JP6894881B2 - 移動端末試験装置、移動端末試験システム及びデュアルコネクティビティの試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動体通信端末の試験を行なう移動端末試験装置に関する。

携帯電話やデータ通信端末等の移動体通信端末を開発した場合、この開発した移動体通信端末が正常に通信を行なえるか否かを試験する必要がある。このため、実際の基地局の機能を擬似する擬似基地局として動作する試験装置に試験対象の移動体通信端末を接続し、試験装置と移動体通信端末との間で通信を行ない、この通信の内容を確認する試験を行なっている。

無線通信方式のＬＴＥ（Long Term Evolution）の規格では、複数の基地局のＬＴＥキャリアを同時に用いて通信を行なうことで、伝送速度の向上を図るデュアルコネクティビティ（Dual Connectivity）が規定されている。

特許文献１には、デュアルコネクティビティを使用可能とした通信システムが記載されている。

特開２０１５−１７０８９１号公報

ＬＴＥの規格では、デュアルコネクティビティを用いるときもＬＴＥのプロトコルスタックのＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ以下については、複数の基地局それぞれに従来と同様のプロトコルスタックが用意されることになっている。

さらに、デュアルコネクティビティを実現するためには、移動体通信端末の状態を複数の基地局の間で総合的に管理する機能を新たに追加する必要がある。従来の試験装置では、移動体通信端末の状態を複数の擬似基地局の間で総合的に管理する機能を用意していないため、新規にこの機能を複数用意した試験装置を開発する必要がある。

しかしながら、このような試験装置を新規に開発するには、コストがかかるとともに、完成までに時間がかかり、移動体通信端末の試験が遅れ、移動体通信端末の提供が遅れてしまう。

そこで、本発明は、低コストで短期間にデュアルコネクティビティの試験を可能にすることができる移動端末試験装置を提供することを目的としている。

本発明の移動端末試験装置は、移動体通信の基地局を擬似して移動端末を試験する移動端末試験装置であって、所定のイベントが発生した場合に対応した処理を実行するイベント処理部を備え、前記イベント処理部は、他の前記移動端末試験装置の前記イベント処理部と直接通信可能に構成され、前記移動端末試験装置がデュアルコネクティビティのＭｅＮＢとして動作する場合、前記イベント処理部は、前記デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信したときに、ＳｅＮＢとして動作する前記移動端末試験装置の前記イベント処理部に前記ＡＣＫ信号を受信したことを通知するとともに、前記デュアルコネクティビティの設定を直ちに開始するものである。

この構成により、デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号が受信されたときに、ＳｅＮＢとして動作する移動端末試験装置のマクロ処理部に通知されるとともに、デュアルコネクティビティの設定が直ちに開始される。このため、デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信した場合に、デュアルコネクティビティの設定を直ちに実行することができ、低コストで短期間にデュアルコネクティビティの試験を可能にすることができる。

本発明の移動端末試験装置は、移動体通信の基地局を擬似して移動端末を試験する移動端末試験装置であって、所定のイベントが発生した場合に対応した処理を実行するイベント処理部を備え、前記イベント処理部は、他の前記移動端末試験装置の前記イベント処理部と直接通信可能に構成され、前記移動端末試験装置がデュアルコネクティビティのＳｅＮＢとして動作する場合、前記イベント処理部は、前記デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信したことをＭｅＮＢとして動作する前記移動端末試験装置の前記イベント処理部から受信したときに、前記デュアルコネクティビティの設定を直ちに開始するものである。

この構成により、デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信したことがＭｅＮＢとして動作する移動端末試験装置から通知されたときに、デュアルコネクティビティの設定が直ちに開始される。このため、デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信した場合に、デュアルコネクティビティの設定を直ちに実行することができ、低コストで短期間にデュアルコネクティビティの試験を可能にすることができる。

また、本発明の移動端末試験システムは、ＭｅＮＢとして動作する移動端末試験装置と、ＳｅＮＢとして動作する移動端末試験装置と、を備え、前記二つの移動端末試験装置のそれぞれの前記イベント処理部間を直接通信可能に構成するものである。

この構成により、イベント処理部が他の移動端末試験装置のイベント処理部と直接通信可能に構成される。このため、一方の移動端末試験装置で発生したイベントを他方の移動端末試験装置に直接通知して処理を実行させる事ができ、低コストで短期間にデュアルコネクティビティの試験を可能にすることができる。

また、本発明のデュアルコネクティビティの試験方法は、デュアルコネクティビティのＭｅＮＢとして動作する移動端末試験装置と、デュアルコネクティビティのＳｅＮＢとして動作する移動端末試験装置とを使ったデュアルコネクティビティの試験方法であって、前記ＭｅＮＢとして動作する移動端末試験装置から前記デュアルコネクティビティの設定を要求する信号を送信するステップと、前記ＭｅＮＢとして動作する移動端末試験装置が前記デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信した場合、前記ＳｅＮＢとして動作する移動端末試験装置に前記ＡＣＫ信号を受信したことを直接通知するとともに、前記デュアルコネクティビティの設定を直ちに開始するステップと、前記ＳｅＮＢとして動作する移動端末試験装置が前記ＡＣＫ信号を受信したことを受信した場合、前記デュアルコネクティビティの設定を直ちに開始するステップと、を備えるものである。

この構成により、ＭｅＮＢとして動作する移動端末試験装置がデュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信した場合、ＳｅＮＢとして動作する移動端末試験装置にＡＣＫ信号を受信したことが直接通知され、デュアルコネクティビティの設定が直ちに開始される。このため、デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信した場合に、デュアルコネクティビティの設定を直ちに実行することができ、低コストで短期間にデュアルコネクティビティの試験を可能にすることができる。

本発明は、低コストで短期間にデュアルコネクティビティの試験を可能にすることができる移動端末試験装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る移動端末試験装置のブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る移動端末試験装置を２台使った試験システムの構成図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る移動端末試験装置を２台使ったデュアルコネクティビティの試験のシーケンス図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る移動端末試験装置について詳細に説明する。

図１において、本発明の一実施形態に係る移動端末試験装置１は、擬似基地局として同軸ケーブル等を介して有線で移動端末１０とＲＦ（無線周波数）信号を送受信するようになっている。なお、移動端末試験装置１は、アンテナを介して無線で移動端末１０とＲＦ信号を送受信するようにしてもよい。

移動端末試験装置１は、送受信部２と、レイヤ処理部３と、メッセージ処理部４と、シナリオ処理部５と、操作部６と、表示部７と、制御部８とを含んで構成されている。

送受信部２は、レイヤ処理部３の出力信号をＲＦ帯域へ周波数変換し、電力増幅して移動端末１０へ送信する。また、送受信部２は、移動端末１０から送信されたＲＦ帯域の信号を、ベースバンド帯域へ周波数変換して受信信号としてレイヤ処理部３へ出力する。

レイヤ処理部３は、所定の通信プロトコルに基づく信号処理を行なうもので、複数の階層（レイヤ）を持つレイヤ構成の通信プロトコルのそれぞれのレイヤの処理を実行する。

レイヤ処理部３は、ＰＨＹ（PHYsical）処理部３１と、ＭＡＣ処理部３２と、ＲＬＣ処理部３３と、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）処理部３４と、ＲＲＣ（Radio Resource Control）処理部３５と、イベント処理部としてのマクロ処理部３６とを備えている。

ＰＨＹ処理部３１は、移動端末１０との間で送受信される通信データを変調及び復調する。ＰＨＹ処理部３１は、通信データを送受信するために、多重化、チャネルコーディングなどを行なう。

ＭＡＣ処理部３２は、無線資源を効率よく使うための制御を行なうとともに、下位層のＰＨＹ処理部３１と、上位層のＲＬＣ処理部３３、ＰＤＣＰ処理部３４、ＲＲＣ処理部３５との間におけるデータ変換を実施する。

ＲＬＣ処理部３３は、移動端末１０との間におけるフロー制御、誤りデータの処理、データ再送などの処理を行なう。

ＰＤＣＰ処理部３４は、秘匿、正当性確認、順序整列、ヘッダ圧縮などを行なう。ＲＲＣ処理部３５は、移動端末１０との間での無線区間で確立する仮想的なコネクションである無線ベアラの設定、移動端末１０に対するシステム情報や呼出情報の報知などを行なう。

マクロ処理部３６は、ＲＬＣ処理部３３とＲＲＣ処理部３５の間に設けられ、ＲＬＣ処理部３３とＲＲＣ処理部３５の間のデータを中継するとともに、ＲＬＣ処理部３３またはＲＲＣ処理部３５にデータを出力する。マクロ処理部３６は、例えば、ＭＡＣ処理部３２において所定の信号を受信したことなどのイベントに対応して、登録された処理を実行する。

メッセージ処理部４は、シナリオ処理部５からの制御により、移動端末１０に送信すべきメッセージを生成してレイヤ処理部３に送るとともに、移動端末１０からレイヤ処理部３を介して受けたメッセージを処理する。

シナリオ処理部５は、移動端末試験装置１の設定及び試験手順が記述された試験シナリオに従って、試験の各手順を実行するためにメッセージ処理部４などを制御する。

操作部６は、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力機器で構成され、操作入力されたシナリオの生成に必要な情報などを制御部８に出力する。表示部７は、液晶ディスプレイ等の画像表示機器で構成され、シナリオの生成に必要な情報を入力させる画像や試験中の状態を示す画像などを表示する。

制御部８は、操作部６に入力された指示に従って、試験シナリオの作成画面を表示部７に表示させて試験シナリオの生成に必要な情報を入力させたり、試験シナリオの作成画面において操作部６に入力された情報に基づいて試験シナリオを生成したりする。また、制御部８は、操作部６に入力された指示に従って、シナリオ処理部５に指示を送信して、記憶装置に記憶された試験シナリオに基づいて試験を実行させたり、シナリオ処理部５から送信されるレイヤ処理部３の各レイヤの状態や移動端末１０との通信の状態などの情報に基づいて表示部７に試験中の状態などを表示させたりする。

ここで、移動端末試験装置１は、移動端末１０と通信を行なうための通信モジュールが設けられた図示しないコンピュータ装置によって構成される。このコンピュータ装置は、それぞれ図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ハードディスク装置と、入出力ポートと、タッチパネルとを有する。

このコンピュータ装置のＲＯＭ及びハードディスク装置には、コンピュータ装置を移動端末試験装置１として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータ装置は、移動端末試験装置１として機能する。

このように、本実施形態において、メッセージ処理部４、シナリオ処理部５、制御部８は、ＣＰＵによって構成され、送受信部２、レイヤ処理部３は、通信モジュールによって構成される。

ＬＴＥのデュアルコネクティビティでは、移動端末１０の状態を複数の基地局の間で総合的に管理する機能を新たに用意しなければならないが、そのような試験装置を新規に開発するのでは、コストがかかるとともに、完成までに時間がかかってしまう。

このため、本実施形態においては、図２に示すように、ＭｅＮＢ（Master evolved Node B）としての移動端末試験装置１Ａと、ＳｅＮＢ（Secondary evolved Node B）としての移動端末試験装置１Ｂとを備えた構成とした。

結合器１１は、移動端末試験装置１Ａ及び移動端末試験装置１Ｂの送信するＲＦ信号を結合して移動端末１０に送信する。また、結合器１１は、移動端末１０から受信したＲＦ信号を移動端末試験装置１Ａ及び移動端末試験装置１Ｂそれぞれに送信する。

図２において、ＭｅＮＢの移動端末試験装置１ＡのＰＤＣＰ処理部３４とＳｅＮＢの移動端末試験装置１ＢのＰＤＣＰ処理部３４とは、ケーブルで接続され、相互に通信が可能になっている。これは、移動端末試験装置１Ａのメッセージ処理部４から移動端末１０へ送信されるデータを、移動端末試験装置１ＡのＰＤＣＰ処理部３４において移動端末試験装置１ＢのＰＤＣＰ処理部３４に分割して送信させるためである。

ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａのメッセージ処理部４とＳｅＮＢの移動端末試験装置１ＢのＰＤＣＰ処理部３４とは、ケーブルで接続され、相互に通信が可能になっている。これは、移動端末試験装置１Ａのメッセージ処理部４から移動端末１０へ送信されるデータを、移動端末試験装置１Ａのメッセージ処理部４から直接移動端末試験装置１ＢのＰＤＣＰ処理部３４に分割して送信させるためである。

デュアルコネクティビティでは、移動端末１０に対するシステム情報や呼出情報の報知などを行なうＲＲＣコネクション（C-plane）は、ＭｅＮＢとのみ確立し、ＭｅＮＢを介してＳｅＮＢの制御を実施するようになっている。

このため、ＳｅＮＢの移動端末試験装置１ＢのＲＲＣ処理部３５、メッセージ処理部４、シナリオ処理部５は、デュアルコネクティビティの試験時は処理を行なわない。

デュアルコネクティビティの設定時、ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａから移動端末１０に設定情報を送信した後、移動端末１０からの肯定回答（ＡＣＫ：ACKnowledgement）を確認してからＳｅＮＢの移動端末試験装置１Ｂに設定情報を反映させる必要がある。

このため、ＭｅＮＢの移動端末試験装置１ＡのＭＡＣ処理部３２は、移動端末１０に設定情報を送信した後のＡＣＫを受信したことをマクロ処理部３６に通知する。

また、ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａのマクロ処理部３６とＳｅＮＢの移動端末試験装置１Ｂのマクロ処理部３６とは、ケーブルで接続され、相互に通信が可能になっている。このケーブルを介して、移動端末試験装置１Ａのマクロ処理部３６は、移動端末試験装置１Ｂのマクロ処理部３６に移動端末１０に設定情報を送信した後のＡＣＫを受信したことを通知する。

ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａのマクロ処理部３６は、移動端末１０に設定情報を送信した後のＡＣＫを受信した場合、移動端末試験装置１Ｂのマクロ処理部３６にＡＣＫの受信を通知し、デュアルコネクティビティ設定の処理を実行するように設定される。

ＳｅＮＢの移動端末試験装置１Ｂのマクロ処理部３６は、移動端末試験装置１Ａのマクロ処理部３６からＡＣＫの受信の通知を受信すると、デュアルコネクティビティ設定の処理を実行するように設定される。

以上のように構成された本実施形態に係る移動端末試験装置によるデュアルコネクティビティ設定時の処理手順について、図３を参照して説明する。

ステップＳ１において、ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａのマクロ処理部３６には、前述した処理がＭｅＮＢのマクロとして登録される。

ステップＳ２において、ＳｅＮＢの移動端末試験装置１Ｂのマクロ処理部３６には、前述した処理がＳｅＮＢのマクロとして登録される。

ステップＳ３において、ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａのシナリオ処理部５から要求や、ユーザの移動端末試験装置１Ａの操作部６の操作によるデュアルコネクティビティ設定の要求により、移動端末試験装置１Ａのメッセージ処理部４は、移動端末１０に「RRC Connection Reconfiguration」を送信する。

ステップＳ４において、移動端末１０は、「RRC Connection Reconfiguration」を正常に受信した場合には肯定回答（ＡＣＫ）である「DL HARQ-ACK」をＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａに送信する。

この「DL HARQ-ACK」を受信した移動端末試験装置１ＡのＭＡＣ処理部３２は、ＡＣＫを受信したことをマクロ処理部３６に通知する。

ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａのマクロ処理部３６は、ＡＣＫの受信の通知を受けると、ステップＳ５において、ＳｅＮＢの移動端末試験装置１Ｂのマクロ処理部３６に、ＡＣＫを受信したことを通知する。

ステップＳ６において、ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａのマクロ処理部３６は、登録されたデュアルコネクティビティ設定の処理を実行する。

ステップＳ７において、ＳｅＮＢの移動端末試験装置１Ｂのマクロ処理部３６は、登録されたデュアルコネクティビティ設定の処理を実行する。

ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａのマクロ処理部３６は、登録されたデュアルコネクティビティ設定の処理が終了すると、ステップＳ８において、「UL DCI」を移動端末１０に送信する。

移動端末１０は、「UL DCI」を受信し、デュアルコネクティビティ設定の処理が終了すると、ステップＳ９において、「RRC Connection Reconfiguration Complete」をＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａに送信する。

ステップＳ１０以降、デュアルコネクティビティの設定が反映された状態で、ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａと移動端末１０、ＳｅＮＢの移動端末試験装置１Ｂと移動端末１０の間で通信が行なわれる。

ここで、ステップＳ３の「RRC Connection Reconfiguration」の送信から、ステップＳ８の「UL DCI」の送信までの時間は規格で定められた値以下でなければならない。

試験装置は、移動端末１０の性能を試験するものであるから、すばやく処理する性能が必要である。このため、ステップＳ４のＡＣＫを受信したら、直ちに設定処理を実行するようにしている。

また、ステップＳ３の「RRC Connection Reconfiguration」の受信に移動端末１０が失敗した場合、設定処理を実行しないで従前の設定のまま接続を維持しなければならない。

この場合、ステップＳ４のＡＣＫを受信しないため、設定処理は実行されず、この要求を満たすことができる。

このように、本実施形態では、ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａのマクロ処理部３６と、ＳｅＮＢの移動端末試験装置１Ｂのマクロ処理部３６を通信可能に構成し、ＭｅＮＢの移動端末試験装置１Ａにおいて「RRC Connection Reconfiguration」に対する「DL HARQ-ACK」を受信したことをＳｅＮＢの移動端末試験装置１Ｂのマクロ処理部３６に通知し、この「DL HARQ-ACK」受信によりデュアルコネクティビティの設定を開始しているため、低コストで短期間にデュアルコネクティビティの試験を可能にすることができる。

なお、本実施形態においては、２台の移動端末試験装置１を用いた場合を示したが、試験装置が、レイヤ処理部３の例えばＲＬＣレイヤ以下をボードとして構成している場合、ボードの追加により、試験装置１台で同様の構成とし、同様の効果を得ることができる。

また、マクロ処理部３６をレイヤ処理部３に設けたが、これに限定されるものではなく、「RRC Connection Reconfiguration」に対する「DL HARQ-ACK」を受信した通知を受けることができればよい。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１、１Ａ、１Ｂ 移動端末試験装置
３ レイヤ処理部
３２ ＭＡＣ処理部
３６ マクロ処理部（イベント処理部）

Claims (4)

1. 移動体通信の基地局を擬似して移動端末（１０）を試験する移動端末試験装置（１）であって、
   所定のイベントが発生した場合に対応した処理を実行するイベント処理部（３６）を備え、
   前記イベント処理部は、他の前記移動端末試験装置の前記イベント処理部と直接通信可能に構成され、
   前記移動端末試験装置がデュアルコネクティビティのＭｅＮＢとして動作する場合、前記イベント処理部は、前記デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信したときに、ＳｅＮＢとして動作する前記移動端末試験装置の前記イベント処理部に前記ＡＣＫ信号を受信したことを通知するとともに、前記デュアルコネクティビティの設定を直ちに開始する移動端末試験装置。
2. 移動体通信の基地局を擬似して移動端末（１０）を試験する移動端末試験装置（１）であって、
   所定のイベントが発生した場合に対応した処理を実行するイベント処理部（３６）を備え、
   前記イベント処理部は、他の前記移動端末試験装置の前記イベント処理部と直接通信可能に構成され、
   前記移動端末試験装置がデュアルコネクティビティのＳｅＮＢとして動作する場合、前記イベント処理部は、前記デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信したことをＭｅＮＢとして動作する前記移動端末試験装置の前記イベント処理部から受信したときに、前記デュアルコネクティビティの設定を直ちに開始する移動端末試験装置。
3. 請求項１に記載の移動端末試験装置と、請求項２に記載の移動端末試験装置と、を備え、
   前記二つの移動端末試験装置のそれぞれの前記イベント処理部間を直接通信可能に構成する移動端末試験システム。
4. デュアルコネクティビティのＭｅＮＢとして動作する移動端末試験装置（１）と、デュアルコネクティビティのＳｅＮＢとして動作する移動端末試験装置（１）とを使ったデュアルコネクティビティの試験方法であって、
   前記ＭｅＮＢとして動作する移動端末試験装置から前記デュアルコネクティビティの設定を要求する信号を送信するステップと、
   前記ＭｅＮＢとして動作する移動端末試験装置が前記デュアルコネクティビティの設定を要求する信号のＭＡＣレイヤのＡＣＫ信号を受信した場合、前記ＳｅＮＢとして動作する移動端末試験装置に前記ＡＣＫ信号を受信したことを直接通知するとともに、前記デュアルコネクティビティの設定を直ちに開始するステップと、
   前記ＳｅＮＢとして動作する移動端末試験装置が前記ＡＣＫ信号を受信したことを受信した場合、前記デュアルコネクティビティの設定を直ちに開始するステップと、を備えるデュアルコネクティビティの試験方法。

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