JP7136823B2 - 移動端末試験装置、移動端末試験システムとｎｓａの試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動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しながら通信を行なう移動端末を開発した場合、この開発した移動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端末を接続し、試験装置と移動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。

また、移動通信システムにおいては、５Ｇ（5th Generation）無線方式である５Ｇ ＮＲ（New Radio）の標準仕様の策定が完了した。

５Ｇ ＮＲでは、５Ｇ回線はU-Plane（User plane：ユーザーデータ信号）に特化し、C-Plane（Control Plane：通信の制御信号）はＬＴＥ（Long Term Evolution）回線を用いて送受信するＮＳＡ（Non-Standalone）と、ＬＴＥと連携せずに５Ｇ ＮＲ単独で動作するＳＡ（Stand Alone）の仕様が規定されている。

特許文献１には、ＮＳＡやＳＡの通信システムにおけるハンドオーバーについて記載されている。

国際公開第２０１７／０６２２４４号

ＮＳＡに対応した移動端末を試験する場合、ＬＴＥの試験に対応した移動端末試験装置と、５Ｇ ＮＲの試験に対応した移動端末試験装置とを連携使用して試験することが考えられる。

しかしながら、このような構成とした場合、複数の基地局を擬似するハンドオーバーなどの試験を行なう場合、ＬＴＥの試験に対応した移動端末試験装置と、５Ｇ ＮＲの試験に対応した移動端末試験装置とを、それぞれ２台用意しなければならず、試験装置の構成が大きくなってしまう。

そこで、本発明は、ＮＳＡに対応した移動端末を複数の基地局を擬似して試験する場合に、試験構成を小さく抑え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システムは、移動体通信の基地局を擬似して複数の移動端末を並行して試験可能な第１の移動端末試験装置と、複数の第２の移動端末試験装置と、を含む移動端末試験システムであって、前記第１の移動端末試験装置は、前記基地局を擬似する複数の擬似基地局部を備え、前記擬似基地局部それぞれは、連携する前記第２の移動端末試験装置に対応付けられ、前記前記第２の移動端末試験装置から前記第１の移動端末試験装置がサポートしていない通信規格の制御信号を受信した場合、前記制御信号を送信した前記第２の移動端末試験装置に対応する前記擬似基地局部を使って、前記第１の移動端末試験装置がサポートしている通信規格により前記制御信号を前記移動端末に送信し、前記複数の第２の移動端末試験装置は、前記第１の移動端末試験装置によって前記第１の移動端末試験装置がサポートしていない通信規格で前記制御信号が前記移動端末に送信される場合、前記制御信号を生成して前記第１の移動端末試験装置に送信し、前記第１の移動端末試験装置と前記複数の第２の移動端末試験装置とがケーブルで接続され、通信可能に構成されるものである。

この構成により、複数の擬似基地局部がそれぞれ第２の移動端末試験装置と連携し、基地局が擬似される。このため、１つの移動端末試験装置で複数の第２の移動端末試験装置と連携して基地局を擬似することができ、試験構成を小さく抑えることができる。

また、本発明の移動端末試験システムにおいて、前記第１の移動端末試験装置がサポートしている通信規格はＬＴＥであり、サポートしていない通信規格は５Ｇ ＮＲであり、前記複数の擬似基地局部は、ＮＳＡのＬＴＥの基地局として動作するものである。

この構成により、ＮＳＡのＬＴＥの基地局として動作する複数の擬似基地局部が、それぞれ５Ｇ ＮＲの基地局として動作する第２の移動端末試験装置と連携し、ＮＳＡの基地局が擬似される。このため、１つの第１の移動端末試験装置で複数の第２の移動端末試験装置と連携してＮＳＡの基地局を擬似することができ、試験構成を小さく抑えることができる。

また、本発明のＮＳＡの試験方法は、ＮＳＡのＬＴＥの基地局として動作する複数の擬似基地局部を備えたＬＴＥの基地局として動作する移動端末試験装置と、ＮＳＡの５Ｇ ＮＲの基地局として動作する複数の移動端末試験装置とを備え、前記ＬＴＥの基地局として動作する移動端末試験装置と複数の前記５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置とがケーブルで接続され、通信可能に構成されている移動端末試験システムのＮＳＡの試験方法であって、前記擬似基地局部それぞれを、前記５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置に対応付けるステップと、５Ｇ ＮＲの制御信号を移動端末に送信する場合、前記５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置が５Ｇ ＮＲの制御信号を生成するステップと、前記５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置が生成した５Ｇ ＮＲの制御信号を前記ＬＴＥの基地局として動作する移動端末試験装置に送信するステップと、前記ＬＴＥの基地局として動作する移動端末試験装置が受信した５Ｇ ＮＲの制御信号を、当該制御信号を送信した前記５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置に対応した前記擬似基地局部を使って、ＬＴＥの制御信号により前記移動端末に送信するステップと、を備えるものである。

この構成により、ＬＴＥの基地局として動作する複数の擬似基地局部が、それぞれ５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置と連携し、ＮＳＡの基地局が擬似される。このため、１つのＬＴＥの基地局として動作する移動端末試験装置で複数の５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置と連携してＮＳＡの基地局を擬似することができ、試験構成を小さく抑えることができる。

本発明は、ＮＳＡに対応した移動端末を複数の基地局を擬似して試験する場合に、試験構成を小さく抑え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システム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システムの第１の移動端末試験装置のブロック図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る移動端末試験システムの５Ｇ ＮＲのシグナリングメッセージ送信処理の手順を説明する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システム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システムは、第１の移動端末試験装置１と、第２の移動端末試験装置２と、を含んで構成される。

第１の移動端末試験装置１と第２の移動端末試験装置２は、異なる規格の通信の試験装置である。例えば、第１の移動端末試験装置１がＬＴＥ規格専用で、第２の移動端末試験装置２が５Ｇ ＮＲ規格専用で構成される。

本実施形態の移動端末試験システムは、５Ｇ ＮＲ及びＬＴＥなどの複数の規格の通信を行なえるように構成されている移動端末３の試験を行なう。

本実施形態において、第１の移動端末試験装置１及び第２の移動端末試験装置２は、アンテナ１２３、アンテナ２４を介して無線で移動端末３と信号を送受信するようになっている。

第１の移動端末試験装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、ハードディスク装置と、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットは、ハードディスク装置に記憶されたＯＳ（Operating System）をＣＰＵが実行することにより、ＣＰＵが入力ポート及び出力ポートに接続された機器を制御できるようになっている。

図２に示すように、第１の移動端末試験装置１は、無線ハードウェア制御部１１と、２つの擬似基地局部１２－０、１と、無線信号測定部１３と、ユーザインターフェース部１４と、制御部１５とを含んで構成されている。本実施形態においては、擬似基地局部１２を２つ備えた場合を示したが、さらに多数の擬似基地局部１２を備えるようにしてもよい。

無線ハードウェア制御部１１は、無線信号処理部１２２を制御して、無線信号の送受信レベルや周波数などを制御するものである。

擬似基地局部１２－０、１は、コールプロセッシング部１２１と、無線信号処理部１２２と、アンテナ１２３と、を含んで構成されている。

コールプロセッシング部１２１は、無線信号処理部１２２及び無線ハードウェア制御部１１と接続され、試験条件に応じて設定された周波数などのパラメータに従って無線ハードウェア制御部１１に設定信号を送信して、無線信号処理部１２２に試験条件に適合した無線信号を送信させる。また、コールプロセッシング部１２１は、無線信号処理部１２２を介して、移動端末３との間で無線信号を送受信して、試験条件に適合した呼接続を移動端末３との間で行なったり、試験条件に対応した呼制御を行なったりするものである。また、コールプロセッシング部１２１は、設定された多重化方式などのパラメータに従って無線信号処理部１２２に設定信号を送信して、無線信号処理部１２２に試験条件に適合した無線信号を送信させる。

無線信号処理部１２２は、アンテナ１２３を介して移動端末３との間で無線信号を送受信するものである。無線信号処理部１２２は、コールプロセッシング部１２１の送信データを、符号化や、変調、周波数変換などして無線信号を生成して送信する。また、無線信号処理部１２２は、移動端末３から受信した無線信号を、周波数変換や、復調、復号などしてコールプロセッシング部１２１に出力する。

擬似基地局部１２－０、１は、ＬＴＥの規格に従ってＬＴＥの通信を移動端末３との間で行なえるようになっている。

無線信号測定部１３は、無線信号処理部１２２と接続され、無線信号処理部１２２の送受信する無線信号の送受信レベルやスループットなどを測定し、測定結果を制御部１５に出力するようになっている。制御部１５は、無線信号測定部１３からの測定結果を時刻情報などと関連付けてハードディスク等に記憶しておき、ユーザの要求によりユーザインターフェース部１４に表示出力させたり、ログとしてファイルに出力したりするようになっている。

ユーザインターフェース部１４は、ユーザからの操作入力を受け付ける操作部１４１と、試験のパラメータの設定画面や無線信号測定部１３の測定結果などを表示する表示部１４２とを備えている。操作部１４１は、タッチパッドやキーボードやプッシュボタンなどによって構成される。表示部１４２は、液晶表示装置などによって構成される。

制御部１５は、第１の移動端末試験装置１のハードディスク装置に記憶されたプログラムにより構成される。制御部１５は、第１の移動端末試験装置１のＯＳ上で動作し、ＯＳを介して無線ハードウェア制御部１１や、擬似基地局部１２－０、１、無線信号測定部１３、ユーザインターフェース部１４、などを制御して、コンピュータユニットを第１の移動端末試験装置１として動作させる。

制御部１５は、表示部１４２に表示させたパラメータ設定画面に従って設定されたパラメータに基づいて、無線ハードウェア制御部１１に設定信号を送信して無線信号処理部１２２の送受信する無線信号の周波数などを制御して、無線信号測定部１３により測定を行なわせる。また、制御部１５は、設定されたパラメータをコールプロセッシング部１２１に通知して、設定されたパラメータに適合した通信を確立させる。

また、制御部１５は、操作部１４１に入力された指示に従って、無線ハードウェア制御部１１及びコールプロセッシング部１２１に信号を送信して、試験用の呼制御などを行なわせるようになっている。

図１において、第２の移動端末試験装置２は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、ハードディスク装置と、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットは、ハードディスク装置に記憶されたＯＳをＣＰＵが実行することにより、ＣＰＵが入力ポート及び出力ポートに接続された機器を制御できるようになっている。

第２の移動端末試験装置２は、表示部２１と、操作部２２と、擬似基地局部２３と、アンテナ２４と、制御部２５と、を含んで構成される。

表示部２１は、液晶表示装置などによって構成され、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。

操作部２２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、操作入力された情報などを制御部２５に出力する。

擬似基地局部２３は、制御部２５の制御により、移動端末３との間でアンテナ２４を介して無線信号を送受信する。擬似基地局部２３は、制御部２５から入力されるコマンドに基づいて移動端末３との通信を制御する。擬似基地局部２３は、移動端末３との通信の状態などを制御部２５に出力する。

擬似基地局部２３は、５Ｇ ＮＲの規格に従って５Ｇ ＮＲの通信を移動端末３との間で行なえるようになっている。

制御部２５は、第２の移動端末試験装置２のハードディスク装置に記憶されたプログラムにより構成される。制御部２５は、第２の移動端末試験装置２のＯＳ上で動作し、ＯＳを介して表示部２１や、操作部２２、擬似基地局部２３、などを制御して、コンピュータユニットを第２の移動端末試験装置２として動作させる。

制御部２５は、操作部２２に入力された情報に基づいて、擬似基地局部２３にコマンドを出力して擬似基地局としての動作を制御する。制御部２５は、操作部２２への入力のガイドや、擬似基地局部２３に設定されているパラメータの内容、擬似基地局部２３から出力された移動端末３との通信の状態などを表示部２１に表示させる。

第１の移動端末試験装置１の制御部１５と、第２の移動端末試験装置２の制御部２５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。

本実施形態の第１の移動端末試験装置１は、擬似基地局部１２を２つ備えており、２つの擬似基地局部１２－０、１それぞれが独立してＬＴＥの通信を行なえるようになっている。第１の移動端末試験装置１は、２つの擬似基地局部１２－０、１それぞれが、第２の移動端末試験装置２に対応付けられ、対応付けられた第２の移動端末試験装置２と連携してＮＳＡの基地局ペアの擬似を行なえるようになっている。

すなわち、図１に示す構成で、例えば、ＮＳＡに対応した移動端末３を２つ同時に試験したり、ＮＳＡに対応した基地局間のハンドオーバーの試験をしたりすることができる。

第１の移動端末試験装置１には、例えば、第２の移動端末試験装置２の制御部２５と接続されるケーブルの接続ポートと、擬似基地局部１２の１つが対応付けられている。第１の移動端末試験装置１の制御部１５は、第２の移動端末試験装置２の制御部２５から信号を受信すると、信号を受信した接続ポートに対応した擬似基地局部１２により、受信した信号に対応した信号を送信する。

このように、第１の移動端末試験装置１は、擬似基地局部１２を２つ備え、２つの擬似基地局部１２それぞれが独立してＬＴＥの通信を行なえるようになっていて、それぞれの擬似基地局部１２が別々の第２の移動端末試験装置２と連携してＮＳＡの基地局の擬似を行なう。

このため、ＮＳＡに対応した移動端末３を複数の基地局を擬似して試験する場合に、試験構成を小さく抑えることができる。

このような構成の移動端末試験システムにおいて、ＮＳＡに対応した移動端末３を試験する場合、第１の移動端末試験装置１には、２つの擬似基地局部１２－０、１それぞれに試験項目に従ったＬＴＥの擬似基地局としてのパラメータや信号シーケンスが設定された試験シナリオを作成させる。

また、第２の移動端末試験装置２には、試験項目に従った５Ｇ ＮＲの擬似基地局としてのパラメータや信号シーケンスが設定された試験シナリオを作成させる。このとき、ＬＴＥのC-Planeで送信する５Ｇ ＮＲの制御信号（以下、シグナリングメッセージともいう）についても第２の移動端末試験装置２の試験シナリオで設定させる。

このように作成された試験シナリオを第１の移動端末試験装置１及び第２の移動端末試験装置２に実行させる。

試験シナリオ実行中に、第２の移動端末試験装置２において、５Ｇ ＮＲの制御信号を送信するタイミングになると、第２の移動端末試験装置２の制御部２５は、試験シナリオに設定された情報に基づいてシグナリングメッセージを生成する。

制御部２５は、生成したシグナリングメッセージを第１の移動端末試験装置１の制御部１５に通知する。

第１の移動端末試験装置１の制御部１５は、第２の移動端末試験装置２の制御部２５から５Ｇ ＮＲのシグナリングメッセージを受信すると、シグナリングメッセージを受信した接続ポートに対応した擬似基地局部１２を使って、受信したシグナリングメッセージを、ＬＴＥの規格に従ってＬＴＥのC-Planeにより移動端末３に送信する。

このように、ＮＳＡに対応した移動端末３の試験において、５Ｇ ＮＲのシグナリングメッセージを送信する場合、５Ｇ ＮＲの規格に対応した第２の移動端末試験装置２においてシグナリングメッセージを作成し、そのシグナリングメッセージをＬＴＥの規格に対応した第１の移動端末試験装置１に通知して、第１の移動端末試験装置１では受信したシグナリングメッセージをそのまま送信している。

このため、第１の移動端末試験装置１において５Ｇ ＮＲのシグナリングメッセージを生成する必要が無く、処理負荷を軽減させることができる。

また、第１の移動端末試験装置１では、受信した５Ｇ ＮＲのシグナリングメッセージをそのまま移動端末３に送信するのみのため、５Ｇ ＮＲの規格に変更があった場合でも第１の移動端末試験装置１への変更の必要は無い。

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システムによる５Ｇ ＮＲのシグナリングメッセージ送信処理について、図３を参照して説明する。

第２の移動端末試験装置２の制御部２５は、５Ｇ ＮＲの制御信号を送信するタイミングになると、ステップＳ１において、試験シナリオに設定された情報に基づいてシグナリングメッセージを生成する。

ステップＳ２において、制御部２５は、生成したシグナリングメッセージを第１の移動端末試験装置１の制御部１５に通知する。

ステップＳ３において、第１の移動端末試験装置１の制御部１５は、受信したシグナリングメッセージを、シグナリングメッセージを受信した接続ポートに対応した擬似基地局部１２を使って、ＬＴＥのC-Planeにより移動端末３に送信する。

なお、本実施形態においては、第１の移動端末試験装置１及び第２の移動端末試験装置２として装置本体のみで動作する場合を示したが、パーソナルコンピュータ装置から制御されるようにしてもよい。

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 第１の移動端末試験装置（移動端末試験装置）
２ 第２の移動端末試験装置（別の移動端末試験装置）
３ 移動端末
１２、１２－０、１２－１ 擬似基地局部
１５ 制御部
２５ 制御部

Claims (3)

1. 移動体通信の基地局を擬似して複数の移動端末（３）を並行して試験可能な第１の移動端末試験装置（１）と、複数の第２の移動端末試験装置（２）と、を含む移動端末試験システムであって、
   前記第１の移動端末試験装置は、
   前記基地局を擬似する複数の擬似基地局部（１２－０、１２－１）を備え、
   前記擬似基地局部それぞれは、連携する前記第２の移動端末試験装置（２、２）に対応付けられ、
   前記第２の移動端末試験装置から前記第１の移動端末試験装置がサポートしていない通信規格の制御信号を受信した場合、前記制御信号を送信した前記第２の移動端末試験装置に対応する前記擬似基地局部を使って、前記第１の移動端末試験装置がサポートしている通信規格により前記制御信号を前記移動端末に送信し、
   前記複数の第２の移動端末試験装置は、
   前記第１の移動端末試験装置によって前記第１の移動端末試験装置がサポートしていない通信規格で前記制御信号が前記移動端末に送信される場合、前記制御信号を生成して前記第１の移動端末試験装置に送信し、
   前記第１の移動端末試験装置と前記複数の第２の移動端末試験装置とがケーブルで接続され、通信可能に構成される移動端末試験システム。
2. 前記第１の移動端末試験装置がサポートしている通信規格はＬＴＥであり、サポートしていない通信規格は５Ｇ ＮＲであり、
   前記複数の擬似基地局部は、ＮＳＡのＬＴＥの基地局として動作する請求項１に記載の移動端末試験システム。
3. ＮＳＡのＬＴＥの基地局として動作する複数の擬似基地局部（１２－０、１２－１）を備えたＬＴＥの基地局として動作する移動端末試験装置（１）と、ＮＳＡの５Ｇ ＮＲの基地局として動作する複数の移動端末試験装置（２、２）とを備え、前記ＬＴＥの基地局として動作する移動端末試験装置と複数の前記５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置とがケーブルで接続され、通信可能に構成されている移動端末試験システムのＮＳＡの試験方法であって、
   前記擬似基地局部それぞれを、前記５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置に対応付けるステップと、
   ５Ｇ ＮＲの制御信号を移動端末（３）に送信する場合、
   前記５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置が５Ｇ ＮＲの制御信号を生成するステップと、
   前記５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置が生成した５Ｇ ＮＲの制御信号を前記ＬＴＥの基地局として動作する移動端末試験装置に送信するステップと、
   前記ＬＴＥの基地局として動作する移動端末試験装置が受信した５Ｇ ＮＲの制御信号を、当該制御信号を送信した前記５Ｇ ＮＲの基地局として動作する移動端末試験装置に対応した前記擬似基地局部を使って、ＬＴＥの制御信号により前記移動端末に送信するステップと、を備えるＮＳＡの試験方法。

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