は、前記局シミュレーション回路と前記1つ以上の移動局との間の前記各信号の伝達を介在する1つ以上の通信チャネルをシミュレートするように構成されたチャネルシミュレーション回路を備える請求項1に記載の装置。
- 前記チャネルシミュレーション回路は、1つ以上のデジタルチャネルボード(DCB)を備え、前記1つ以上のDCBは、ノイズ、フェージング、減衰、遅延、ドップラー偏移、および反射から成るグループから選択された1つ以上の影響をシミュレートするように構成された請求項2に記載の装置。
- 前記局シミュレーション回路は、前記複数のBSCに結合された1つ以上の基地局トランシーバをシミュレートするように構成された1つ以上のコンポーネントを備える請求項1に記載の装置。
- 前記局シミュレーション回路は、公衆交換電話網(PSTN)との間でデータを転送するように構成された請求項1に記載の装置。
- 前記局シミュレーション回路は、非同期データ、ファックスデータ、およびパケットデータから成るグループから選ばれたデータを転送するように構成された請求項1に記載の装置。
- 前記局シミュレーション回路と前記移動局インタフェース回路に結合されるシステムコントローラを備え、前記システムコントローラは複数のユーザーが前記1つ以上の移動局を同時に試験することを可能にする請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記複数のBSCを定義する1つ以上のパラメータが格納されるデータベースを備える請求項7に記載の装置。
- 前記データベースは、前記複数のBSCの間の接続を記述している複数のトポロジーを定義するパラメータを備える請求項8に記載の装置。
- 前記データベースは、1つ以上の挙動モデルを備え、前記1つ以上の挙動モデルは各々前記複数のBSCの少なくとも1つが従う1つ以上の手順を記述する請求項8に記載の装置。
- 前記データベースは、前記1つ以上の移動局を試験するために前記1人以上のユーザーにより入力された1つ以上の試験スクリプトを備える請求項8に記載の装置。
- 前記1つ以上の試験スクリプトは、前記複数のBSCの少なくとも1つが従う1つ以上の手順を各々が定義する1つ以上の実行可能ファイルを備える請求項11に記載の装置。
- 前記1つ以上の試験スクリプトは、木および表の組合せ表記(TTCN)で書かれたスクリプトを備える請求項11に記載の装置。
- 前記局シミュレーション回路は、前記複数のBSCの通信チャネルの管理をシミュレートするように構成された請求項1に記載の装置。
- 前記通信チャネルは、パイロットチャネル、ページングチャネル、同期チャネル、およびアクセスチャネルから成るグループから選択された通信チャネルを備える請求項14に記載の装置。
- 前記通信チャネルは、順方向専用通信チャネルおよび逆方向専用通信チャネルを備える請求項14に記載の装置。
- 前記1つ以上の移動局は、1つ以上の移動局モデム装置を備える請求項1に記載の装置。
- 各移動局がセルラ通信網と互換性がある各信号を送信および受信するように構成されている1つ以上の移動局を試験する方法であって、
局シミュレーション回路内の各信号を、セルラ通信網内の1つ以上の移動局と通信する複数の基地局コントローラ(BSC)の動作をシミュレートするために処理し、これにより処理信号を生成し、かつ
前記処理信号を前記局シミュレーション回路と前記1つ以上の移動局との間で転送することを含む方法。 - 前記処理信号の転送は、前記信号を転送するのに用いられる1つ以上の通信チャネルをシミュレートすることを含む請求項18に記載の方法。
- 前記1つ以上の通信チャネルのシミュレートは、チャネルシミュレーション回路において、ノイズ、フェージング、減衰、遅延、ドップラー偏移、および反射から成るグループから選択された1つ以上の影響をシミュレートすることを含む請求項19に記載の方法。
- 前記信号の処理は、前記複数のBSCに結合された1つ以上の基地局トランシーバの動作をシミュレートするために前記信号を処理することを含む請求項18に記載の方法。
- 前記1つ以上の移動局の試験は、複数のユーザーの制御の下で同時に前記1つ以上の移動局を試験することを含む請求項18に記載の方法。
- 前記1つ以上の移動局の試験は、1つ以上の試験スクリプトを前記局シミュレーション回路に入力することを含む請求項18に記載の方法。
- 前記信号の処理は、前記複数のBSCの間の接続を記述している1つ以上のトポロジーを定義することと、少なくとも1つの前記定義されたトポロジーに従って前記信号を処理することを含む請求項18に記載の方法。
- 前記信号の処理は、1つ以上の挙動モデルを構築することを含み、前記1つ以上の挙動モデルは各々前記複数のBSCの少なくとも1つが従う1つ以上の手順を記述し、かつ前記挙動モデルの少なくとも1つに従って前記信号を処理することを含む請求項18に記載の方法。
- 前記複数のBSCの通信チャネルの管理をシミュレートすることを含む請求項18に記載の方法。
- 前記1つ以上の移動局の試験は、1つ以上の移動局モデム装置を試験することを含む請求項18に記載の方法。
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