JPH09511637A - ベースステーションネットワークの試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、タイミング進みを用いた時分割多重アクセス無線システムにおけるベースステーションのための試験装置に係る。この試験装置（ＳＴＭ）は、１つのベースステーションの場所に配置されて、ベースステーション（ＢＴＳ）の制御のもとでベースステーションに対して試験手順を実行し、そしてこの試験装置は、上記試験手順の間に無線経路において通常の移動ステーションの動作を模擬する。従来のシステムでは、試験装置と、試験されるべきベースステーションとの間の最大距離が、タイミング進みの最大値によって決定される。本発明の試験装置（ＳＴＭ）は、通常のタイミング進み範囲（ＴＤ_NORMAL）をシフトするプリセットされたタイミング進みオフセット（ＴＤ_OFFSET）を有し、試験装置からの距離が上記最大距離より長いベースステーションも試験することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 ベースステーションネットワークの試験装置発明の分野 本発明は、タイミングの進みに対して定義された最大値がベースステーション と移動ステーションとの間の最大距離を決定するタイミング進み制御を使用する 時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）無線システムにおけるベースステーションネッ トワークのための試験装置であって、この試験装置は、１つのベースステーショ ンの場所に配置されて、各ベースステーションの制御のもとでベースステーショ ンに対して試験手順を実行し、そしてこの試験装置は、上記試験手順の間に無線 経路において通常の移動ステーションの動作を模擬するような試験装置に係る。先行技術の説明 無線システム、例えば、セルラーシステムにおいては、最も重大な要素の１つ がベースステーションと移動無線ステーションとの間の無線接続の質である。こ の無線接続の質は、本質的に、ベースステーションの無線部分即ちアンテナ及び トランシーバの状態によって影響される。それ故、種々の測定や試験によりベー スステーションの状態を監視できることが重要である。 既知の解決策では、専用のアンテナ及びトランシーバをもつ試験装置がベース ステーションに設けられ、無線経路リンクを経て通常の加入者ステーションとベ ースステーションとの接続を確立することができる。更に、試験装置には、ベー スステーションにおいて所望の試験測定及び試験通話を行うのに必要な測定装置 も設けられる。１つのベースステーション場所に配置された試験装置は、隣接す るベースステーションの測定にも使用することができ、これにより、各ベースス テーションごとに専用の試験装置を設けることは回避される。 デジタル時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）無線システムでは、多数の移動無線 ステーションが、同じ搬送波（無線チャンネル）を時分割の原理で使用してベー スステーションと通信することができる。搬送波は、次々に繰り返すフレームに 分割され、これらフレームは、更に、タイムスロット、例えば、８つのタイムス ロットに分割され、これらのタイムスロットが必要に応じてユーザに割り当てら れる。タイムスロットでは、短いデータバーストが送信される。移動無線ステー ションは、ベースステーションから到着する信号に同期し、この同期に基づいて バーストを送信し、移動ステーションのバーストが、その特定の移動ステーショ ンに割り当てられたタイムスロットにおいてベースステーションに受信される。 しかしながら、移動ステーションは、ベースステーションから異なる距離に配置 され、従って、この距離による伝播遅延を考慮に入れて、各移動ステーションの 送信の瞬間をベースステーションと同期させ、信号が正しいタイムスロットにお いてベースステーションに受け取られるようにする必要がある。これを行うため に、ベースステーションは、それ自身の送信と、移動ステーションから受け取る 送信との間の時間差を測定し、そしてそれに基づいて移動ステーションに対する 適当なタイミングの進みを決定する。このタイミングの進みにより、移動ステー ションは、ベースステーションから得た同期によって与えられる基本的な瞬間に 対して送信の瞬間を進ませる。システムの内部の異なる要因が、最大に可能なタ イミングの進みをある最大値に制限する。タイミングの進みのこの最大値は、次 いで、システムのベースステーションがサービスできる最大セルサイズを決定す る。例えば、環ヨーロッパ移動通信システムＧＳＭ（移動通信用のグローバルシ ステム）においては、タイミングの進みとして、０−２３３μｓの範囲内の値が 与えられ、これは、せいぜい半径３５ｋｍのセルサイズに等しい。 又、タイミングの進みによるこの制約は１つのベースステーションの場所に配 置された試験装置を、その試験装置からかなりの距離、例えば、３５ｋｍ以上の 距離に配置された隣接ベースステーションの試験に使用できない状態を招く。し かしながら、試験されるべきベースステーションと試験装置の両方のアンテナは 、通常は、その地域の高い場所に配置されるので、有効到達範囲、即ち無線経路 及び自然の障害物の減衰を考えても、ほとんどの場合にかなり長い無線接続が可 能である。発明の要旨 本発明の目的は、ベースステーションネットワーク用の試験装置であって、タ イミングの進みにより決定される最大距離より長い距離に配置されたベースステ ーションにも使用できる試験装置を提供することである。 これは、通常のタイミング進み範囲をアップ方向にシフトするプリセットされ たタイミング進みオフセットを試験装置が有していて、試験装置からの距離が上 記最大距離よりも長いベースステーションも試験できるようにした本発明による ベースステーションネットワーク用の試験装置により達成される。 本発明の試験装置は、かなり長い距離に位置するベースステーションを測定す るためにプリセットされたタイミング進みオフセットを使用する。換言すれば、 試験装置の送信において付加的なタイミング進みオフセットがプリセットされ、 このタイミング進みオフセットは、試験されるべきベースステーションがかなり の距離に配置されていても、その距離を補償するようにタイミングの進みを増加 させる。このプリセットされたタイミング進みオフセット値より上で、タイミン グの進みを被試験ベースステーションの制御に基づいて通常の範囲内に調整する ことができる。換言すれば、試験されるべきベースステーションは、試験装置の 距離を通常の仕方で測定し、そしてそれに基づいて適当なタイミング進み値を使 用するように試験装置を調整する。それ故、プリセットされたタイミング進みオ フセットの選択は、特に正確である必要はない。試験装置は、試験されるべきベ ースステーションにより送信されたタイミング進ませコマンドを、指定のタイミ ング進みを上記プリセットされたタイミング進みオフセットに加算することによ り変更する。アクセスバーストにおいて、試験装置は、プリセットされたタイミ ング進みオフセット値を、通常の値０に代わって使用する。好ましくは、プリセ ットされたタイミング進みオフセットは、ローカルエリアについては（通常のセ ルサイズに対応する距離については）値０を有し、そして長距離エリア即ち非常 に長い距離については０からずれた１つ以上の値を有する。図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。 図１は、本発明の無線システムを示す図である。 図２は、ベースステーションネットワーク測定のローカルエリア及び長距離エ リアの確立を示す図である。 図３は、ローカルエリアにおける試験装置の送信及び受信の通常のタイミング を示す図である。 図４は、長距離アリアにおける本発明による試験装置のタイミングを示す図で ある。 図５は、本発明の試験装置のブロック図である。好ましい実施形態の詳細な説明 本発明は、デジタル時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及びタイミングの進ませ が適用されるいかなる無線ネットワークにも用いられることが意図される。 図１は、本発明の試験装置ＳＴＭが固定制御リンク１１によってベースステー ション場所ＳＩＴＥ１のベースステーションＢＴＳ１に接続された無線システム を示している。ベースステーションＢＴＳ１が属する無線システムにおいて、次 に高いレベルのネットワーク要素は、ベースステーションコントローラＢＳＣで あり、これには、ベースステーションＢＴＳ１がＰＣＭリンクのような固定のデ ジタル送信リンク１２によって接続されている。ベースステーションコントロー ラＢＳＣは、デジタル送信リンク１３により移動交換機ＭＳＣに接続されると共 に、送信リンク１４によりシステム全体の動作を制御する動作及び保守センター ＯＭＣに接続される。センターＯＭＣから、無線ネットワークのオペレータは、 ネットワークの種々のパラメータを変更し、そしてベースステーションＢＴＳの ようなネットワーク要素の動作を制御することができる。更に、ベースステーシ ョンＢＴＳ２及びＢＴＳ３も、デジタル送信リンクによりベースステーションコ ントローラＢＳＣに接続される。 ベースステーション場所ＳＩＴＥ１に配置された試験装置により、このベース ステーション場所のベースステーションＢＴＳ１及び１つ以上の隣接するベース ステーションを試験することができる。このように、ベースステーションネット ワークの各ベースステーションに専用の試験装置を設けることは回避できる。こ の試験装置ＳＴＭにより、例えば、試験通話を確立し、所望のベースステーショ ンを経て試験通話を行い、感度及び干渉の測定等を行うことができる。特に試験 通話に関しては、試験装置ＳＴＭは、無線経路において無線ネットワークの通常 の移動ステーションの動作を模擬できねばならない。従って、試験装置は、例え ば、従来の移動無線ステーション装置にベースステーションへのリンク１１を設 けそしてベースステーションの制御のもとで測定及び試験を行うようにそのソフ トウェアを構成したもので実施することができる。 図５は、本発明の試験装置ＳＴＭの簡単なブロック図であり、この試験装置は ベースステーションに配置される。このブロック図は、簡単化のために、本発明 を理解するのに必要な試験装置の部分のみを示している。この試験装置は、アン テナＡＮＴ、二重フィルタ５１、受信器５２、送信器５３、フレームユニット５ ５及び５６、並びに制御ユニット５７を備えている。無線受信器５２及び無線送 信器５３は、試験装置ＳＴＭの全ての無線周波数部分を含む。フレームユニット ５５及び５６は、受信及び送信に関連した全ての基本帯域信号処理、例えば、チ ャンネルコード化、インターリーブ、バースト確立等を含む。制御ユニット５７ は、試験装置ＳＴＭが無線経路上の従来の移動ステーションの動作を完全に模擬 するように試験装置の動作及びタイミングを制御する。制御ユニット５７は、制 御リンク１１を経てベースステーションＢＴＳ１と通信し、ベースステーション が制御コマンドを受け取ってそしておそらくは測定レポートを送信するようにす る。又、制御ユニット５７は、送信及び受信のタイミングに関連した全ての信号 を発生し、送信及び受信を同期し、そして本発明によるプリセットと、無線経路 を経て試験されるべきベースステーションから受け取ったタイミング進み値とに 基づいて必要なタイミングの進みを調整する。 上記したように、ＴＤＭＡシステムに使用されるタイミング進みエリアは、ベ ースステーションＢＴＳと移動ステーションとの間の最大距離ｒ_maxを決定し、 この距離は、ＧＳＭシステムでは約３５ｋｍである。本発明では、この通常のセ ルサイズを試験装置のローカルエリアと称する。この最大距離ｒ_maxを越えたと ころに位置するエリアは、本発明では試験装置ＳＴＭの長距離エリアと称する。 図２は、ベースステーションＢＴＳ１に位置する試験装置ＳＴＭのローカル及び 長距離エリアを示している。従って、図１のベースステーションＢＴＳ２は、ロ ーカルエリアにおいて試験装置から２０ｋｍの距離に配置され、ベースステーシ ョン場所ＳＩＴＥ１における従来のタイミング進みを用いて試験装置により試験 することができる。ベースステーションＢＴＳ３については、長距離エリアにお いて試験装置から４５ｋｍの距離に配置され、ベースステーション場所ＳＩＴＥ １からの従来の手段では試験することができない。従って、ベースステーション ＢＴＳ３又はそれに充分に接近したところでは、別の試験装置がこれまで必要と されている。 図３は、ローカルエリアにおいて行われる試験動作の仕様に基づいた試験装置 ＳＴＭの送信及び受信のタイミングを示している。ダウンリンク搬送波（ＢＴＳ −ＳＴＭ）及びアップリンク搬送波（ＳＴＭ−ＢＴＳ）の両方は、次々の繰り返 しフレームに分割され、これらフレームは、更に、ＴＤＭＡタイムスロット、例 えば、８個のタイムスロットＴＳ０−ＴＳ７に分割され、これらは必要に応じて ユーザに割り当てられる。タイムスロットＴＳ０−ＴＳ７においては短いデータ バーストが送信される。ＳＴＭは、そのアップリンク送信Ｔｘを、ベースステー ションから受け取ったダウンリンク信号と同期させる。従来の移動ステーション と、ローカルエリアのベースステーションを測定する試験装置ＳＴＭの送信Ｔｘ 及び受信Ｒｘは、厳密に移動ステーションに対して指定されたように行われ、Ｓ ＴＭは、これがベースステーションＢＴＳからバーストを受信するとき（例えば タイムスロットＴＳ０）に比して３つのタイムスロットのオフセットＯＦＦＳＥ ＴでベースステーションＢＴＳへそれ自身のバーストを送信する。移動ステーシ ョンは、ベースステーションから異なる距離に位置するので、各移動ステーショ ンの送信の瞬間は、この距離による伝播遅延を考慮して、信号が正しいタイムス ロットにおいてベースステーションに受信されるように無線システムのベースス テーションと同期される。これを行うために、ベースステーションＢＴＳは、そ れ自身のダウンリンク送信と、移動ステーションから受信するアップリンク送信 との間の時間差を測定し、そしてそれに基づいて移動ステーションに対する適当 なタイミングの進みＴｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅを決定する。このタイミング の進みだけ、移動ステーションは、ベースステーションから得た同期により与え られる基本的な瞬間に対し送信の瞬間をアップリンク方向に進ませる。ＳＴＭが それ自身のベースステーション場所ＳＩＴＥ１のベースステーショ ンＢＴＳ１を試験する場合には、距離は０であり、タイミング進み値は０である 。ＳＴＭがベースステーションＢＴＳ２を試験する場合には、ベースステーショ ンＢＴＳ２が測定によってこの距離を検出し、この距離を補償するタイミングの 進みをＳＴＭに与え、そして通常の仕方で試験通話の確立を続けることができる 。 試験装置の動作は、試験装置がローカル測定モードで動作するときには上記に 基づいて行われる。長距離エリアの測定については、ＳＴＭは、ベースステーシ ョンＢＴＳ１から制御接続１１を経て行われるコマンドにより長距離測定モード に対して調整することができる。 長距離測定状態においては、ＳＴＭは、通常のタイミング進みに加えて、プリ セットされたタイミング進みオフセットを使用するように指令される。このプリ セットされたタイミング進みオフセットは、通常のタイミング進み範囲の下限を ０から上記プリセットされたタイミング進みオフセット値までシフトする。一例 として、通常のタイミング進み範囲が０ないし６３であると仮定する。又、長距 離測定状態において、プリセットされたタイミング進みオフセット値３０を使用 すると仮定する。従って、タイミングの進みを３０ないし９３の範囲内で調整す ることができ、これは、例えば１５ないし６０ｋｍの範囲内の距離に対応する。 長距離測定モードにおける本発明の試験装置ＳＴＭの受信Ｒｘ及び送信Ｔｘの タイミングが図４に示されている。ベースステーションＢＴＳを測定するために は、ベースステーションＢＴＳ１が試験装置ＳＴＭを長距離測定状態に調整し、 ＳＴＭは、プリセットされたタイミング進みオフセットＴＤ_offsetを使用する。 試験通話の始めに、移動発信通話を試験するか移動終了通話を試験するかに関わ りなく、ＳＴＭは、ランダムアクセスチャンネルＲＡＣＨにおいてベースステー ションＢＴＳへアクセスバーストを送信し、このバーストにおいては値０に代わ ってタイミング進みオフセット値ＴＤ_offsetが使用される。ベースステーション ＢＴＳは、アクセスバーストを受信し、ベースステーションと試験装置ＳＴＭと の間の距離を通常の仕方で決定する。しかしながら、この決定において、ベース ステーションＢＴＳは、ＳＴＭがアクセスバーストの送信に通常のタイミング進 み０を使用したと仮定する。従って、ＢＴＳは、試験装置ＳＴＭの距離を、実際 の距離よりも、プリセットされたタイミング進みオフセットＴＤ_offsetに基づく 距離だけ短いものと推定する。次いで、ＢＴＳは、ダウンリンク信号により、そ の推定した短い距離に対応する通常のタイミング進み値ＴＤ_normalを試験装置Ｓ ＴＭに与える。ＳＴＭは、ベースステーションＢＴＳから得た通常のタイミング 進み値ＴＤ_normalを、これにプリセットされたタイミング進みオフセット値ＴＤ_offset 加えることにより変更して、全タイミング進みがＴＤ_TOT＝ＴＤ_OFFSET＋ ＴＤ_NORMALとなるようにする。 例えば、ＴＤ_OFFSET＝３０と仮定する。ＳＴＭは、これがベースステーション ＢＴＳ２に送信するアクセスバーストにタイミング進み値３０を使用する。ベー スステーションＢＴＳ２は、試験装置ＳＴＭにタイミング進みＴＤ_NORMAL＝１０ を与える。従って、ＳＴＭは、接続を続けるときに、値ＴＤ_TOT＝３０＋１０＝ ４０を使用する。この例では、プリセットされたタイミング進みオフセットは、 実際には必要でなく、通常のタイミング進みエリアで充分である。従って、ベー スステーションＢＴＳ２は、実際には、これにより行われた測定に基づいて試験 装置ＳＴＭを調整し、値４０を直接使用するようにする。 別の例としては、ＴＤ_OFFSET＝３０であるが、ＳＴＭがアクセスバーストをベ ースステーションＢＴＳ３へ送信すると仮定する。ベースステーションＢＴＳ３ は、通常のタイミング進み値ＴＤ_NORMAL＝４０を試験装置ＳＴＭに与える。従っ て、ＳＴＭは、接続を続けるときに、タイミング進み値ＴＤ_TOT＝３０＋４０＝ ７０を使用する。ベースステーションＢＴＳ３のこの試験は、ＳＴＭが本発明に の方法で過剰なタイミング進み値を使用できることのみから考えられる。 本発明のタイミング進みのプリセットは、ベースステーションに代わって又は それに加えて、試験動作を制御する無線ネットワークの他のネットワーク要素か らリモート制御できることも注意されたい。このようなネットワーク要素は、例 えば、ベースステーションコントローラＢＳＣ、又は動作及び保守センターＯＭ Ｃである。 添付図面及びそれに関連した上記説明は、本発明を単に説明するものに過ぎな い。ここに開示した試験装置は、以下の請求の範囲の精神及び範囲から逸脱せず に変更し得ることが明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．タイミング進みとして定義される最大値がベースステーションと移動ステー ションとの間の最大距離を決定するタイミング進み制御を用いた時分割多重アク セス（ＴＤＭＡ）無線システムにおけるベースステーションネットワークのため の試験装置であって、この試験装置（ＳＴＭ）は、１つのベースステーションの 場所に配置されて、各ベースステーション（ＢＴＳ）の制御のもとでベースステ ーションに対して試験手順を実行し、そしてこの試験装置は、上記試験手順の間 に無線経路において通常の移動ステーション（ＭＳ）の動作を模擬するような試 験装置において、 通常のタイミング進み範囲をアップ方向にシフトするプリセットされたタイ ミング進みオフセットを有し、試験装置からの距離が上記最大距離より長いベー スステーションも試験できるようにしたことを特徴とする試験装置。 ２．上記試験装置は、上記プリセットされたタイミング進みオフセットをアクセ スバーストに使用するように構成される請求項１に記載の試験装置。 ３．上記試験装置は、試験されるべきベースステーションにより与えられるタイ ミング進みと、上記プリセットされたタイミング進みオフセットとの和であるタ イミング進みを使用するよう構成された請求項１又は２に記載の試験装置。 ４．上記プリセットされたタイミング進みオフセットの値は、ホームベースステ ーション場所のベースステーション及びそれに隣接するベースステーションが試 験されるときには０である請求項１、２又は３に記載の試験装置。 ５．上記最大距離を越えて配置されたベースステーションを試験するために、０ からずれた少なくとも１つの値を上記プリセットされたタイミング進みオフセッ トとして選択できる請求項の前記いずれかに記載の試験装置。 ６．上記プリセットされたタイミング進みオフセットは、ベースステーション又 は試験動作を制御する他の何らかのネットワーク要素によって遠隔制御される請 求項の前記いずれかに記載の試験装置。