JP5160641B2 - テスト装置の限られた数のチャネルに基地局の信号を時間的に交互に割り当てる方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、テスト移動無線装置のための方法及びシステムに関し、特にテスト装置の限られた数のチャネルに実際の無線シナリオで記録された複数の基地局の信号シーケンスを時間的に交互に割り当てて再生する方法に関する。

移動無線装置をテストする方法及び装置は従来技術により知られている。これに関して、テストネットワークは、テスト装置の１つ以上の送信チャネルが、テストされる移動無線標準に従って信号を送信し、これにより、移動無線ネットワークの１つ以上の基地局をモデル化することで生成される。

テスト中の移動無線装置は、信号を受信し、信号を解釈及び処理し、応答信号を返信する。応答信号は、テスト装置の受信部により取得される。テスト装置は、これらを解釈し、予想される値及び信号とこれらとを比較する。移動無線装置と基地局との間の通信は、移動無線装置により開始されてもよいため、基地局は応答側構成要素になる。評価は、移動無線装置の異なる機能に関係する。従って、移動無線装置の無線送信構成要素の機能及び品質は、ビット誤り率を分析することにより検査可能である。このような種類の測定方法及び対応する装置は、DE 10 2005 048 448 A1に記載されている。

逆に、無線信号で通信される信号メッセージが評価されてもよい。移動無線標準では、信号メッセージの正確なシーケンスは、移動無線ネットワークとの加入者又は各移動無線装置の相互作用（例えば、新しい無線セルへの登録又は位置の通知）毎に指定される。テスト装置は、移動無線装置の受信無線信号から信号メッセージを用意し、これらの内容及び時間シーケンスと予想される特性とを比較する。

前述のような標準化された動作に関する移動無線装置のテストは、移動無線装置の開発及び製造中に複数回行われる。通常では、テストに使用される信号シーケンスは、信号成分から研究室で用意される。

移動電話のユーザにとって、更にネットワークオペレータ及び移動電話製造者にとって、実際のネットワーク内での移動無線装置の誤りのない動作が最も重要である。これに関して、複数の基地局の信号シーケンスの重ね合わせの結果、前述のテスト方法及びテスト装置の場合よりかなり複雑な無線フィールド（無線電界）が存在する。実際のネットワークでの移動無線装置の動作のテストは、相互運用テストと呼ばれる。

相互運用テストは、ネットワークインフラストラクチャ製造者の特別な研究室内又は支配する全ての状況を備えた実際のフィールド内で行われる。テストネットワークを借りる結果、これらのテストは非常に高価になり、また、常に変化する周辺状況（送信電力及び基地局の負荷等）の結果、誤りの場合がもはや再生できない。

この結果、基地局の信号シーケンスは、テスト移動無線装置及び／又は特別な無線テスト装置（ネットワーク・スキャナ等）を使用して実際のネットワークで記録されることが好ましい。一般的に、本発明の意味でのテスト移動無線装置又は用意された移動無線装置は、情報を出力するインタフェースを介して処理するために、移動無線装置と基地局との間の無線インタフェースを介して通常のネットワークで交換されるメッセージ及びデータを有する移動無線装置である。更に、更なる無線チャネル情報に関するデータも、同じインタフェースを介して通信される。テスト中の移動無線装置の次のテストのために、基地局の記録された信号シーケンスは、テスト装置の送信チャネルに割り当てられ、再生される。

一般的に、記録された基地局の数は、テスト装置の物理的な送信チャネルの数より大きいため、実際の無線フィールド（無線電界）は、不完全にしか再生できない。

本発明の目的は、如何なる所要の数の基地局からの信号シーケンスがテスト装置により再生可能である最も可能な実際の無線状況で、移動無線装置のテストを可能にする方法及びシステムを開発することである。

この目的は、請求項１に記載の方法及び請求項１１に記載のシステムにより有利に実現される。

本発明による方法では、第１の方法ステップにおいて、移動無線標準又は移動無線仕様に合う複数の基地局の信号シーケンスが用意される。これに関して、用意される基地局の信号シーケンスの数は、テスト装置の送信チャネルの数を超える。第２のステップにおいて、それぞれの場合に、複数の基地局のうちちょうど１つの信号シーケンスが、テスト装置の複数の送信チャネルのそれぞれに割り当てられる。第３のステップにおいて、テスト装置で比較的多くの数の基地局の信号シーケンスを再生するために、テスト装置の複数の送信チャネルのうち少なくとも１つへの複数の基地局のうち少なくとも１つの信号シーケンスの割り当ては、所定の時間の終了後又は他の交替基準の存在の際に、交替する。第４のステップにおいて、テスト装置は、テスト中の移動無線装置から返信された信号を受信して分析する。

無線ネットワーク分析器及び／又はテスト移動無線装置を用いて実行されるテスト中に、既存の無線フィールド（無線電界）の基地局の移動無線特有の信号シーケンスを記録し、これらからテスト装置のための基地局の信号シーケンスを用意することが、特に有利である。代替として、信号シーケンスは、研究室の相互運用テストで記録されてもよい。信号シーケンスの代わりに、この目的のためにテスト装置により働かされる命令シーケンスが、発行される信号シーケンスの処理及び割り当てのために使用されてもよい。

簡潔にするために、“信号シーケンス”という用語のみが一般的な用語として以下で使用される。

記録された信号シーケンスの全体から個々の基地局の信号シーケンスを選択し、これらをその重要度（意義）に従ってマークすることが、特に有利である。高い重要度の基地局の信号シーケンスは、複数の送信チャネルのうち１つに割り当てられることが好ましい。この結果、特に重要な基地局が強調されてもよい。“高い重要度”は、例えば高い送信電力が存在するときに割り当てられてもよい。従って、それぞれの場合に、最も強力な信号を有する基地局の信号シーケンスが、テスト装置により生成される。

更に、例えばパラメータの変更を行うために、個々の基地局の信号シーケンスの一部を変更することが、有利である。更に、全体の信号手順が記録された信号シーケンスに含まれていない場合又は使用不可能である場合、これが追加されてもよい。

記録された信号電力及び記録された時間シーケンスで送信チャネルから信号を送信することが、特に有利である。

例えば、記録された信号シーケンスは、GSM、UMTS標準のWiMAX、LTE又は他の標準に対応してもよい。

１つの特に有利なシステムは、無線ネットワーク分析器及び／又はテスト移動無線装置とのインタフェースと、複数の基地局からの信号シーケンスを読み取って格納する読み取りユニットと、複数の送信及び受信チャネルでの送信及び受信ユニットと、割り当てユニットとを有する。割り当てユニットは、それぞれの場合に信号シーケンスを基地局に割り当てる、或いは、それにより生成された命令シーケンスを複数の送信チャネルのうち少なくとも１つに割り当てる。基地局の信号シーケンスと送信チャネルとの間の時間的に交互の割り当ては、交替ユニットにより制御される。移動無線装置から返信されるメッセージは、評価ユニットで分析される。

本発明による装置を使用した本発明の方法に従った移動無線テスト手順を示す図 テスト装置の送信チャネルへの基地局の信号シーケンスの可能な時間的に交互な割り当てを示す概略図

本発明の好ましい実施例について、図面を参照して詳細に以下に説明する。

図１は、複数の基地局110、111の信号シーケンスの用意から、テスト実行中の実際の無線フィールド（無線電界）の記録、信号シーケンスの読み取り及び処理、送信チャネルの制御、並びにテスト中の移動無線装置から返信された信号の評価までの、実際の無線状況での移動無線装置のテストの例の全体手順を示している。

移動無線ネットワーク120の無線フィールドは、１つ以上の基地局110、111のブロードキャスト信号シーケンスから構成される。信号シーケンスは、同じ基地局から生じてもよく、異なる移動無線オペレータから生じてもよい。異なる移動無線オペレータは、異なる信号電力を提供してもよく、不十分でもよい。無線フィールドの構成は、時間及び場所と共に変化する。

記録のために用意された移動無線装置130は、これらの信号シーケンスを継続して受信し、信号電力及び移動無線オペレータとの関連性について評価し、信号を基地局に返信する。すなわち、基地局に登録する。接続に関するデータは、移動無線装置130のインタフェースを使用して記録される。従って、例えばネットワークに登録するため又は会話を設定するために、移動無線装置130及び基地局は、移動無線標準に従って信号メッセージを交換する。テスト移動装置130が移動すると、無線フィールドでの信号電力及び信号の構成が変化し、必要に応じて他の基地局のセルに登録しなければならない可能性がある。従って、テスト実行中に、テスト移動無線装置は、任意の大きい数の基地局を受信し、これらとの相互作用に入る。

このような実際の状況でテスト中の移動無線装置160をテストするために、無線フィールドは、用意された移動無線装置130及び／又はネットワーク分析器131を用いてテスト実行中に測定され、信号シーケンスを再生するためにテストで使用されるテスト装置により読み取り可能な形式に記録及び変換される。基地局の信号シーケンスは、インタフェース150を介して読み取りユニット1に中継される。そこで、これらは読み取り可能な形式に変換されて格納される。変換は、テスト装置の制御のための命令シーケンスの生成を有する。選択ユニット2内で、基地局からの調整可能な数の信号シーケンスが、基地局からの記録された信号シーケンスの全体から選択され、その重要度に従ってマークされる。例えば、重要度の基準として、信号電力又は所与の移動無線標準との関連性が使用されてもよい。これらの組み合わせも可能である。この選択は、移動無線装置のテストのテストシナリオを形成する。

編集ユニット3において、選択された信号シーケンスのうち１つ以上のパラメータ又は個々のメッセージが変更、補足及び削除されてもよい。ネットワーク内での登録又は認証のような不足した信号手順は、拡張ユニット4で追加される。

テストシナリオのために選択された基地局からの信号シーケンスは、送信及び受信ユニット10のチャネルでブロードキャストされる。これに関して、割り当てユニット5は、それぞれの場合に所与の時間に１つの基地局のちょうど１つの信号シーケンスを送信及び受信ユニットの１つのチャネルに割り当てる。

基地局の信号シーケンスの全体が利用可能な送信チャネルの数を超えると、所定の時間の後又は好ましくは１つ以上の利用可能なチャネルへの要求時に、１つ以上の異なる信号シーケンスが交替ユニット6により再び割り当てられる。例えば、いわゆるハンドオーバの場合に、要求が生じてもよい。このため、例えば、新しく追加された周辺セルの信号が要求されてもよい。これに関して、基地局の特に重要な信号シーケンスは、より頻繁に１つのチャネルに割り当てられる。送信チャネルより少ない基地局の信号シーケンスがテストシナリオで存在する場合、余分の送信チャネルは占有されないままになる。占有された送信チャネル及び占有されない送信チャネルは、時間で交替してもよい。個々の送信チャネルの影響は、このように抑制されてもよい。

例えば、割り当てを交替するときに、実際の無線フィールドの個々の基地局の信号シーケンスについてマークされた重要度が使用されてもよい。各基地局の信号シーケンスの信号強度が重要度の基準として使用される場合、例えば、最大の信号電力で始まる順位で変化が生じたか否かに関して、所定の時間及び／又は調整可能な時間の終了後に、それぞれの場合にテストが行われてもよい。変化が存在する場合、テスト装置の個々の送信／受信チャネルは、更新された順位に従って基地局の信号シーケンスで占有される。このため、基地局の信号シーケンスは、最大の信号強度で始まり、最初に信号強度に基づいてソートされる。重要度に関するマークについて、複数の基準が組み合わされてもよい。例えば、複数のグループを形成することも可能である。この場合、所与の移動無線標準に関連する基地局の信号シーケンスのみが、それぞれの場合に１つのグループに属する。例えば、1800MHzネットワーク及び900MHzネットワークの移動無線信号が受信される場合、1800MHzネットワークが１つのグループを形成し、900MHzネットワークが第２のグループを形成する。測定された信号強度に基づくソートは、これらの２つのグループ内で行われる。テスト装置の利用可能な送信チャネルへの個々の基地局の信号シーケンスの割り当ての際に、例えば、制約によりネットワーク外部の信号の存在を確かめるために、少なくとも１つの信号シーケンスが双方のグループから存在しなければならないことを選択することも可能である。代替として、１つのグループのみへの限定も望ましい場合がある。これにより、この１つのグループの信号シーケンスのみが、重要度の順位に対応する利用可能な送信／受信チャネルに割り当てられる。

これに関して、割り当ての急な変化を回避するために、それぞれの場合に所定の時間間隔の後に新しい割り当てが行われてもよい。代替として、測定された信号強度から生じるシーケンスのそれぞれの更新で、送信／受信チャネルへの再割り当てを直接行うことも可能である。

テスタのチャネルへのテストシナリオの基地局の信号シーケンスの全体の時間変化する割り当ての１つの可能なパターンが、図２に示されている。

特に正確に実際の無線フィールドをモデル化するために、信号電力ユニット7は、記録された送信電力値に対応する各信号シーケンスの送信電力を制御する。信号シーケンス内の信号の時間シーケンスは、時間制御ユニット8により制御される。

従って、テスト中の移動無線装置160は、実際の無線フィールドを受信し、信号を処理して解釈し、応答信号を返信する。これらは、送信及び受信ユニット10により取得され、評価ユニット9で処理される。

図２は、利用可能な送信チャネルとテストシナリオの基地局の信号シーケンスとの間の割り当ての時間的な交替の例を示している。

図示の移動無線テスタは、３つの送信チャネル220、221、222を有する。基地局BS1、BS2、BS3、BS4及びBS5の信号シーケンスは、テストシナリオを形成する。時間間隔T1内で、基地局BS1の信号シーケンスは送信チャネルSK1 220に割り当てられ、基地局BS2の信号シーケンスは送信チャネルSK2 221に割り当てられ、基地局BS4の信号シーケンスは送信チャネルSK3 222に割り当てられる。次の時間間隔T2において、基地局BS1の信号シーケンスが送信チャネルSK1 220に割り当てられ続け、BS2の信号シーケンスが送信チャネルSK2 221に割り当てられ、基地局BS5の信号シーケンスが送信チャネルSK3 222に割り当てられるように、割り当てが交替する。例えば、基地局が最大の信号強度を有するため、基地局BS1の信号シーケンスの特別な重要度は、時間間隔T1及びT2の間の双方に送信されるように考慮される。

１つ以上の基地局の更なる信号シーケンスが送信される場合、これらは、送信チャネルSK1 230で送信される基地局からの信号シーケンスのリスト、送信チャネルSK2 231で送信される基地局からの信号シーケンスのリスト、及び送信チャネルSK3 232で送信される基地局からの信号シーケンスのリストに追加されてもよく、時間間隔T3だけテストが延長されてもよい。

本発明は、提示された例示的な実施例に限定されない。特に、例示的な実施例の個々の特徴は相互に組み合わされてもよい。

130 移動無線装置
131 無線ネットワーク分析器
160 移動無線装置
9 評価ユニット
10 送信及び受信ユニット

Claims (13)

1. テスト装置を用いて移動無線装置をテストする方法であって、
   既存の無線フィールドで決定されたデータから複数の基地局の典型的な移動電話信号シーケンスを生成するステップと、
   前記複数の基地局のそれぞれについて１つの基地局の前記信号シーケンスを前記テスト装置の複数の送信／受信チャネルのうち１つに割り当てるステップと、
   少なくとも１つの基地局について前記テスト装置の前記複数の送信チャネルのうち１つへの前記基地局のうち少なくとも１つの前記信号シーケンスの割り当てを時間的に交替するステップと、
   テスト中の前記移動無線装置から返信された信号を分析するステップと
   を有し、
   基地局の前記信号シーケンスは、重要度に従ってマークされ、
   少なくとも１つの基地局について前記テスト装置の前記複数の送信チャネルのうち１つへの前記複数の基地局の前記信号シーケンスのうち少なくとも１つの割り当ての時間的な交替は、前記信号シーケンスの前記重要度に応じて行われることを特徴とする方法。
2. 前記典型的な移動電話信号シーケンスは、テスト実行中に記録された実際の無線フィールド又は研究室で生成された無線フィールドから生成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 無線シナリオは、無線ネットワーク分析器及び／又はテスト移動無線装置を用いて記録されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 個々の基地局の前記信号シーケンスは、前記信号シーケンスの全体から選択されることを特徴とする、請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の方法。
5. それぞれの場合に、最大の送信電力を提供する基地局の信号シーケンスは、前記テスト装置の前記送信／受信チャネルに割り当てられることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 個々の基地局の前記信号シーケンスの一部が変化することを特徴とする、請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の方法。
7. 前記記録された信号シーケンスの信号電力は再生されることを特徴とする、請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の方法。
8. 前記信号シーケンスは、記録時間シーケンスに記録されることを特徴とする、請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載の方法。
9. 移動無線装置をテストするシステムであって、
   典型的な移動電話信号シーケンスを読み取って格納する読み取りユニットと、
   複数の送信／受信チャネルでのテスタと、
   信号毎に１つの基地局の信号を前記テスタの前記複数の送信チャネルのうち１つに割り当てる割り当てユニットと、
   少なくとも１つの基地局について前記テスト装置の前記複数の送信チャネルのうち１つへの前記複数の基地局のうち少なくとも１つの信号シーケンスの割り当ての時間的な交替を制御する交替ユニットと、
   テスト中の前記移動無線装置から返信されたメッセージを分析する評価ユニットと
   を有し、
   前記テスタは、前記信号シーケンスの重要度をマークする選択ユニットを有し、
   前記交替ユニットは、前記割り当ての時間的な交替が前記信号シーケンスの前記重要度に応じて行われるように設定されることを特徴とするシステム。
10. 個々の基地局の前記信号シーケンスが、前記典型的な移動電話信号シーケンスの全体から選択され、重要度に従ってマークされるように設定された選択ユニットを有することを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
11. 個々の基地局の前記信号シーケンスの一部が変化し得るように、編集ユニットが設定されることを特徴とする、請求項９又は１０に記載のシステム。
12. 信号手順が記録された信号シーケンスに追加されるように、訂正ユニットが設定されることを特徴とする、請求項９ないし１１のうちいずれか１項に記載のシステム。
13. 記録された時間シーケンスに従って典型的な移動電話信号シーケンスの信号の送信を制御するように設定された時間制御ユニットを有することを特徴とする、請求項９ないし１２のうちいずれか１項に記載のシステム。

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