JP2010041157A - 携帯電話機テスター - Google Patents

Abstract

【課題】携帯電話機の起動時間から位置登録処理までに要するデッドタイムを吸収し、高速のテストを可能とする携帯電話テスターを実現する。
【解決手段】被テスト対象の携帯電話機に対して位置登録処理を実行した後に特性テストを実行する携帯電話機テスターにおいて、位置登録専用処理部と、特性テスト専用処理部と、前記被テスト対象の携帯電話機が接続される第１ＲＦ入出力ポート及び第２ＲＦ入出力ポートと、前記第１ＲＦ入出力ポートを前記位置登録専用処理部に選択接続したときに前記第２ＲＦ入出力ポートを前記特性テスト専用処理部に選択接続すると共に、前記第１ＲＦ入出力ポートを前記特性テスト専用処理部に選択接続したときに前記第２ＲＦ入出力ポートを前記位置登録専用処理部に選択接続する、スイッチ切替部と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被テスト対象の携帯電話機に対して位置登録処理を実行した後に特性テストを実行する携帯電話機テスターにおいて、テスト時間に占める位置登録処理に起因するデッドタイムの短縮に関する。

携帯電話機テスターを使用して携帯電話の機能・性能等の特性テストをする場合、携帯電話機テスターと被テスト携帯電話機（以下、携帯電話機）を高周波同軸ケーブル等で接続し、テスターと携帯電話機との間でＲＦ信号を送受信して呼接続を確立し、携帯電話機の受信機特性や送信機特性を測定する。

図３は、従来の携帯電話テスターの構成例を示す機能ブロック図である。携帯電話機テスター１０のＲＦ入出力ポート２０と携帯電話機３０とは、同軸ケーブル４０を介して接続される。また、図示はしないが同軸ケーブルを使用しないでアンテナで空間結合によってテストする場合もある。

携帯電話機テスター１０は、プロトコル処理部１１、ベースバンド信号処理部１２、ＲＦ信号処理部１３を備え、夫々は携帯電話機テスター１０から携帯電話機３０へ信号を送信するためのダウンリンク送信系１４と、携帯電話機３０からの送信信号を受信して処理するためのアップリンク受信系１５とに分かれる。ダウンリンク送信系１４及びアップリンク受信系１５は、分岐接続部１６を介してＲＦ入出力ポート２０と接続される。

また、携帯電話機テスター１０は、携帯電話機３０からの送信信号の無線特性を測定するための無線特性測定処理部１７を備えている。通常、携帯電話機３０は携帯電話機テスター１０との間に呼接続を確立するために、位置登録の処理から始まり、発呼または着呼の処理で呼接続を確立し、その後に各種無線特性をテストしたり測定したりする。

図４は、携帯電話テスターのテスト手順を示すシーケンス図である。携帯電話の電源オンから位置登録処理シーケンスを完了し、携帯電話機が待ち受け状態になり、発呼または着呼の接続シーケンスを起動し、呼接続が確立発呼／着呼の接続完了までが準備ステップであり、その後のテストステップで所定の特性をテストするテストシーケンスが実行される。

位置登録や呼接続処理においては、プロトコル処理部１１が、ベースバンド信号処理部１２とＲＦ信号処理部１３を介して携帯電話機３０との間でシグナリング制御ためのプロトコル処理を実行して接続を確立する。

ベースバンド信号処理部１２は、そのダウンリンク送信系１４とアップリンク受信系１５の夫々において、規格で規定された符号化処理と復号化処理等を行う。ＲＦ信号処理部１３のダウンリンク処理系１４は、ベースバンド信号処理部１２から渡されたＩＱベースバンド信号で直行変調および無線高周波へのアップコンバートを行い、携帯電話機３０が受信可能な高周波無線信号に変換して送信する。

また、その高周波無線信号の出力レベルは、感度試験等のために携帯電話機３０が受信するパワーを可変できるよう、ステップアッテネーターやバリアブルアッテネーターの組み合わせによって正確に可変設定できるようになっている。

ＲＦ信号処理部１３のアップリンク受信系１５は、携帯電話機３０から送信された高周波無線信号をダウンコンバートして中間周波数(ＩＦ)信号とし、ベースバンド信号処理部１２がそのＩＦ信号をアナログ-ディジタル変換して、その後のディジタル信号処理回路をへてプロトコル処理部１１へ渡す。

また、無線特性測定処理部１７は、携帯電話機３０から送信されたアップリンク高周波信号のパワーや、変調精度・周波数エラー・位相エラーといった変調の品質、更にはスペクトラム特性等を測定する。
特開２００７−２９５１３９号公報

従来構成の携帯電話テスターでは、次のような問題がある。
（１）図３で示すように、携帯電話機の電源をオンしてから位置登録処理シーケンスが完了して携帯電話機が待ち受け状態になり、発呼または着呼の接続シーケンスを起動し、呼接続が確立した後でないと携帯電話機の送信機や受信機の無線特性テストを開始することができない。

（２）しかし、一般的に携帯電話機がこの待ち受け状態になるまでに要する時間は、携帯電話の起動時間も含めて数秒から数十秒という長い時間がかかり、全体のテスト時間の中で大きな割合を占めている。

（３）また、この待ち受けまでに要する時間は、テストを開始するまでの準備期間のようなものであり、テスト時間を秒単位で短縮することによりコストダウンを目指している携帯電話機の生産ラインにおいては大きなデッドタイムになる。

（４）よって、携帯電話機テスターの無線測定処理部１７の処理能力を向上して測定スピードを早くしたとしても、携帯電話の起動から位置登録に要する処理時間が支配的なデッドタイムとなり、テスト時間の短縮には限界がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、携帯電話機の起動時間から位置登録処理までに要するデッドタイムを吸収し、高速のテストを可能とする携帯電話テスターの実現を目的としている。

このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）被テスト対象の携帯電話機に対して位置登録処理を実行した後に特性テストを実行する携帯電話機テスターにおいて、
位置登録専用処理部と、
特性テスト専用処理部と、
前記被テスト対象の携帯電話機が接続される第１ＲＦ入出力ポート及び第２ＲＦ入出力ポートと、
前記第１ＲＦ入出力ポートを前記位置登録専用処理部に選択接続したときに前記第２ＲＦ入出力ポートを前記特性テスト専用処理部に選択接続すると共に、前記第１ＲＦ入出力ポートを前記特性テスト専用処理部に選択接続したときに前記第２ＲＦ入出力ポートを前記位置登録専用処理部に選択接続する、スイッチ切替部と、
を備えることを特徴とする携帯電話機テスター。

（２）前記位置登録専用処理部は、プロトコル処理部と、ベースバンド信号処理部と、ＲＦ信号処理部とを備えることを特徴とする（１）に記載の携帯電話機テスター。

（３）前記特性テスト専用処理部は、プロトコル処理部と、ベースバンド信号処理部と、ＲＦ信号処理部と、この記ＲＦ信号処理部のアップリンク受信系から渡される前記被テスト対象の携帯電話機の送信信号の無線特性を測定する無線特性測定処理部と、を備えることを特徴とする（１）に記載の携帯電話機テスター。

（４）前記特性テスト専用処理部の前記ＲＦ信号処理部は、前記被テスト対象の携帯電話機へのダウンリンク送信系及び被テスト対象の携帯電話機からのアップリンク受信系の夫々に、プログラマブルアッテネータを備えることを特徴とする（３）に記載の携帯電話機テスター。

本発明の構成によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）位置登録専用処理部と特性テスト専用処理部とのハードウエアを個別に設け、夫々を、２つのＲＦ入出力ポートに接続した２台の携帯電話に対してスイッチ切替部を介して切り替え接続することが可能になる。

（２）この構成により、一つのＲＦ入出力ポートに接続された携帯電話機のテスト中に、もう一方のＲＦ入出力ポートに接続された携帯電話機の起動から位置登録を済ませておくことが可能となる。従って、起動から位置登録というデッドタイムを片方の携帯電話機のテスト時間の中に吸収することができるので、トータルでのテスト時間の短縮が可能となる。

（３）また、片側の処理回路を位置登録専用の処理に限定することでハードウエアの増大を必要最小限のものに絞ることができ、かつ出荷時の調整や校正も限定的なものにとどめることができるため、低コストでのテストシステムの実現が可能となる。

以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明を適用した携帯電話テスターの一実施形態を示す機能ブロック図である。本発明を適用した携帯電話テスター１００は、位置登録専用処理部２００と、特性テスト専用処理部３００と、スイッチ切り替え部
４００と、被テスト対象の携帯電話機３１及び３２が同軸ケーブル４１及び４２を介して接続される第１ＲＦ入出力ポート５０１及び第２ＲＦ入出力ポート５０２を備えている。

スイッチ切り替え部４００は、第１ＲＦ入出力ポート５０１に接続される第１スイッチ手段４０１及び第２ＲＦ入出力ポート５０２に接続される第２スイッチ手段４０２よりなる。

これらスイッチ手段は、図示されない制御信号により連動して切り替え操作され、第１ＲＦ入出力ポート５０１を位置登録専用処理部２００に選択接続したときに、第２ＲＦ入出力ポート５０２を特性テスト専用処理部３００に選択接続すると共に、第１ＲＦ入出力ポート５０１を特性テスト専用処理部３００に選択接続したときに、第２ＲＦ入出力ポート５０２を位置登録専用処理部２００に選択接続する。

位置登録専用処理部２００は、プロトコル処理部２０１、ベースバンド信号処理部２０２、ＲＦ信号処理部２０３、ダウンリンク送信系２０４、アップリンク受信系２０５、分岐接続部２０６を備える。これら構成要素の基本機能は、図３で示した従来の携帯電話テスター１０の構成要素１１〜１６と同一である。

特性テスト専用処理部３００は、プロトコル処理部３０１、ベースバンド信号処理部３０２、ＲＦ信号処理部３０３、ダウンリンク送信系３０４、アップリンク受信系３０５、分岐接続部３０６及び無線特性測定処理部３０７を備える。これら構成要素の基本機能は、図３で示した従来の携帯電話テスター１０の構成要素１１〜１７と同一である。

図２は、図１に示した実施形態の詳細構成を示す機能ブロック図である。この実施形態では、WCDMAとHSDPAの通信方式がテストできる携帯電話テスターを例示している。独立構成とされた位置登録専用処理部２００の基本構成は、特性テスト専用処理部３００の構成と同様であるが、この部分が被テスト対象となる携帯電話機に対して位置登録の処理だけを実行することに特化されていることが大きな違いである。

即ち、位置登録専用処理部２００の処理内容は、位置登録のシグナリング処理だけに限定されるため、例えばベースバンド信号処理部２０２が扱う物理チャネルの種類は、位置登録に必要な制御チャネルだけに限定される。

具体的には、特性テスト専用処理部３００においては、ダウンリンク送信系の物理チャネルの種類としては、SCH,CPICH,P-CCPCH,S-CCPCH,AICH,DPCH15ksps〜960ksps,HS-SCCH,HS-DSCHの処理が必要となる。又、アップリンク受信系の物理チャネルの種類としては、PRACH,DPCH15ksps〜960ksps,HS-DPCCHの処理が必要となる。

一方、位置登録専用処理部２００においては、ダウンリンク送信系の物理チャネルの種類としては、SCH,CPICH,P-CCPCH,S-CCPCH,AICH,DPCH15kspsの処理だけ、アップリンク受信系の物理チャネルの種類としては、PRACH,DPCH15kspsの処理だけでよい。

特にデータを扱うDPCHにおいては、特性テスト専用処理部３００では15k,30k,60k,120k,240k,480k,960kspsの全てのデータレートを扱う必要があるのに対して、位置登録専用処理部２００では15kspsの低速レートだけを扱えばよい。

よって、位置登録専用処理部２００では、そこに使用されるＦＰＧＡやＤＳＰは必要最小限のゲート規模やメモリーサイズ、そして限定されたパフォーマンスの比較的安価のものを使用することができる。

図中において、特性テスト専用処理部３００にだけ必要で、位置登録専用処理部２００では不要なチャネルはアンダーラインで示した。

更に、特性テスト専用処理部３００のＲＦ信号処理部３０４に関しても、そのダウンリンク送信系３０４には例えば-10dBm〜-120dBmまでのパワー範囲を0.1dBの設定分解能で出力する必要があるために、その出力回路には高性能のプログラマブルアッテネータ３０４ａを実装する必要がある。

同様に、アップリンク受信部３０５においても、受信される想定パワーとして+35dBm〜-70dBmまでの非常に広い範囲の受信能力と必要とするため、その受信回路には高性能のプログラマブルアッテネータ３０５ａによるレンジング切り替え回路を実装する必要がある。

これに対して、位置登録専用処理部２００においては、位置登録の処理だけを実行すればよいので、ダウンリンク送信系では例えば-60dBm前後の固定的なパワー送信のみ、アップリンク受信系では例えば0dBm前後のパワーを受信するための固定的なレンジのみを扱えばよく、高性能のプログラマブルアッテネータの実装は不要となる。

また、特性テスト専用処理部３００では、ＲＦパワーや変調精度、スペクトラムといった携帯電話機の無線特性を正確にかつ高速に測定するための無線特性測定処理部３０７が必要となるが、位置登録専用処理部２００では、無線特性の測定をする機能は有しないため、無線特性を測定するための専用処理回路やソフトウエアは一切不要となり、出荷時の厳密な調整や校正も省略することができる。

次に、本発明を適用した携帯電話テスターの動作手順を説明する。本発明の携帯電話機テスター１００は、第１ＲＦ入出力ポート５０１及び第２ＲＦ入出力ポート５０２の二個のＲＦ入出力ポートを具備している。

この二つのＲＦ入出力ポートを使って一度に２台の被テスト対象の携帯電話機を接続することができる。携帯電話機３１が同軸ケーブル４１を介して第１のＲＦ入出力ポート５０１へ、携帯電話機３２が同軸ケーブル４２を介して第２のＲＦ入出力ポート５０２へ夫々接続されている。

また図示はしないが、同軸ケーブルの代わりにアンテナで空間結合によってテストする場合もある。まず、スイッチ切替部４００において連動して操作される第１スイッチ手段４０１及び第２スイッチ手段４０２接続は、図示しない制御信号によって操作され、実線で示す経路に接続がなされているとする。

テストが開始され携帯電話機３１の電源がオンされると、位置登録専用処理部２００から送信されているブロードキャストの信号を携帯電話機３１が受信し、位置登録の処理が起動される。位置登録専用処理部２００は、携帯電話機３１との間で位置登録処理に関わるシグナリングを実行しながら位置登録を完了させ、携帯電話機３１は待ち受けモードに入る。

その後、図示しない制御信号によりスイッチ切替部４００の第１スイッチ手段４０１及び第２スイッチ手段４０２を破線で示す接続に切り替える。この切り替えによって、待ち受け状態にあった携帯電話機３１は特性テスト専用処理部３００と接続されることになり、例えば携帯電話機テスター１００側から着呼の処理が起動されると、特性テスト専用処理部３００のプロトコル処理部３０１がベースバンド信処理部３０２とＲＦ信号処理部３０３を介して携帯電話機３１との間にシグナリング制御のプロトコル処理を実行し接続を確立する。

接続が確立して携帯電話機３１が送信と受信を安定的に維持する状態になると、無線特性測定処理部３０７は、携帯電話機３１からの送信信号のＲＦパワーや変調精度、スペクトラムといった各種無線特性を測定する。一方、ＲＦ信号処理部３０４のダウンリンク送信系３０４は送信パワーを可変しながら感度測定等を実施する。

上記のとおり、スイッチ切替部４００の第１スイッチ手段４０１及び第２スイッチ手段４０２が破線側に切り替わって特性テスト専用処理部３００が携帯電話機３１の特性テストを開始した時点で、第２のＲＦ入出力ポート５０２が位置登録専用処理部２００に接続されることになり、携帯電話機３１がテストに供されている間にもう一方の携帯電話機３２は位置登録の処理を実行できるようになる。

つまり、携帯電話機３１が特性テストを実施している間に、携帯電話機３２は位置登録を済ませて待ち受け状態に入り、テストの待機状態に入っていることができる。

携帯電話機３１の特性テストが完了すると、図示しない制御信号は再びスイッチ切替部４００の第１スイッチ手段４０１及び第２スイッチ手段４０２を実線で示す接続に戻す。この切り替えによって、携帯電話機３２は特性テスト専用処理部３００に接続されてテストに供される。

その間に第１のＲＦ入出力ポート５０１は、再び位置登録専用処理部２００に接続が戻され、第１のＲＦ入出力ポート５０１には次にテストするための他の携帯電話機が接続され、前記と同様に位置登録処理が予め実行されて次の特性テストの待機状態となる。

このように、本発明を適用した携帯電話テスターでは、位置登録専用処理部２００と特性テスト専用処理部３００の２つの処理系統が、スイッチ切替部４００を介して順次切り替えられ、位置登録専用処理部２００によって予め位置登録だけが完了して待ち受け状態にされた携帯電話機が順次特性テスト専用処理部に切り替えられてテストに供されていく。

このような切替え制御によって、片側が特性テストを実施している間に、他方で位置登録処理を完了させておくことで、デッドタイムがテスト時間内に吸収され、トータルのテスト時間を短縮することができる。

従来技術を使用した携帯電話機テスターの中には、１台のテスターの中に同一構成の２台分のハードウエアを格納して二つの携帯電話機を並行してテストできるようにした例もある。しかし、このような例ではハードウエアは基本的に同じ回路を２系統有することになり、コストも２倍近い構成となってしまう。

しかし、本発明では同じハードウエアを２系統有しながらも、位置登録専用処理部は位置登録の処理に特化した必要最小限のハードウエアで構成されているので、部品コストの増大も最小限に抑えることができる。

本発明を適用した携帯電話テスターの一実施形態を示す機能ブロック図である。 図１の実施形態の詳細構成を示す機能ブロック図である。 従来の携帯電話テスターの構成例を示す機能ブロック図である。 携帯電話テスターのテスト手順を示すシーケンス図である。

符号の説明

３１，３２ 被テスト対象携帯電話
４１，４２ 同軸ケーブル
１００ 携帯電話テスター
２００ 位置登録専用処理部
２０１ プロトコル処理部
２０２ ベースバンド信号処理部
２０３ ＲＦ信号処理部
２０４ ダウンリンク送信系
２０５ アップリンク受信系
２０６ 分岐接続部
３００ 特性テスト専用処理部
３０１ プロトコル処理部
３０２ ベースバンド信号処理部
３０３ ＲＦ信号処理部
３０４ ダウンリンク送信系
３０５ アップリンク受信系
３０６ 分岐接続部
３０７ 無線特性測定処理部
４００ スイッチ切替部
４０１ 第１スイッチ手段
４０２ 第１スイッチ手段
５０１ 第１ＲＦ入出力ポート
５０２ 第２ＲＦ入出力ポート

Claims (4)

1. 被テスト対象の携帯電話機に対して位置登録処理を実行した後に特性テストを実行する携帯電話機テスターにおいて、
   位置登録専用処理部と、
   特性テスト専用処理部と、
   前記被テスト対象の携帯電話機が接続される第１ＲＦ入出力ポート及び第２ＲＦ入出力ポートと、
   前記第１ＲＦ入出力ポートを前記位置登録専用処理部に選択接続したときに前記第２ＲＦ入出力ポートを前記特性テスト専用処理部に選択接続すると共に、前記第１ＲＦ入出力ポートを前記特性テスト専用処理部に選択接続したときに前記第２ＲＦ入出力ポートを前記位置登録専用処理部に選択接続する、スイッチ切替部と、
   を備えることを特徴とする携帯電話機テスター。
2. 前記位置登録専用処理部は、プロトコル処理部と、ベースバンド信号処理部と、ＲＦ信号処理部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機テスター。
3. 前記特性テスト専用処理部は、プロトコル処理部と、ベースバンド信号処理部と、ＲＦ信号処理部と、このＲＦ信号処理部のアップリンク受信系から渡される前記被テスト対象の携帯電話機の送信信号の無線特性を測定する無線特性測定処理部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機テスター。
4. 前記特性テスト専用処理部の前記ＲＦ信号処理部は、前記被テスト対象の携帯電話機へのダウンリンク送信系及び前記被テスト対象の携帯電話機からのアップリンク受信系の夫々に、プログラマブルアッテネータを備えることを特徴とする請求項３に記載の携帯電話機テスター。

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