JPH07508382A - セルラ通信試験システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 信号損失、不整合減衰量、ノイズ、トーンを伴うノイズ、３トーン利得／スロー プを含むグループから選択される１種類以上の伝送特性を測定するための手段を 含む、前記電話機手段に接続された、前記電話機手段に伝送される時に前記着信 試験信号を検出するための測定手段と、 前記基地局に関連付けられた前記応答装置手段の番号をダイヤル呼出しすること を前記電話機手段に命令し、更に、前記着信試験信号を伝送することを前記応答 装置手段に命令する、前記電話機手段と前記測定手段とを制御するためのプロセ ッサ手段と、前記プロセッサ手段と前記電話機手段とに接続された、前記プロセ ッサ手段が前記電話機手段を経由して前記ネットワーク制御センタと通信するこ とを可能にするためのモデム手段とを含む前記試験システム。

す、こうした原因には、アンテナ内に入った水、落雷によるアンチセルラ通信試 験システム 発明の背景 ｌ１発明の分野 本発明は、通信システム用の試験装置に一般的に係わり、更に特に、セルラ通信 ネットワークにおける音声伝送品質を試験するためのシステムに係わる。

２、従来技術の説明 この数年の間、電話通信産業は、無線形式の通信の使用、特にセルラ通信ネット ワークの使用において、劇的に進歩してきた。しかし、セルラ移動電話加入者の 大半は、セルラ通信ネットワークの信号品質か陸上回線通信システム（即ち、銅 線及び光フアイバ伝送）で得られる信号品質よりも一般的に著しく劣っていると いうことを知っている。従って、地上回線接続で得られる（音声）信号品質と同 一の（音声）信号品質をセルラ通信接続にめるセルラ移動電話ユーザかますます 増加している。しかし、こうした信号品質の一致は、幾つかの理由から未だ実現 されていない。先ず第１に、セルラ通信環境における信号劣化の原因が、地上回 線通信システムの場合の信号劣化原因と大きく異なっている。地上回線、即ち公 衆交換電話回線ネットワーク（ＰＳＴＮ）で生じる可能性がある問題に加えて、 セルラ基地局と無線波経路と移動体ユニットとを含む他の信号経路内のいずれの 箇所においても問題か生じる可能性がある。更に、特定の条件を下回る信号劣化 を検出するための手段（例えば、ＶＳＷＲ警報とＴＸ１ｉ１報とを育するアンテ ナ）を含むシステムがあるが、信号強度を低下させて信号の検出を不可能にする 原因には様々なものがあす又はケーブルの部分的損傷、新たに発生した障害物（ 新しい建物）、損傷した分配線、又は、損傷したか、故障したか、もしくは水浸 しになったコネクタが含まれる。

地上回線の伝送品質とセルラ通信の伝送品質との間の相違は、セルラ通信の伝送 品質を測定するための公式の標準が未だに確立されていないという事実に部分的 に起因しているとも言える。比較のために言えば、電話会社は、電話中継回線上 の信号品質を評価するために、ｒ１０５Ｊ試験と一般に呼ばれている一連の測定 法を現在使用している。こうしたｒ１０５Ｊ試験は、北米全体において、音声伝 送品質を測定するための事実上の標準となっている。（図１に関連させて後で更 に詳細に説明される）これらの試験は、５ＴＡＲＴシステム又はＣＡＲＯＴシス テムのような幾つかの使用可能な試験システムの１つを用いて行われる。５ＴＡ ＲＴは、本発明の譲受人であるＭｉｒｌｌｅｓｏｔａＭｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍ ａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏ、　（３Ｍ）の登録商標である。ＣＡＲＯＴは 登録商標ではないが、Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｔｅ１ｅｐｈｏｎｅ　ａｎｄ　Ｔｅｌ ｅｇｒａｐｈ　Ｃｏ、のｒｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｒｅ ｐｏｒｔｉｎｇ　ｏｎ　ｔｒｕｎｋｓ　ｓｙｓｔｅｍ」の頭字語である。これら のシステムは、試験対象である中継回線の両端部においてＲＯＴＬ（ｒｅｍｏｔ ｅ　ｏｆｆｉｃｅ　ｔｅｓｔ　１ｉｎｅ　ｄｅｖｉｓｅ）と応答装置（ｒｅｓｐ ｏｎｄｅｒ）と間合せ装置（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｏｒ）とを含む特定のハード ウェアを使用する。これらのシステムでは、制御装置（例えばパーソナルコンピ ュータ）が、試験対象である中継回線に適切に接続することをＲＯＴＬに命令し 、上記ｒ１０５Ｊ試験の中のどの試験を行うかをＲＯＴＬに指示する。中継回線 の両端のテストセットが、制御装置からの（ＲＯＴＬを経由した）様々な命令に 応答し、周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）のような符号化フォーマットの形で試 験結果を制御装置に送り返す。この後で、制御装置は、試験結果に基づいて報告 を生成する。

これとは対照的に、大半のセルラ通信試験システムでは、音声品質の客観的な測 定のための能力は殆ど又は全く無い。一般的に言って、（ハードウェア用診断装 置を含まない）セルラ通信試験システムは、２つのカテゴリー、即ち、伝送品質 を監視する装置と、発見した問題を解決するための装置とに分けられる。最も一 般的な監視装置は、システムアクセスモニタ（ＳＡＭ）と「ルーブバッ’）　（ １ｏｏｐｂａｃｋ）Ｊテスタである。（固定型又は移動型の）　ＳＡＭは、特定 の伝送特性を測定し且つ様々なシステムパラメタを記録しながら、セルラ通信チ ャネルを走査する。こうしたＳＡＭには地理的基準（ｇｅｏｇｒａｐｈ　ｉｃｒ ｅｆｅｒｅｎｃｉｎｇ）が備えられることも可能である。ＳＡＭの一例が、米国 特許第５．０２３．９００号に開示されている。こうした装置の中には、信号強 度や搬送波対混信比（ｃａｒｒｉｅｒ−ｔｏ−皿ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　（Ｃ ／Ｉ）　ｒａｔｉｏ）や信号対雑音比を測定するものがあるが、標準１０５試験 に属する試験を行う装置は１つもない。

ループバックテスタは、通信経路の様々なセクションにおいて伝送の連続性を単 純に検査するだけであり、伝送品質の分析を全く行わないことが一般的である。

ループバックテスタの例が、米国特許第４．１８０．７０８号（制御局と基地局 との間の地上回線を検査する）と、同第４．４１５．７７０号と同第４．４４３ ．６６１号（試験用伝送機と基地局との間の無線通信を検査する）と、同第４． ６２２．４３８号（加入者局と基地局との間の無線通信を検査する）と、同第４ ．８２９．５５４号（制御局と基地局との間の陸上回線と、単一の基地局内の特 定のモジュール間の陸上回線とを検査する）と、同第４．９０３．３２３号（試 験用伝送機と加入者局との間の無線伝送を検査する）とに開示されている。

同様に、従来の故障診断修理装置は、信号強度と５ＩＮＡＤ　（ＳＮ比と歪みと の複合測定量）を測定したか、上記ｒ１０５」試験は全く行わなかった。通信シ ステムアナライザと呼ばれることが多い上記装置の幾つかは、例えば電力計、周 波数カウンタ、スペクトルアナライザ、電圧計、信号発生器のような様々な診断 ツールも提供した。例えば、（基地局用機器の試験に関する）米国特許第４．４ ５１．４１２号と（移動体電話の試験に関する）同第４．５５４．４１０号とを 参照されたい。

しかし、更に最近では、５種類の「１０５」試験の内の３種類の試験、即ち、Ｃ メツセージノイズ（Ｃ−ｍｅｓｓａｇｅ　ｎｏｉｘｅ）とＣノッチトノイズ（Ｃ −ｎｏｔｃｈｅｄ　ｎｏｉｚｅ）と３トーンスロープ（３−ｔｏｎｅ　５ｌｏｐ ｅ）とを追加して行う通信システムアナライザが採用されている。

セルラ通信アナライザに何らかのｒ１０５Ｊ試験機能が備えられている場合にさ え、こうしたセルラ通信アナライザの第１の欠点は、（一般的には、怒った加入 者によって）障害が既に発見された後になって初めて、こうした装置が使用され るということである。当然のことながら、障害の早期発見を可能にするためには 、伝送品質試験を連続的に行うことが好ましいだろう。セルラ通信システムにお ける壊滅的な故障の可能性を考えれば、連続的な監視が一層必要である。こうし た故障は共通した点が多い。セルラトランシーバの平均故障間隔（ＭＴＢＦ）は 約１年である。典型的な［セルラシティ（ｃｅｌｌｕｌａｒ　ｃｉｔｙ）　Ｊは ２００個以上のアンテナを有するので、アンテナのＭＴＢＦか２０年以上であっ てさえ、１年間当たり平均１０件のアンテナ故障か生じることになる。大半のセ ルラ通信アナライザに関する別の問題点は、そのセルラ通信システムを顧客が使 用する仕方と同一の仕方で試験を行うことがないということである。従って、音 声接続の品質に対する顧客の評価に試験結果が直接的に結び付く可能性は低いだ ろう。

しかし、１つのシステムが上記問題点を既に克服している。図１に示されている このセルラ通信ネットワーク用の自動試験システムは、ＲＯＴＬの機能に非常に 類似しており、恐らく本発明に最も近い従来技術だろう。パーソナルコンピュー タ（ＰＣ）のような制御装置ｌとテストセット２とが、移動体電話交換局（ＭＴ ＳＯ）　３内に配置される。

制御装置ｌはテストセット２と交換ネットワーク４との両方に接続され、制御装 置１は、基地局６に通じている中継回線５の特定の１つの回線を捕捉してテスト セット２にその中継回線を接続させることを、交換機４に直接的に命じることが 可能である（回線５は地上回線であってもディジタルマイクロ波であってもよい ）。その後で、制御装置ｌｌは、基地局６と同一のセルサイト（ｃｅｌｌ　５ｉ ｔｅ）　８内に位置した遠端応答装置（ｆａｒ−ｅｎｄ　ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ） 　７に関連付けられた電話番号をダイヤル呼出しする。電話が接続すると直ぐに 、制御装置ｌは、１０５試験とその他の試験（例えば５ＩＮＡＤ測定）とを開始 させる更に別の命令を発する。

このシステムの第１の欠点は、特定の中継回線を捕捉することとその中継回線を 上記テストセットに接続することとが非常に困難であるということである。公衆 電話交換ネットワーク（ＰＳＴＮ）とは違って、セルラ交換機は、上記のように 中継回線を捕捉するようには設計されておらず、従って、図１の従来技術のシス テムは、交換機と制御装置との間の特殊なハードウェアインターフェースと、カ ストマイズされたソフトウェアとを必要とする。更に、このインターフェースと ソフトウェアは、各タイプの交換機毎に（即ち、様々な製造会社によって製造さ れる交換機毎に）各々に異なっている。従って、このシステムは非常に高コスト であり、依然として幾つかの制約を有する。第１に、１台の特定の交換機に対し て、１度に１台の制御装置だけしか使用できない。従って、１台の交換機は２０ 箇所から５０箇所のセルサイトを取り扱うが、こうしたセル全てを同時に試験す ることは不可能なので、そのシステムの監視能力が低減させられる。各セル内に １５個から６５個の音声チャネルがあるために、この制約は更に大きなものとな る。従って、個々のセルサイトが上記テストセットを共用しなければならず、散 発的に生じる伝送品質上の障害を検出するそのシステムの能力に対して悪影響を 与えるので、この従来技術のシステムは真の意味で連続的であるとはいえない。

第２に、故障が発見された場合に、このシステムでは、その故障が中継回線に関 する問題か原因であるのか、それとも無線通信経路に関する問題が原因であるの かを突き止めることが不可能である。第３に、この従来技術のシステムは、移動 局側から試験を開始することが不可能であるので、移動体電話ユーザがそのネッ トワークを使用する仕方と同じ仕方で伝送を試験することは不可能である。最後 に、この従来技術のシステムは、定期的なレポートを提供することか可能である が、伝送システム内の潜在的な障害が発見された直後にネットワーク制御センタ にそれを直ちに通報するための警報機能を持ってない。

この従来技術のシステムの上記欠点と高コストとの故に、セルラ通信システムの オペレータの殆どは、かなり旧式の音声品質試験方式を依然として頼りにしてい る。この方式は「コーリングスルー（ｃａｌｌｉｎｇ　ｔｈｒｏｕｇｈ）Ｊ又は 「ドライブテスティング（ｄｒｉｖｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ）　Ｊと呼ばれ、この方 式ては、多数の技術者か各セルサイトを車で走り回りながら手作業で１つの特別 な電話番号をダイヤル呼出しし、受は手側の技術者に様々な音声メツセージを送 り、この受け手側の技術者が伝送品質を判定するのである。例えば、米国特許第 ５．０３１．２０４号を参照されたい。或いは、技術者が別の技術者をダイヤル 呼出しし、双方向で試験することも可能である。この主観的分析に関する明白な 問題点に加えて、この方式は、労働集約的で、時間消費的であり、更には、不完 全であることが多い。これに加えて、信号伝送の低下を生じさせる原因か散発的 に生じる場合には、この方式は、見かけ上は徹底的な調査ではあっても、そうし た散発的な原因を発見することは不可能である。従って、基地局中継回線の捕捉 という困難な作業を必要とせずに、改良された音声伝送品質試験を実現する自動 化されたセルラ通信試験システムを発明することが望ましく且つ有利である。こ のシステムは、当該セル内の移動局側から開始される実質的に連続的なセルサイ トの監視と、伝送上の障害に対する迅速な対処を可能にするための警報機能とを 実現することが好ましい。更に、基地中継回線と無線通信経路との間の障害箇所 を含む障害箇所の全てを発見することを可能にすることが有益だろう。

発明の要約 本発明によるセルラ通信試験システムは、一般的に、セルサイト内に配置される （固定型又は移動型の）テストセットから構成され、このテストセットは、その セルを受け持つＭＴＳＯの交換機に接続された応答装置をダイヤル呼出しするこ とによって音声チャネルを監視するようにプログラムされる。１台の交換機に複 数の応答装置が配備され、これらの応答装置は各々に１つのセルの専用である。

統計的処理か警報閾値を設定するために使用されることが可能であり、この警報 閾値に従って、プログラムされたテストセットが、音声チャネルの障害発生時に ネットワーク制御センタを呼び出すようにプログラムされることか可能である。

更に、加入者線交換機が応答装置と共に基地局に配備される場合には、この試験 システムは、セル局中継回線と無線通信経路との間の障害箇所を含む障害箇所の 全てを発見することも可能である。

図面の簡単な説明 本発明の新規性のある特徴と範囲とが添付クレームで説明される。

しかし、本発明自体は、次の添付図面を参照して最も良く理解されるだろう。

図１は、従来技術のセルラ通信試験システムのブロック図である。

図２は、典型的な従来技術のセルラ通信ネットワークのブロック図である。

図３は、本発明のセルラ通信試験システムのブロック図である。

図４は、本発明の試験システムで使用されるテストセットの構成要素のブロック 図である。

図５Ａと図５Ｂは、本発明の試験システムの動作を示す単一の流れ図を成す。

好ましい実施例の説明 添付図面を参照すると、特に図２には、典型的な従来技術のセルラ通信ネットワ ークｌＯが示されており、このセルラ通信ネットワーク１０は、隣接したセルサ イト１８内の複数の基地局１６に中継回線１４によって接続された移動体電話交 換局（ＭＴＳＯ）１２を含む。（地上回線であってもマイクロ波回線であっても よい）中継回線１４の各々は、各々１つのセルサイトにおける特定の音声チャネ ル専用に割り当てられている。セルは一般的に１５個から６５個の音声チャネル を有する。

ＭＴＳＯ１２は、公衆電話交換ネットワーク（ＰＳＴＮ）２０、特殊交換局２２ （例えばｒ９１１　Ｊ救急サービス）、又は、私設長距離電話回線業者用の私設 交換局のような私設交換局２４といった様々な中央局に正規の中継回線によって 接続される。更に、ＭＴＳＯ１２は隣接のＭＴＳＯ２６に接続されることも可能 である。セルラ電話ネットワーク全般に関する更に詳細な説明に関しては、米国 特許第４．８２９．５５４号を参照されたい。

次に図３を参照すると、この図に示されるように、本発明のセルラ通信試験シス テム２８内には、各セルサイト１８毎に１つのテストセット３０が備えられ、好 ましくは基地局１６と同じ施設内に配置される。

（図４に関連させて後で更に詳細に説明する）テストセット３０は、ＭＴＳＯ＋ ２の交換機３４に接続された応答装置３２に関連付けられた電話番号を呼び出す ようにプログラムされる。或いは（又は、これに加えて）、移動体テストセット ３６が例えばサービス用車両内に配備されることも可能である。テストセットが 、非常電話機のような他の様々な場所に配置されることも可能である。

応答装置３２は、１００４　Ｈｚにおける損失（レベル又は利得）と、不整合減 衰量と、−１６ｄＢｍにおける４０４　Ｈｚと１００４　Ｈｚと２８０４　Ｈｚ とでの利得／スロープ（３トーンスロープ）と、ノイズ（Ｃメツセージフィルタ リング）と、トーンを伴うノイズ（Ｃノツチノイズ）との２方向測定を含む、１ ０５試験のいずれの試験をも行うことが可能である。３Ｍの１０５６Ｃ応答装置 のような従来の応答装置がシステム２８と共に使用されることか可能である。上 記試験項目に加えてインノくルス雑音や利得瞬断（ｇａｉｎ　ｈｉｔ）やドロッ プアウトやＳ［ＮＡＤや準漏話歪み等を更に試験する、改良された応答装置が使 用可能である。応答装置３２を交換機３４に接続するための特殊なインターフェ ースが必要ではないことかを利である。むしろ、加入者回線（４線式、第２種、 Ｅ及び開信号方式）か使用されることが可能である。他の応答装置３８かＭＴＳ Ｏ１２に備えられてもよく、これらの応答装置は各々１つのセルサイトの専用で ある。言い換えれば、１つの特定のセル内に配置されたテストセットの各々は、 同じ１台の応答装置をダイヤル呼出しするようにプログラムされることになる。

或いは、こうしたテストセットは、（第１の応答装置か通話中か又は無応答であ る場合に）必要に応じて第２の応答装置、第３の応答装置等をダイヤル呼出しす るようにプログラムされることも可能である。

テストセット３０が更に、受信信号強度表示（ｒｅｃｅｉｖｅｄ　ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ　１ｎｄｉｃａｔｉｏｎ（Ｒ３ＳＩ乃と、音声チャネル番号と 、音声チャネルに接続するのに要した時間とを記録するための従来通りの回路を 備えることが好ましい。当業者は、ディジタル伝送回線上のバイポーラ妨害（ｂ ｉｐｏｌａｒ　ｖｉｏｌａｔｉｏｎ）とビット誤り率とに関する試験を行うため の従来通りの回路をテストセット３０が含むことも可能であるということを理解 するだろう。この改良されたテストセットは、制御チャネルデータ（ｃｏｎｔｒ ｏｌ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｄａｔａ）、監視音声トーン（ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ 　ａｕｄｉｏ　ｔｏｎｅｓ（ＳＡＴ））、ワードシンク（ｗｏｒｄ　５ｙｎｃ） 　、話中／アイドル条件（ｂｕｓｙ／１ｄｌｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）、電源 設定（ｐｏｗｅｒ　ｓｅｔｔｉｎｇ）等を記録することも可能である。

更に、システム２８が、中継回線１４と無線通信経路のどちらに障害かあるのか を特定の条件下で診断することが可能であるということを、当業者は理解するだ ろう。明確に言えば、特定の音声チャネルが１０５試験の中の１種類以上の試験 で不合格になり、且つ、同時にそのＲ３Ｓ　Ｉが低い場合には、このことは、無 線経路内に障害があるということの明確な徴候である（特に、図１の従来技術の システムは、Ｒ３５Ｉを記録できないので、この種の分析が不可能である）。し かし、１個の音声チャネルが１０５試験の中の１種類の試験に不合格であっても 依然として十分なＲ５５Ｉを示すということが起こり得る。この問題に対処する ために、別の応答装置４２に接続された構内交換機４０が基地局１６に備えられ る、システム２８の別の実施例を示す。交換機は通常は基地局内に設備されるこ とはなく、しかも現時点ではコスト的に不可能であろうか、こうした構内交換を 行うことは確かに可能である。この構成では、構内応答装置４２を呼び出すよう にテストセット３０がプログラムされることが可能である。応答装置３２による 試験が中継回線／無線通信複合経路内のどこかに障害があることを示した場合に は、こうした横内試験が特に行われる。応答装置１４２の使用は、その障害が中 継回線１４と無線経路のどちらに存在するのかを明らかにするだろう（応答装置 ４２は、図１の従来技術のシステムでも使用可能である）。

図４を更に参照すると、この図に示されるように、テストセット３０は、一般的 に、従来通りのモデム４６に接続された制御装置４４と、測定モジュール４８と 、アンテナ５２を有するセルラ電話機５０とを含む。

可搬型テストセット用には電源５４も備えられることが可能である。

上記の構成要素全ては、小型のハウジング内に容易に収容されることが可能であ る。制御装置ｊ４４は、基本的には、揮発性記憶装置（ＲＡＭ）と不揮発性記憶 装置（ＥＥＦＲＯＭ）と内部クロックとを有するマイクロプロセッサである。制 御装置４４用のプログラム命令がＥＥＦＲＯＭ内に格納され、一方、テストセッ ト３０の動作中に処理されるデータを一時的に格納するためにＲＡＭが使用され る。後で更に詳細に説明するように、制御装置４４はモデム４６を介して遠隔的 にプログラムされることが可能であるが、制御装置４４を遠隔的にプログラムす るためには、この制御装置はＩ１０ボート（Ｒ５２３２コネクタ）又は表示／入 力装置（キーボード）を備えなければならない。テストセットの現在状態をグラ フィカルに表示するためにディスプレイ装置が使用されることも可能である。マ イクロプロセッサ式の制御装置が好ましいが、従来のパーソナルコンピュータを 制御装置として使用することも可能である。測定モジュール４８は単に従来通り の近端応答装置（ｎｅａｒ−ｅｎｄ　ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）である。単一の音声 バス５６を、モデム４６と測定モジュール４８とセルラ電話機５０とを相互接続 するために使用することが可能である。

ストを行い、初期設定中にプログラム命令をロードする（６２）。その任意の従 来技術のセルラ電話機をテストセット３０で使用することか可能であるが、制御 装置４４は、選択された特定の電話機に関連した仕様に構成されなければならず 、又は、適切なインターフェースが用意されなければならない。この好ましい実 施例では、制御装置４４は、タイミングシーケンスを模倣するように、及び、使 用される特定の電話機５０の制御コードを認識するように、プログラムされる。

こうしたシーケンスとコードは一般にセルラ電話機製造会社（Ａｍｅｒｉｃａｎ 　Ｔｅ１ｅｐｈｏｎｅ　＆　Ｔｅｌｅｇｒａｐｈ　Ｃｏ、、Ｅｒ１ｃｓｓｏｎ　 ＧＥ　ＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｃｏｒｐ、　、Ｍｏｔｏｒ ｏｌａ　Ｉｎｃ、　、ＮＥＣＡｍｅｒｉｃａ、Ｉｎｃ、、Ｏｋｉ　Ｔｅｌｅｃｏ ｍ　Ｃｏ、を含む）によって所有されており、こうした製造会社は、自社の電話 機用の適切なインターフェースを提供することが可能である。或いは、例えばＴ ｅ１ｕｌａｒ、　Ｉｎｃ、（Ｃｈｉｃａｇｏ、　ｌ１ｌｉｎｏｉｓ）によって開 発されたＰＣＬＩＮＫ　７Ｅ４１インターフエースのようなインターフェースが サードパーティ企業によって提供される場合もあり、このＰＣＬＩＮＫ　７Ｅ４ １インターフエースは、Ｍｏｔｏｒｏｌａ　Ｉｎｃ、（Ｓｃｈａｕｍｂｕｒｇ。

１１１ｉｎｏｉｓ）によって販売されるＫＳ３０型セルラ電話機のデータポート にＰＣを接続するように設計されている。同様のインターフェースがＳＡＭで使 用される。

図１の従来技術のシステムで特殊なハードウェアとソフトウェアとか必要である ことに比較すれば、上記制御装置とセルラ電話機との間のインターフェースは遥 かに問題が少ないということに留意されたい。従来のシステムでは、交換機の各 タイプ毎に異なったインターフェースが必要であるが、図３のシステムでは、使 用可能な数多くのセルラ電話機の各々毎に１つのインターフェースが必要とされ るにすぎない。

システム２８の動作は、図５を参照することによって最も適切に理解されるだろ う。その装置に給電される（６０）と、その装置は診断テる（７４）。その後で 、その装置がハングアップされる（７６）。

装置を以前に使用していなかった場合には、オペレータは、特定のセルサイト情 報を入力するように（制御装置４４の表示装置によって、又は、Ｉ１０ボートに 接続された別の装置を介して）促される（６４）。

これらのデータは、セルサイト番号と、遠端応答装置（ｆａｒ−ｅｎｄｒｅｓｐ ｏｎｄｅｒ）　３２の電話番号と、ネットワーク制御センタ（ＮＣＣ）　５８（ 図３）の警報システム及び／又は報告システムに対する電話番号と、当該セル内 の特定の音声チャネルとを含む。後で説明するように音声チャネルの各々が最小 限度の機能を果たすならば、即ち、基地局１６が使用可能な音声チャネルの各々 を割り当てることが可能であるならば、テストセット３０は、音声チャネル番号 のファイルを実際に作成することが可能である。しかし、テストセット３０が全 音声チャネルを適正に監視することを確実なものにするためには、音声チャネル 番号を手作業で入力することが好ましい。オペレータは性能閾値限界（ｐｅｒｆ ｏｒｍａｎｃｅ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　１１ｍ１ｔ）を任意に入力することが可 能であるが、この性能閾値限界は、後で説明するように自動的に決定されること も可能である。

上記装置か以前から使用されており、セルサイト情報を保持している場合には、 その装置は、古いデータを使用するかどうかをオペレータに質問する。

試験の第１のステップは、遠端応答装置を呼び出すことである（６６）。

基地局１６か音声チャネルを割り当てると直ぐに、その音声チャネル番号とＲ３ ５Ｉとか記録される（６８）。音声チャネルが割り当てられない場合には、又は 、応答装置か応答しない場合には（７０）、（１つ以上のこうした失敗の後に） テストセット３０かＮＣＣ５８を呼び出し、そのチャネル番号とＲ３５Ｉと共に 失敗回数を報告する（７２）。応答装置が応答する場合には、＋０５試験が両方 向で行われ、その結果が記録され手作業の入力又は統計的生成によって性能限界 が設定されている場合（７８）には、音声チャネルが、こうした限界を基準にし て良否を判定される（８０）。上記限界が設定されていない場合には、音声チャ ネルデータがデータベースファイルに加えられ（８２）、プログラムの流れか、 後で説明するステップ８日に進む。次の開示内容を参照することによって、当業 者は、上記限界を生成して試験結果を判定するために使用可能な様々な統計的手 法を理解することだろう。次に示す手法が好ましいと考えられる。

性能閾値を生成するために、先ず最初に、各々の試験（例えば両方向における５ 種類の１０５試験の各々）とＲ５５Ｉとに関して、試験値のデータベースファイ ルがコンパイルされなければならない。各データベースファイルは、そのセル内 の各チャネル毎に、特定の試験値の複数の（例えば２５個の）「サブグループ」 サンプルを含む。各々のサブグループサンプルは、特定の試験の２個から５個の 測定値の平均値である。このデータベースファイルから、各チャネル毎に平均試 験値総計がめられると共に、全チャネルからのサブグループサンプル平均に基づ いてセル平均総計がめられることが可能である。更に、各サブグループ毎の値域 とチャネル毎の各サブグループ毎の値域の平均とをめ、それによって閾値限界を 設定するために、１つのサブグループ内の値の偏差が使用されることも可能であ る。例えば、次式によって上限Ｌｕと下限り、を計算することも回前式中で、Ｘ は（チャネル又はセル）平均試験値総計であり、Ｒは（チャネル又はセル）平均 値域であり、Ｃはセルラ通信オペレータによって設定されることが可能な乗数定 数であるが、「三シグマ限界（ｔｈｒｅｅ−ｓｉｇｍａ　１１ｍ１ｔ）　Ｊであ ることが好ましい。こうした限界は、各チャネル毎に及び／又はセルサイト全体 に対して設定されることが可能である。

データファイル作成中に（対応する基地局中継回線１４を含む）音声チャネルが 伝送上の障害を被る可能性がある。従って、データベースファイルが特定の試験 に関して完成した時には、当該試験の関する各チャネルの平均値を、セル平均値 に対して迅速に比較しなければならない。プログラムの流れをステップ８６に向 けることによって、この平均値から外れたチャネルはいずれも直ちに報告される ことが可能である。

上記限界が設定され終わると、音声チャネルの試験結果の良否（合格／不合格） が、上記限界との比較によって判定されることが可能である（８４）。単一の測 定に基づく判定を基礎にするのではなく、各チャネル毎に少数の標本（例えば２ 個から４個の測定値）をコンパイルし、その後で、これらの標本からの平均結果 を上記限界と比較することが好ましい。この平均化は、測定値における潜在的な 統計学的偏りを平滑化し、ＮＣＣに対して不当な警報が送られることを防止する 音声チャネルか良好である場合には、その次に、制御装置４４が、ＮＣＣに対す る定時報告の時刻であるかどうかを確認するために内部クロックをチェックする （８８）。そうである場合には、ＮＣＣ５８の電話番号か呼び出され、状態報告 かダウンロードされる。全チャネルの完全なリストアツブがステップ６４で完了 したならば、試験結果が、許容不可能だった全てのチャネルを表していることに なる。

テストセット３０は、遠隔アクセスと再プログラミングとのために、数時間に互 って又は１時間毎に数分間に亙ってアイドル状態にあるようにプログラムされる ことが可能である（９２）。こうしたコールインの時刻になる（９４）と、制御 装置４４が受動モードに切り替わり、モデム４６を起動する。呼出しが受け取ら れると、制御装置４４は、セルサイト情報や電話番号や限界等に対する変更に関 して発呼者に問い合わせる。予め決められた時間が経過した後でも呼出しが受け 取られない場合には、プログラム制御がステップ６６に戻る。

試験システム２８は、従来技術のセルラ通信試験装置を上回る数多くの利点をも たらす。例えば、応答装置が各セルサイト専用に備えられることが可能であるの で、システム２８は概ね連続的な監視を可能にし、セル間でリソースを共有する 必要がない。障害の検出をＮＣＣにほぼ即時的に通報するこのシステムの能力と 組み合わされる時に、この特徴は、顧客が障害の存在に気づく前にセルラ通信オ ペレータか性能上の障害を検出して補正することを著しく促進する。オペレータ が発見する前に顧客によって障害が報告された場合には、障害を精確に確認する ために、移動型テストセット３６を運搬するサービス車両が、障害が起きた特定 の場所に派遣されることが可能である。

テスト呼出しがセル内の１つの（移動体）局で開始されるので、セルラ通信のユ ーザの見地からネットワークがより厳密に試験されることになる。更に、１０５ 試験が使用されるので、音声伝送品質の客観的評価が可能になる。これに加えて 、このシステムは容易に据えつけられ、サポートされ、拡張されることが可能で あり、更には、テストセット３０が必要に応じて付加され、取り外され、又は、 再配置されることが可能である。これに加えて、このシステムは、そのシステム の拡張に応じて技術者を増員する必要性を最小限に留める。

システム２８の他の利点は、上記の利点はどには明らかでない。例えば、この着 想は、実際には、使用される特定のＲＦメディアと交換機製造会社とに依存せず 、新しい試験と標準とに容易に適合させられることか可能であるので、変化し続 ける無線技術と標準とに対して常に有効である。このシステムは、ＡＭＰＳ、　 ＮＡＭＰＳ　、　ＴＤＭＡ、　ＣＤＭＡ、ＧＳＭ　、　ＴＡＣ３，ＮＭＴ　、　 ＣＴ−２、ＤＥＣＴを含む従来のセルラ通信システムのいずれに関しても使用可 能であるが、互換性のある電話機５０が選択されなければならない。更に、ＭＴ ＳＯ１２にある応答装置が、３Ｍの＋０９４　ＲＯＴＬのような従来のＲＯＴＬ と共に、ＰＳＴＮ　１２からの中継回線を試験するために使用されることが可能 である。最後に、新しい基地局トランシーバに対する高トラヒツク負荷試験を行 うために、複数のテストセット３０か使用されることが可能である。

本発明を特定の実施例を参照して説明してきたが、この説明は、本発明を限定す ることを意図されていない。開示した実施例の様々な変更例と、本発明の別の具 体例とが、本発明の説明を参照することによって当業者に明らかになるだろう。

例えば、当業者は、本発明かセルラ通信システムへの応用の可能性にだけ限定さ れるにでなく、特化した移動体無線、ベージング、無線ローカルエリアネットワ ーク（ＬＡＮ）　、パーソナル通信ネットワーク（ＰＣＮ）を含む任意の無線通 信で使用可能である。従って、添付クレームで定義される通りの本発明の思想と 範囲とから逸脱することなく、こうした変更を行うことか可能であるということ が意図されている。

図５Ａ１ｆＲ鉢（

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．無線通信ネットワークにおける伝送を試験するための装置であって、前記装 置が、 前記ネットワークに対する無線アクセスを与えるための電話機手段と、 前記電話機手段に接続され、前記電話機手段に伝送された着信試験信号を検出す るための測定手段と、 前記電話機手段と前記測定手段とを制御するためのプロセッサ手段と、 前記プロセッサと前記電話機手段とに接続され、前記プロセッサ手段が前記電話 機手段を経由して外部制御センタと通信することを可能にするためのモデム手段 とを含む前記装置。
2. ２．前記測定手段が、信号損失、不整合減衰量、ノイズ、トーンを伴うノイズ、 ３トーン利得／スロープを含むグループから選択される１つ以上の伝送特性を測 定するための手段を含む請求項１に記載の装置。
3. ３．前記プロセッサ手段が更に、 前記着信試験信号の１つ以上の伝送特性の値を記録し、予め決められた合格／不 合格閾値に対して前記値を比較し、前記値が前記閾値を越える場合に前記外部制 御センタに通報するための手段を含む請求項１に記載の装置。
4. ４．前記無線通信ネットワークが、複数のセルサイトによって特徴付けられるセ ルラ通信システムを含み、前記セルサイトの各々が、複数の音声チャネルのいず れか１個を特定の無線呼出しに割り当てる基地局を有し、前記音声チャネルの各 々が固有の音声チャネル番号を有し、 前記電話機手段が、前記呼出しに関連付けられた前記音声チャネル番号を識別す るための手段を含む 請求項１に記載の装置。
5. ５．前記無線通信ネットワークが、（ｉ）前記電話機手段との無線通信を可能に するための１つの基地局と、（ｉｉ）前記基地局から加入者回線に呼出しを方向 付けるための、前記基地局に接続された遠隔交換機手段と、（ｉｉｉ）前記着信 試験信号を伝送するための、前記交換機手段に接続された応答装置手段とを含み 、前記プロセッサ手段が、前記応答装置手段に関連付けられた番号をダイヤル呼 出しすることを前記電話機手段に命令し、更に、前記着信試験信号を伝送するこ とを前記応答装置手段に命令する請求項１に記載の装置。
6. ６．前記無線通信ネットワークが、（ｉ）前記電話機手段との無線通信を可能に するための１つの基地局と、（ｉｉ）前記基地局から加入者回線に呼出しを方向 付けるための、前記基地局に接続された構内交換機手段と、（ｉｉｉ）前記着信 試験信号を伝送するための、前記交換機手段に接続された応答装置手段とを含み 、前記プロセッサ手段が、前記応答装置手段に関連付けられた番号をダイヤル呼 出しすることを前記電話機手段に命令し、更に、前記着信試験信号を伝送するこ とを前記応答装置手段に命令する請求項１に記載の装置。
7. ７．前記装置に給電するための可搬型給電手段を更に含む請求項１に記載の装置 。
8. ８．前記プロセッサ手段が更に、前記着信試験信号の受信信号強度を記録するた めの手段を含む請求項１に記載の装置。
9. ９．前記プロセッサ手段が、 報告時刻を決定するためのクロック手段と、前記電話機手段を経由して前記外部 制御センタに状態報告をダウンロードするための手段 とを含む請求項１に記載の装置。
10. １０．前記プロセッサ手段が、 ゴールイン時間を決定するためのクロック手段と、前記ゴールイン時間中に前記 電話機手段を経由してプログラム命令を受信するための手段 とを含む請求項１に記載の装置。
11. １１．前記制御装置手段が、伝送特性値のサンプリングに基づいて前記予め決め られた閾値を生成させる請求項３に記載の装置。
12. １２．前記プロセッサ手段が更に、前記呼出しの開始から前記音声チャネルが割 り当てられる瞬間までの経過時間を記録するための手段を含む請求項４に記載の 装置。
13. １３．前記測定手段が更に、前記電話機手段を経由して発信試験信号を伝送する ための手段を含み、 前記応答装置手段が更に、前記発信試験信号を検出するための手段を含む 請求項５に記載の装置。
14. １４．前記無線通信ネットワークが、前記交換機手段に各々に接続された複数の 基地局を含み、前記交換機手段が更に、その交換機手段に接続された複数の応答 装置手段を有し、前記応答装置手段の各々が特定の前記基地局各々に関連付けら れ、前記装置が特定の１つの前記基地局に配置され、前記プロセッサ手段が更に 、特定の１つの前記基地局に関連付けられた特定の応答装置手段の電話番号を格 納するための手段を含む請求項５に記載の装置。
15. １５．無線通信を可能にするための１つの基地局と、前記基地局から加入者回線 に呼出しを方向付けるための、前記基地局から遠隔側の交換機手段とを含む、無 線通信ネットワーク用の試験システムであって、前記システムが、 前記交換機手段に接続された、着信試験信号を伝送するための応答装置手段と、 テストセット とを含み、 前記テストセットが、 （ｉ）前記基地局に対する無線アクセスを与えるための電話機手段と、 （ｉｉ）前記電話機手段に接続された、前記電話機手段に伝送される時に着信試 験信号を検出するための測定手段と、（ｉｉｉ）前記プロセッサ手段が、前記応 答装置手段に関連付けられた番号をダイヤル呼出しすることを前記電話機手段に 命令し、更に、前記着信試験信号を伝送することを前記応答装置手段に命令する 、前記電話機手段と前記測定手段とを制御するためのプロセッサ手段と、 （ｉｖ）前記プロセッサ手段と前記電話機手段とに接続された、前記プロセッサ 手段が前記電話機手段を経由して外部制御センタと通信することを可能にするた めのモデム手段とを含む前記システム。
16. １６．前記測定手段が更に、前記電話機手段を経由して発信試験信号を伝送する ための手段を含み、 前記応答装置手段が更に、前記発信試験信号を検出するための手段を含む 請求項１５に記載のシステム。
17. １７．前記無線通信ネットワークが、前記交換機手段に各々に接続された複数の 基地局を含み、前記交換機手段が更に、その交換機手段に接続された複数の応答 装置手段を有し、前記応答装置手段の各々が特定の１つの前記基地局に各々に関 連付けられ、前記テストセットが特定の１つの前記基地局に配置され、前記プロ セッサ手段が更に、特定の１つの前記基地局に関連付けられた特定の応答装置手 段の電話番号を格納するための手段を含む請求項１５に記載のシステム。
18. １８．前記テストセットが前記基地局の構内に固定される請求項１５に記載のシ ステム。
19. １９．前記テストセットが移動可能であり、前記基地局から遠隔側にある請求項 １５に記載のシステム。
20. ２０．無線通信を可能にするための複数の基地局と、前記基地局から加入者回線 に呼出しを方向付けるための、中継回線によって前記基地局各々に接続された遠 隔交換機手段と、公衆交換電話ネットワークを経由して前記交換機手段に接続さ れたネットワーク制御センタとを含む、セルラ通信ネットワーク用の試験システ ムであって、前記システムが、 特定の１つの前記基地局に各々に関連付けられ且つ前記交換機手段に各々が接続 された、着信試験信号を伝送するための複数の応答装置手段と、 特定の１つの前記基地局に各々が関連付けられた複数のテストセット とを含み、 前記テストセットが、 特定の前記基地局に対する無線アクセスを与えるための電話機手段と、 信号損失、不整合減衰量、ノイズ、トーンを伴うノイズ、３トーン利得／スロー プを含むグループから選択される１種類以上の伝送特性を測定するための手段を 含む、前記電話機手段に接続された、前記電話機手段に伝送される時に前記着信 試験信号を検出するための測定手段と、 前記基地局に関連付けられた前記応答装置手段の番号をダイヤル呼出しすること を前記電話機手段に命令し、更に、前記着信試験信号を伝送することを前記応答 装置手段に命令する、前記電話機手段と前記測定手段とを制御するためのプロセ ッサ手段と、前記プロセッサ手段と前記電話機手段とに接続された、前記プロセ ッサ手段が前記電話機手段を経由して前記ネットワーク制御センタと通信するこ とを可能にするためのモデム手段とを含む前記試験システム。