JP6151379B2 - シミュレートされたアップリンクフェーディングを用いる測定装置および測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、アップリンクチャネル品質パラメータに対する被試験装置の反応を測定するための測定装置および測定方法に関する。

ネットワークプロバイダは、変化するチャネル状態の下でモバイルをテストする必要がある。特定の制約を満たすモバイルだけが、カスタマーの元に届く。費用のかかる実世界での測定を控えるために、そのようなテストは実験環境で行われる。変化するチャネル状態をシミュレートするために、チャネルシミュレータが利用される。無線周波フェーダーを利用することは周知である。しかしながら、そのような無線周波フェーダーは非常に高価である。

或いは、ベースバンドシミュレータを利用することができる。無線周波フェーダーは、実世界測定において伝送チャネルがそうであるように、測定器と被試験装置との間のパスに挿入されるので、有利である。ベースバンドフェーダーは、非常に安上がりであり、また、ベースバンドフェーダーのデジタル処理により測定結果を非常に容易に再現できるので、有利である。しかしながら、一般に、ベースバンドフェーダーは、測定装置から被試験装置への伝送チャネルに対応するダウンリンク伝送チャネルにしか利用することができない。被試験装置から測定装置への伝送チャネルに対応するアップリンク伝送チャネルは変化していない。

多くの場合、このようなことは問題にならない。なぜなら、被試験装置から測定装置への伝送チャネルを低下させることによってテストされるのは、測定装置の受信器のみであり、被試験装置ではないからである。いずれにしても、アクティブなアップリンクフェーディングを用いて被試験装置をテストする必要がある。これは、ネットワークプロバイダが、変調方式、符号化方式、パケット長または被試験装置によって用いられる通信規格を適合させることにより、変化した伝送条件に対する被試験装置の反応をテストする必要があるからである。また、適切に受信されなかったデータパケットに対する被試験装置の反応も、テストする必要のあるパラメータである。更に、変化する条件下での全体のデータスループットも、テストする必要のあるパラメータである。

ドイツ特許出願第１０１２４３７１ Ａ１号には、上述したようなベースバンドフェーダーを備える測定装置が示されている。

したがって、本発明の目的は、高価なハードウェアを必要とすることなくアップリンクチャネル品質を変更するための、被試験装置の反応を測定する測定装置および測定方法を提供することである。

目的は、測定装置に関する請求項１の特徴によって解決され、また、測定方法に関する請求項７の特徴によって解決される。従属請求項は更なる発展を含む。

被試験装置から測定装置への伝送チャネルの品質を示すアップリンクチャネル品質パラメータに対する被試験装置の反応を測定する進歩的な測定装置は、信号生成手段を備え、信号生成手段は、アップリンクチャネル品質パラメータを含む第１の信号を生成するように構成される。アップリンクチャネル品質パラメータは、被試験装置から測定装置への伝送チャネルの実際のチャネル品質から独立して、信号生成手段によって設定される。

伝送手段は、第１の信号から得られるかまたは第１の信号と同一である第２の信号を、被試験装置に送信するように構成される。受信手段は、被試験装置によって送信されアップリンクチャネル品質パラメータに基づいて被試験装置によって生成される第３の信号を受信し、アップリンクチャネル品質パラメータに対する被試験装置の反応を決定するように構成される。これにより、アップリンクチャネルの実際のフェーディングを行うことなく、被試験装置の反応の測定が可能となる。

好ましくは、測定装置によって測定される被試験装置の反応は、変調方式の変更および／または符号化方式の変更および／またはパケット長の変更および／または被試験装置によって達せられるデータスループットおよび／または被試験装置によって用いられる通信規格の変更である。したがって、複数の異なる反応を測定することができる。

好ましくは、第１の信号は、送信可能な状態のアナログ高周波信号である。この場合、伝送手段は、第１の信号から得られるアナログの第４の信号を受信し、アナログの第２の信号として送信するように構成される。これにより、非常に正確に信号をフェーディングすることができる。

或いは、第１の信号はデジタル信号である。この場合、伝送手段は、第１の信号から得られるデジタルの第４の信号を受信し、第４の信号をアナログの第２の信号に変換して送信するように構成される。これにより、シンプルなベースバンドフェーダーを用いることができる。

好ましくは、信号生成手段は、第１の信号が被試験装置の先の送信の少なくとも１つのパケットが失われたことを被試験装置に示すように、第１の信号を生成するように構成される。この場合、受信手段は、失われたパケットに対する被試験装置の反応を決定するように構成される。これにより、被試験装置の反応を更に正確にテストすることができる。

更に好ましくは、測定装置は更にフェーディング手段を備える。フェーディング手段は、第１の信号のフェーディングを実行し、それにより、第２の信号の元となる信号を生成するように構成される。更に、測定装置はダウンリンクチャネル品質パラメータ決定手段を備える。ダウンリンクチャネル品質パラメータ決定手段は、第３の信号から、測定装置から被試験装置への伝送チャネルの品質に基づいて被試験装置によって生成されるダウンリンクチャネル品質パラメータを読み出すように構成される。この場合、信号生成手段は、ダウンリンクチャネル品質パラメータと同一のものとしてアップリンクチャネル品質パラメータを設定するように構成される。これにより、被試験装置に送信されるチャネル品質パラメータを、非常にシンプルかつ再現可能に生成することができる。

或いは、信号生成手段は、アップリンクチャネル品質パラメータを予め指定された値に設定するように構成される。これにより、非常に正確にパラメータを生成することができる。

進歩的な測定方法は、被試験装置から測定装置への伝送チャネルの品質を示すアップリンクチャネル品質パラメータに対する被試験装置の反応を測定する目的に適う。該方法は、以下のステップ、すなわち、
アップリンクチャネル品質パラメータを含む第１の信号を生成するステップであって、アップリンクチャネル品質パラメータは、被試験装置から測定装置への伝送チャネルの実際のチャネル品質から独立して、信号生成手段によって設定される、ステップと、
第１の信号から得られるかまたは第１の信号と同一である第２の信号を、被試験装置に送信するステップと、
被試験装置によって送信されアップリンクチャネル品質パラメータに基づいて被試験装置によって生成される第３の信号を受信するステップと、
アップリンクチャネル品質パラメータに対する被試験装置の反応を判定するステップと、
を有する。

これにより、アップリンクチャネルの実際のフェーディングを行うことなく、被試験装置の反応を測定することができる。

例示的な通信ネットワークを示す図である。 進歩的な測定装置の例示的な実施形態を示す図である。 進歩的な測定装置の実施形態のより詳細な図である。 進歩的な測定方法の例示的な実施形態を示す図である。

まず、図１および図２に関して基本原理を示す。第２のステップとして、図３に関して、進歩的な測定装置の実施形態の構成および機能を示す。最後に、図４に沿って、進歩的な測定方法の実施形態の機能を説明する。異なる図における同様の要素および参照符号は、部分的に省略した。

図１に例示的な通信ネットワークを示す。基地局１は携帯電話２と通信している。基地局１はデータを携帯電話２に送信する。携帯電話２は、基地局１から携帯電話２への伝送チャネルの品質に対応するダウンリンクチャネル品質指示子ＤＬ ＣＱＩを決定し、それを基地局１に返送する。ダウンリンクチャネル品質指示子ＤＬ ＣＱＩに基づいて、基地局１は、携帯電話２に対するデータ伝送の特定のパラメータを適合させる。例えば、変調方式適合される。

更に、携帯電話２がデータを基地局１に送信する。基地局１は、同様に、携帯電話２から基地局１への伝送チャネルの品質に対応するアップリンクチャネル品質指示子ＵＬ ＣＱＩを決定する。このアップリンクチャネル品質指示子ＵＬ ＣＱＩもやはり携帯電話２に送信され、携帯電話２はこれに従って基地局１へのデータ伝送を適合させる。ここでも、例えば変調方式、符号化方式等が、基地局１から送信されるアップリンクチャネル品質指示子に対して適合される。

図２に進歩的な測定装置３の実施形態を示す。測定装置３は、被試験装置４（例えば携帯電話）と通信している。実験環境では、測定装置３と被試験装置４とはケーブルを用いて接続される。或いは、測定装置３と携帯電話４とは近接して配置され、空気を通して接続される。近接して配置されるので、このような短い伝送チャネルでは、伝送が著しく妨げられることがない。

本発明によれば、測定装置３から被試験装置４への伝送は、図１の基地局１から図１の携帯電話２への伝送に対応する。基地局１から携帯電話２へのデータ伝送が伝送される現実世界の伝送チャネルは、測定装置３から被試験装置４への伝送に対してフェーディングを実行することによってシミュレートされる。

上述のように、被試験装置４から測定装置３への伝送チャネルに対してフェーディングを実行することは不都合である。したがって、アップリンクチャネルに対するフェーディングをシミュレートするために、信号全体ではなく、被試験装置４から測定装置３への伝送チャネルの品質を示すアップリンクチャネル品質指示子ＵＬ ＣＱＩのみを変更する。被試験装置４は、被試験装置４から測定装置３への伝送チャネルの品質が準最適であると考えるように構成される。ここに示す例では、被試験装置４から測定装置３に送信されるダウンリンクチャネル品質指示子ＤＬ ＣＱＩは、測定装置３にアップリンクチャネル品質指示子ＵＬ ＣＱＩとして採用され、被試験装置４へ返送される。したがって、被試験装置４は、被試験装置４から測定装置３への伝送チャネルが測定装置３から被試験装置４への伝送チャネルと全く同じ品質であるという印象を受ける。

或いは、測定装置３は任意に、アップリンクチャネル品質指示子ＵＬ ＣＱＩを予め指定された値に設定することができる。測定装置３の構成および機能について、更に図３を参照する。

図３に測定装置３の詳細な図を示す。測定装置３は、信号生成手段１０と、信号生成手段１０に接続されるフェーディング手段１１とを備える。測定装置３は更に、フェーディング手段１１に接続される伝送手段１２を備える。伝送手段１２は、測定装置３の要素ではない被試験装置４に接続される。更に、被試験装置４は、測定装置３の要素である受信手段１３に接続される。受信手段１３はダウンリンクチャネル品質パラメータ決定手段１４に接続され、ダウンリンクチャネル品質パラメータ決定手段１４は信号生成手段１０に接続される。

更に、測定装置３は制御手段１５を備える。制御手段１５は、信号生成手段１０、フェーディング手段１１、伝送手段１２、受信手段１３およびダウンリンクチャネル品質パラメータ決定手段１４に接続される。制御手段１５は、制御手段１５に接続される測定装置の全ての他のコンポーネントの機能を制御するように構成される。或いは、フェーディング手段１１を別の筐体に構成し、外部ケーブルによって示されるように、単純に他のコンポーネントと接続することができる。

被試験装置４の反応の測定を実行するとき、信号生成手段は信号２０ａ／ｄを生成し、信号２０ａ／ｄはフェーディング手段１１へ送信される。信号２０ａ／ｄは、アナログＲＦ信号２０ａまたはデジタルベースバンド信号２０ｄである。フェーディング手段は、信号２０ａ／ｄに対してフェーディングを実行し、信号２１ａ／ｄを生成する。信号２１ａ／ｄは、伝送手段１２へ送信される。信号２１ａ／ｄは、アナログＲＦ信号２１ａかデジタルベースバンド信号２１ｄのいずれかである。

アナログＲＦ信号２１ａの場合、伝送手段１２は単に、結果として得られる第３の信号２２を被試験装置４に送信する。デジタルベースバンド信号２１ｄの場合、伝送手段１２はデジタルベースバンド信号２１ｄをアナログＲＦ信号２２に変換し、被試験装置４に送信する。

信号生成手段１０によって生成される信号２０ａ／ｄは、被試験装置４から測定装置３への伝送チャネルの品質を示すアップリンクチャネル品質パラメータを含む。このアップリンクチャネル品質パラメータは、図１または図２のアップリンクチャネル品質指示子に対応する。

信号生成手段１０は、被試験装置４から測定装置３への伝送チャネルの実際のチャネル品質から独立して、アップリンクチャネル品質パラメータを設定する。

被試験装置４は、信号２３を生成し測定装置３に送信することによって、信号２２に反応する。受信手段１３は信号２３を受信し、信号２２と共に被試験装置４に送信されたアップリンクチャネル品質パラメータに対する被試験装置の反応を決定する。例えば、受信手段は、変調方式の変更および／または符号化方式の変更および／またはパケット長の変更および／または被試験装置４によって達せられるデータスループットおよび／または被試験装置によって用いられる通信規格の変更を決定する。

更に、受信手段１３は、信号２３のデジタル版に対応する信号２４を、ダウンリンクチャネル品質パラメータ決定手段１４に送信する。ダウンリンクチャネル品質パラメータ決定手段１４は、信号２４から、測定装置３から被試験装置４への伝送チャネルの品質に基づいて被試験装置４によって生成されたダウンリンクチャネル品質パラメータを読み出す。このダウンリンクチャネル品質パラメータは、信号２５として信号生成手段１０に送信される。

第１の代替では、信号生成手段１０によって生成される信号２０ａ／ｄは、デジタルベースバンド信号２０ｄである。フェーディング手段１１は、ベースバンドに対してデジタル処理でフェーディングを実行する。したがって、結果として得られる信号２１ｄもまたデジタルベースバンド信号であり、伝送手段１２により、アナログ無線周波数信号２２に変換される。

第２の代替では、信号生成手段１０によって生成される信号２０ａ／ｄは、アナログ無線周波数信号２０ａである。この場合、フェーディング手段１１は、信号２０ａに対してアナログ無線周波数フェーディングを実行する。この場合の信号２１ａ／ｄは、アナログ無線周波数信号２１ａである。この場合、伝送手段１２は単に信号２１ａを信号２２として、被試験装置４に送信する。

第１の代替では、信号生成手段１０によって用いられるアップリンクチャネル品質パラメータは、ダウンリンクチャネル品質パラメータ決定手段１４によって決定されるダウンリンクチャネル品質パラメータとして設定することができる。第２の代替では、信号生成手段１０は、任意に、予め設定される測定スケジュールに基づいて都合よく、アップリンクチャネル品質パラメータを設定することができる。

更に、信号生成手段１０は、結果として得られる信号２２が、被試験装置４の先の送信の少なくとも１つのデータパケットが失われたことを被試験装置４に示すように、信号２０ａ／ｄを生成することができる。その場合、受信手段１３は、失われたパケットに対する被試験装置４の反応を決定するように構成される。特に、受信手段１３は、被試験装置４がいつ、どのくらいの頻度で失われたパケットの再送を試みるかを決定するように構成される。

特に、ダウンリンクチャネル品質パラメータによって被試験装置４に示されるシミュレートされたチャネル品質が低下した場合、パケットは失われたとされるので、被試験装置４の反応が関心の対象となる。被試験装置４はチャネル品質が劣化したと考えるので、異なる変調方式および／または符号化方式および／またはパケット長等を用いて、失われたパケットに含まれていたデータを繰り返す必要がある。

図４に進歩的な測定方法の実施形態のフローチャートを示す。第１のステップ１００において、測定装置が、アップリンクチャネル品質パラメータを含む信号を生成する。第２のステップ１０１において、測定装置が信号をフェーディングし、第３のステップ１０２において、フェーディングされた信号が測定装置から被試験装置に送信される。第４のステップ１０３において、被試験装置が信号を受信する。第５のステップ１０４において、受信された信号に基づいて、被試験装置がダウンリンクチャネル品質パラメータを決定する。このダウンリンクチャネル品質指示子は、第２のステップ１０１で導入されるフェーディングの量に依存する。

第６のステップ１０５において、被試験装置は決定されたダウンリンクチャネル品質パラメータを含む信号を生成し、第７のステップ１０６において、該信号を測定装置に送信する。第８のステップ１０７において、測定装置が信号を受信する。任意の第９のステップ１０８において、測定装置１０７によって受信された信号から、ダウンリンクチャネル品質パラメータが読み出される。最後に、第１０のステップ１０９において、測定装置により、アップリンクチャネル品質パラメータが設定される。第１の代替では、アップリンクチャネル品質パラメータが、読み出されたダウンリンクチャネル品質パラメータとして設定される。

或いは、アップリンクチャネル品質指示子は、例えば予め設定される測定スケジュールに基づいて、任意に設定される。被試験装置の測定は、第１のステップ１００において継続される。使用されるアップリンクチャネル品質パラメータは、第１０のステップ１０９で設定されるアップリンクチャネル品質指示子である。これらのステップは、全ての必要な測定が完了するまで繰り返される。

本発明は、上述した例に限定されない。特に、本発明は特定の通信規格に限定されない。何らかのチャネル品質フィードバックを用いる全ての通信規格が用いられてよい。また、本発明は、更なる伝送に用いられる特定の変調方式等を示すパラメータを明示的にフィードバックする通信規格、例えばＧＳＭ（登録商標）と共に用いられてよい。なお、このようなパラメータはチャネル品質パラメータに対応する。例示的な実施形態の特徴は、任意の有利な組合わせで用いることができる。

Claims (10)

1. アップリンクチャネル品質パラメータに対する被試験装置の反応を測定するための測定装置であって、前記アップリンクチャネル品質パラメータは、前記被試験装置から前記測定装置への伝送チャネルの品質を示し、
   前記測定装置は、
   前記アップリンクチャネル品質パラメータを含む第１の信号を生成するように構成される信号生成手段であって、前記アップリンクチャネル品質パラメータは、前記被試験装置から前記測定装置への前記伝送チャネルの実際のチャネル品質から独立して、前記信号生成手段によって設定される、信号生成手段と、
   前記第１の信号のフェーディングを実行するように構成されるフェーディング手段と、
   フェーディングされた前記第１の信号から得られるかまたは前記第１の信号と同一である第２の信号を、前記被試験装置に送信するように構成される伝送手段と、
   受信手段と、
   を備え、
   前記受信手段は、
   前記被試験装置によって送信され前記アップリンクチャネル品質パラメータに基づいて前記被試験装置によって生成される第３の信号を受信し、
   前記アップリンクチャネル品質パラメータに対する前記被試験装置の前記反応を判定するように構成され、
   前記測定装置は更に、
   前記第３の信号から、前記測定装置から前記被試験装置への伝送チャネルの品質に基づいて前記被試験装置によって生成されるダウンリンクチャネル品質パラメータを読み出すように構成されるダウンリンクチャネル品質パラメータ決定手段、
   を備え、
   前記信号生成手段は、前記アップリンクチャネル品質パラメータを前記ダウンリンクチャネル品質パラメータと同一のものとして設定するように構成される、
   測定装置。
2. 前記測定装置によって測定される前記被試験装置の前記反応は、変調方式の変更および／または符号化方式の変更および／またはパケット長の変更および／または前記被試験装置によって達せられるデータスループットおよび／または前記被試験装置によって用いられる通信規格の変更である、
   請求項１に記載の測定装置。
3. 前記第１の信号は、送信可能な状態のアナログ高周波信号であり、
   前記伝送手段は、前記第１の信号から得られるアナログの第４の信号を受信し、前記アナログの第４の信号をアナログの第２の信号として送信するように構成され、
   または、前記第１の信号はデジタル信号であり、前記伝送手段は、前記第１の信号から得られるデジタルの第４の信号を受信し、前記第４の信号を前記アナログの第２の信号に変換して送信するように構成される、
   請求項１または２に記載の測定装置。
4. 前記信号生成手段は、前記第１の信号が前記被試験装置の先の送信の少なくとも１つのパケットが失われたことを前記被試験装置に示すように、前記第１の信号を生成するように構成され、
   前記受信手段は、失われた前記パケットに対する前記被試験装置の前記反応を決定するように構成される、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測定装置。
5. 前記信号生成手段は、前記アップリンクチャネル品質パラメータを予め指定された値に設定するように構成される、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の測定装置。
6. 被試験装置から測定装置への伝送チャネルの品質を示すアップリンクチャネル品質パラメータに対する前記被試験装置の反応を測定する測定方法であって、
   前記アップリンクチャネル品質パラメータを含む第１の信号を生成するステップであって、前記アップリンクチャネル品質パラメータは、前記被試験装置から前記測定装置への伝送チャネルの実際のチャネル品質から独立して、信号生成手段によって設定される、ステップと、
   前記第１の信号のフェーディングを実行するステップと、
   フェーディングされた前記第１の信号から得られるかまたは前記第１の信号と同一である第２の信号を、前記被試験装置に送信するステップと、
   前記被試験装置によって送信され前記アップリンクチャネル品質パラメータに基づいて前記被試験装置によって生成される第３の信号を受信するステップと、
   前記アップリンクチャネル品質パラメータに対する前記被試験装置の前記反応を判定するステップと、
   を有し、
   前記測定装置から前記被試験装置への伝送チャネルの品質に基づいて前記被試験装置によって生成されるダウンリンクチャネル品質パラメータが、前記第３の信号から読み出され、
   前記アップリンクチャネル品質パラメータは、前記ダウンリンクチャネル品質パラメータと同一のものとして設定される、
   測定方法。
7. 前記測定装置によって測定される前記被試験装置の前記反応は、変調方式の変更および／または符号化方式の変更および／またはパケット長の変更および／または前記被試験装置によって達せられるデータスループットおよび／または前記被試験装置によって用いられる通信規格の変更である、
   請求項６に記載の測定方法。
8. 前記第１の信号は、送信可能な状態のアナログ高周波信号であり、前記第１の信号から得られるアナログの第４の信号はアナログの第２の信号として送信され、または、
   前記第１の信号はデジタル信号であり、前記第１の信号から得られるデジタルの第４の信号は前記アナログの第２の信号に変換され送信される、
   請求項６または７に記載の測定方法。
9. 前記第１の信号は、前記第１の信号が、前記被試験装置の先の送信の少なくとも１つのパケットが失われたことと、前記失われたパケットに対する前記被試験装置の前記反応が検出されたこととを、前記被試験装置に示すように生成される、
   請求項６乃至８のいずれか一項に記載の測定方法。
10. 前記アップリンクチャネル品質パラメータは、予め指定された値に設定される、
    請求項６乃至９のいずれか一項に記載の測定方法。
    

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