KR100362131B1

KR100362131B1 - 시분할다중액세스무선통신시스템내의기지국을테스트하는방법및장치

Info

Publication number: KR100362131B1
Application number: KR1019950703251A
Authority: KR
Inventors: 한스 레나르트 린벡; 매츠 얼랜드 에릭슨; 하칸 올로브 드주파마; 토마스 올로브 에들러; 스벤 에릭 닐슨
Original assignee: 텔레폰아크티에볼라게트 엘엠 에릭슨
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 2003-01-29
Also published as: BR9406077A; CN1119061A; EP0682848A1; DE69426621T2; HK1014329A1; KR960701569A; DK0682848T3; TW271521B; MY131653A; WO1995016331A1; CN1083680C; FI953706A0; AU1251995A; AU680584B2; FI115019B; EP0682848B1; CA2154281A1; US5521904A; FI953706A; ES2155514T3

Abstract

시분할 다중 액세스(TDMA)를 갖는 유형의 이동 기지국 셀룰러 전화기 시스템의 기지국에서, 무선 주파수 테스트 루프가 기지국 송신기의 소정의 다운링크 채널과 기지국 수신기의 소정의 업링크 채널간에 수립된다. 상기 테스트 루프는 실시간이며, 따라서 통신에 사용된 무선 채널의 타임 오프셋을 없앤다. 상기 무선 주파수테스트 루프는 송신기로 부터의 반송 신호의 주파수를 수신기에 의해 수신될 수 있는 주파수로 변환하는 회로를 포함한다. 변환된 주파수를 갖는 신호는 비트 오류율(BER), 송신 신호 레벨, 또는 수신 감도 등의 값을 측정하는 테스트에 사용된다.

Description

시분할 다중 액세스 무선 통신 시스템내의 기지국을 테스트하는 방법 및 장치

발명의 분야

본 발명은 무선 통신 시스템내에서 기지국의 테스트, 보다 구체적으로 시분할 다중 액세스 채널(TDMA)을 갖는 셀룰러 무선 전화기 시스템의 기지국을 테스트에 관한 것이다.

발명의 배경

셀룰러 전화 시스템의 무선 장치를 완전히 테스트하기 위해, 몇가지 종류의 무선 테스트 장치가 채용된다. 아날로그 셀룰러 무선 전화기 시스템의 기지국을 테스트하는데 있어서는, 무선 테스트 루프가 통상 트래픽에 일반적으로 사용되는 기지국 송신기와 대응하는 기지국 수신기간에 설정된다. 상기 송신기 및 대응하는 수신기 양자는 동일한 RF 듀플렉스 채널상에서 동작되도록 설계되어 있기 때문에 송신기와 수신기가 서로에 대하여 테스트될 수 있다. 어떤 예비 수신기 또는 송신기도 기지국 송신기 및 대응하는 수신기를 테스트하는데 필요없기 때문에 (RF 주파수는 믹서를 사용하여 변환(transpose)되어야만 한다. 상기와 같은 장치는 테스트 장치의 가격을 감소시킨다.

유럽에서 채용된 GSM 종류와 같은 디지털 이동국 시스템 및 미합중국에서 도입하고 있는 TDMA 시스템에서는, 기지국 송신기가 다수의 상이한 타임 슬롯 또는 "채널"에 할당된 다수의 다운 링크 메시지를 가진 RF 반송 신호를 송신하는 반면, 기지국 수신기는 상이한 "채널"에 할당된 다수의 업링크 메시지를 갖는 상이한 RF 반송 신호를 수신한다. 상기 송신기 및 수신기의 타임 슬롯이 서로 타임 오프셋(time offset)을 갖기 때문에, 송신기의 타임 슬롯이 동일한 수신기의 타임 슬롯에 직접 링크될 수 없다. 기지국 송신기 및 수신기가 상이한 RF 반송 주파수로 그리고 상이한 채널상에서 동작하기 때문에, 기지국의 송신기 및 수신기간에 무선 테스트 루프를 용이하게 설정할 수 없다.

몇몇 TDMA 시스템에서는, 채널들이 다수의 RF 반송자를 사용할 수 있기 때문에, 즉 채널이 소위 주파수 홉핑(hopping) 채널이기 때문에 문제는 더욱 어려워진다. 주파수 "홉핑" 시스템내의 일반적인 트래픽 송신기가 무선 테스트 루프의 일부로서 사용된 경우, 상기와 같은 무선 테스트 루프는 테스트중인 RF 반송 신호에 홉핑하는 모든 "채널"에 간섭을 일으킬 수 있다.

따라서, 부가적인 값비싼 신호 처리 장치의 필요없이 저가격의 무선 주파수 테스트 루프를 사용하여 기지국을 테스트하는 방법이 필요하다.

발명의 요약

본 발명은 부가적인 값비싼 신호 처리 장치가 필요없는 저가격의 무선 주파수 테스트 루프를 사용하여 디지털 셀룰러 전화기 시스템의 기지국을 테스트하는 방법을 제공한다. 테스트 루프가 실시간에 이루어지므로, 그에 따라 통신에 사용된 무선 채널의 타임 오프셋을 제거할 수 있다. 시분할 다중 액세스 무선 통신 시스템 내에서 공통적으로 발견되는 종류의 기지국은 업링크 및 다운링크 통신을 위한 다수의 프레임 및 타임 슬롯으로 분할되는 RF 반송 신호를 송신하고 수신한다. 상기 타임 슬롯은 채널에 대응한다. 기지국 송신기는 소정의 다운링크 타임 슬롯동안 기지국으로 부터 RF 반송 신호를 송신한다. 상기 송신기로 부터의 RF 반송 신호는 무선 주파수 테스트 루프 회로로 접속된다. 상기 무선 주파수 테스트 루프 회로는 송신기의 RF 반송 주파수를 소정의 업링크 타임 슬롯동안 기지국의 수신기에 의해 수신가능한 RF 반송 주파수로 변환한다. 그에 따라 상기 수신된 RF 반송 신호는 비트 오류율(BER), 송신 신호 레벨, 수신 감도 또는 적합하다고 생각되는 모든 테스트를 결정하도록 테스트될 수 있다.

제1도는 디지털 셀룰러 전화기 시스템의 기지국내의 송신기의 다운 링크 타임 슬롯 및 수신기의 업링크 타임 슬롯의 다이어그램.

제2도는 TRX (트랜시버)로 구성될 수 있는 본 발명의 무선 주파수 테스트 루프의 블록 다이어그램.

제3도는 송신기 신호의 주파수를 변환하는 회로 기판의 블록 다이어그램.

제4도는 본 발명의 무선 주파수 테스트 루프의 보다 상세한 블록 다이어그램.

제5도는 액티브 및 아이들 타임 슬롯을 갖는 송신기의 다운 링크 타임 슬롯 및 수신기의 업링크 타임 슬롯의 다이어그램.

제6도는 저장된 테스트 패턴을 활용하는 무선 주파수 테스트 루프의 실시예의 블록 다이어그램.

바람직한 실시예의 상세한 설명

본 발명의 장치 및 방법은 TDMA 종류 셀룰러 전화기 시스템의 기지국내에서 무선 주파수 테스트 루프를 구성하는 문제에 대한 저가격의 해법을 제공한다. 상기 무선 주파수 테스트 루프는 시분할 다중 액세스 RF 반송 신호쌍에 단지 2개의 채널에만 영향을 주도록 엄밀하게 설계되어 있다.

제1도에서, 다이어그램은 GSM 시스템내에서 발견된 종류의 시분할 다중 액세스 RF 반송 신호 쌍의 프레임 및 타임 슬롯을 도시한다. 제1도에서, 상기 RF 캐리어쌍은 프레임으로 분할되고 다시 타임 슬롯으로 세분화 된다. 일반적으로 기지국에서 이동국으로의 RF 반송 신호의 송신을 포함하는 다운링트 송신은 8개의 이동국에 제공되는 #0부터 #7까지 8개의 타임 슬롯을 갖는 다수의 프레임으로 분할된다. 일반적으로 이동국에서 기지국으로의 RF 반송 신호의 송신을 포함하는 업링크 송신은 또한 #0부터 #7까지 8개의 타임 슬롯을 갖는 다수의 프레임으로 분할된다, 그러나 상기 업링크 타임 슬롯은 다운링크 타임 슬롯으로 부터 거의 3 타임 슬롯만큼 오프셋되어 있다. GSM 시스템과 같이, 디지털 TDMA 시스템의 테스트는 8개 채널이 테스트하는 동안에 트래픽에 사용될 수 없음을 의미하기 때문에 더욱 복잡해진다. 이것은 각각의 TDMA 슬롯이 보통 음성 호출에 사용될 수 있기 때문이다. 이러한 기능 장애 문제를 피하기 위해서는, 루프가 시간적으로 단속적이어야한다. 상기에 언급되었듯이, GSM 시스템내에서 다운링크 TDMA 프레임과 업링크 TDMA 프레임은 3개의 타임 슬롯만큼 시간적으로 개별화된다. 업링크 방향으로 정보를 적합한 타임 슬롯으로 전달하기 위해 테스트 루프 장치내의 지연 기능에 의해 상기 사항이 주의를요한다. 그러나, 이와 같은 문제는 테스트하는 동안 상이한 통신 채널에 속하는 2개의 동시 타임 슬롯을 사용함으로써 피할 수 있다. 이와 같은 장치는 테스트동안 단지 6개만의 타임 슬롯을 이용할 수 있다는 결점이 있지만, 이런 장치는 테스트 루프의 복잡성 및 가격을 현저히 감소시킨다. 지연 기능으로써 테스트 루프를 복잡하지 않게 하기 위해, 테스트 루프는 무선 주파수 테스트 루프를 형성하기 위해 #4 같은 소정의 다운링크 타임 슬롯을 동일 지점 타임 #l 에서 나타나는 업링크 타임 슬롯과 링크한다.

상기 무선 주파수 테스트 루프는 각각의 TDMA 프레임내의 소정의 타임 슬롯들중 단지 하나에 대해서 루프를 페쇄할 수 있어야 한다. 기지국 송신기로 부터의 다운링크 송신의 RF 반송 주파수는 의도적으로 기지국 수신기에 의해 수신된 업링크 송신의 RF 반송 주파수와 구별되도록 설계되기 때문에, 본 발명은 기지국 송신기로 부터의 RF 반송 신호의 대역을 기지국 수신기에 의해 수신될 수 있는 대역으로 변환해야 한다. 본 발명이 주파수 "홉핑" 시스템에 채용된 경우, 상기 무선 주파수 테스트 루프는 또한 다운 링크 송신의 주파수 홉핑 방법을 실행할 수 있어야 한다. 그외에, 신호를 기지국 수신기의 주파수로의 변환시에, 업링크 타임 슬롯의 주파수 홉핑 방법을 또한 적용하여야 한다. 본 명세서에서 고려되는 테스트는 1개의 단일 타임 슬롯의 루핑이다. 필요한 경우에 순차적인 또는 정기적인 몇가지 테스트들이 사용될 수 있다. 각 테스트에 대하여 주파수 홉핑 시퀀스를 업링크 및 다운링크가 고려된다.

제2도에서, 블록 다이어그램은 기지국 및 본 발명의 무선 주파수 테스트 루프(12)를 도시한다. 상기 무선 주파수 테스트 루프는 송신기 및 수신기 하드웨어의 교정, 검증 및 감시에 사용하는 회로 기판(12)를 포함한다. 기지국내의 모든 트랜시버에 공통인 상기 회로 기판은 개별적으로 보호되는 박스내에 배치되는 것이 좋다. 무선 주파수 테스트 루프에 의해 수행될 수 있는 기능들은 송신기-수신기 루프 의 테스트, 전력 조정, 수신 신호 강도 표시(RSSI), 및 리턴 감쇠량 계산등으로 구성된다. 상기 기능들은 TRX 기판상에서 선택적으로 통합될 수 있다. 제2도는 어떻게 무선 주파수 테스트 루프 회로(12)가 기지국의 다른 소자와 상호작용 하는가를 도시한다. 전형적인 디지털 기지국은 단일 반송 전력 증폭기(21) 및 자동-동조 컴바이너(13)를 거쳐서 송신기 안테나(11)에 접속된 다수의 트랜시버(TRX)(10)를 포함한다. 또한, 단일 반송 증폭기(21) 없이 송신기가 자동-동조 컴바이너(13)에 직접 접속되거나, 또는 다중 반송 전력 증폭기가 단일 반송 전력 증폭기(21) 및 자동-동조 컴바이너(13)을 대신하여 사용될 수 있다. 또한, 3db 하이브리드 컴바이너가 자동-동조 필터 컴바이너를 대신하여 사용될 수 있다.

방향성 결합기(22)가 송신기 안테나(11) 및 자동-동조 컴바이너(13) 간에 접속되어 있다. 방향성 결합기는 총 순방향 및 반사 RF 스펙트럼에 대응하는 TX REFL 신호 및 TX FWD 신호가 무선 주파수 테스트 루프 회로(12)에 접속될 수 있도록 한다. 상기 반사 신호는 VSWR(전압 정재파비) 계산을 위한것이며, 상기 루프내에는 포함되지 않는다. 제2도에 도시된 본 발명의 실시예에서, 송신부의 출력 및 수신부의 입력이 결합기 (22)(14A,14B)를 거쳐서 테스트 루프 회로에 접속된 것으로 도시되었다. 그러나 결합기(22)(14A,14B)를 거치는 대신 공중을 거치는 접속도 가능하다.

무선 주파수 테스트 루프(12)로 부터의 출력 신호가 다중-결합기(14A,14B)를 거쳐서 수신기 입력 경로로 인가된다. 상기 무선 테스트 루프로 부터의 신호는 수신기 안테나에 인가되지 않고 안테나로 부터의 신호와 병렬로 인가된다는 것을 알아야 한다. 상기 다중-결합기(14A,14B)는 신호를 전력 스플리터(23)를 거쳐서 트랜시버(10)에 공급한다. 무선 주파수 테스트 루프(12)는 통신 링크에 접속된 출력 터미널(24)을 포함한다. 상기 통신 링크는 무선 주파수 테스트 루프가 제어 기능부와 통신할 수 있도록 한다. 상기 무선 주파수 테스트 루프는 어떤 기지국의 반송 주파수에 대해서도 어떤 트랜시버(10)를 통하여 루프를 셋-업 할 수 있다. 선택적으로, 반송 주파수 또는 채널 번호가 제어 신호로 결정되는것이 좋다.

제3도에서, 회로 기판(12)의 블록 다이어그램이 도시되었다. 회로 기판(12)는 TRX(10)의 송신기 출력 신호와 신호 발생기(32)로 부터의 신호를 혼합하여 상기 신호를 중간 주파수로 변환하는 믹서(31)를 포함한다. 중간 주파수 신호는 감쇠기(33)에 의해 감쇠되어 제2 믹서(34)에 인가된다. 상기 믹서(34)는 신호를 무선 주파수 테스트 루프내의 수신기의 대역과 동일한 대역을 갖는 신호로 변환하기 위해 감쇠된 중간 주파수 신호와 신호 발생기(35)로 부터의 신호를 혼합한다. 신호 발생기(32,35)는 마이크로프로세서(36)의 제어하에 있다. 상기 신호 발생기(32,35)는 기지국의 어떤 수신기 주파수에도 동조될 수 있는 정밀한 신호 발생기이다. 믹서(34)로 부터의 출력 신호는 다중-결합기의 수신 필터에 인가될때 회로(12)에서 부터 다중-결합기(14A,14B)를 거쳐서 트랜시버(10)로 공급된다. 믹서(31),(34)의한신호 혼합은 신호를 반전시키지 않고 임의로 행하는것이 좋다.

지금부터 회로(12)의 동작을 보다 상세하게 설명한다. 다른 주파수들에 따라송출 및 루프된 테스트 신호(fo)는 먼저 필터된 다음 믹서(31)에 의해 신호 발생기(32)에 의해 제공된 주파수 (fo)+70 MHz와 혼합된다. 이로써 특정 무선 주파수(fo)가 선택되고 70 MHz 중간 주파수가 발생된다. 상기 중간 주파수 신호는 무선 경로의 감쇠를 거치지 않았기 때문에 매우 강하다. 그러나 방향성 결합기(22)내에서는 40db정도 감쇠한다. 따라서, 중간 주파수 신호가 감쇠기(33)에 의해 감쇠된다. 그에 따라 상기 루프된 신호는 GSM 시스템내에서 다운링크 주파수 대역보다 낮은 45 MHz의 업링크 신호의 주파수 대역으로 변환된다. 믹서(34)는 신호 발생기(35)로 부터의 주파수 (fo-70-45 MHz)와 혼합함으로써 루프된 신호를 변환한다. 마이크로프로세서(36)는 감쇠기(33) 및 신호 발생기(32)(35)에 요구된 값을 주문한다.

제4도에서, 블록 다이어그램은 본 발명의 무선 주파수 테스트 루프를 보다 상세하게 도시한다. 제4도의 테스트 루프는 수신부(40), 송신부(50) 및 전력 계측부(60)로 세분화된다.

수신부(40)는 결합기(22) 및 가변 감쇠기(42)에 접속된 타임 스위치(41)를 포함한다. 가변 감쇠기(42)의 출력은 대역 필터(43)에 의해 필터된다. (상기 대역 필터는 총 송신 주파수대와 같다.) 믹서(44)는 대역 필터(43)의 출력과 발진기(45)로 부터의 신호를 혼합한다. 믹서(44)로 부터의 출력은 제2 대역 필터(46)에 의해 필터되며 (중심 주파수는 중간 주파수와 동일하며 대역폭은 단일 캐리어의 대역폭과 동일함) 출력이 송신부(50)및 전력 계측부(60)에 인가된다.

송신부(50)는 수신기(40)로 부터의 출력을 증폭하는 가변 이득 증폭기(51)를 포함한다. 믹서(52)는 가변 이득 증폭기(51)의 출력과 발진기(53)로 부터의 신호를 혼합한다. 믹서의 출력(52)은 대역 필터(54)에 의해 필터되며 (통과 대역폭은 총 수신기 주파수대와 동일함), 이 출력은 결합기(14)에 인가된다.

상기 전력 계측부(60)는 제2 대역 필터(46)의 출력에 접속되어 있다. 상기 전력 계측부(60)는 대역 필터(46)의 출력과 발진기(62)에 의해 제공된 신호를 혼합하는 믹서(61)를 포함한다. 믹서(61)의 출력은 저역 필터(63)에 의해 필터되며 가변 이득 증폭기(64)에 의해 증폭된다. 피크 검출기(65)는 가변 이득 증폭기(64) 출력중 소정의 피크를 검출하며 신호 P를 출력한다.

시스템 소프트웨어는 제4도에 도시된 시스템내의 테스트 루프의 셋-업을 제공한다. 또한 상기 루프는 트래픽이 거의 없는 시간에 또는 시스템 오퍼레이터의 지시에 의해 셋-업될 수 있다. 본 발명은 트래픽 밀도에 따라 테스트 루프를 자동적으로 셋-업할 수 있도록 구성될 수 있다. 테스트하기 위해 루프가 접속되는 것이 결정된 경우, 수신부(40)의 타임 스위치(41)가 활성화 된다. 상기 타임 스위치는 루프되기 위한 소정의 타임 슬롯 동안만 개방된다. 다른 모든 타임 슬롯은 평소처럼 송신된다.

그에 따라 선택된 타임 슬롯내의 신호는 가변 감쇠기(42)의해 감쇠되고 대역 필터(43)에 의해 필터된다. 상기 기능을 수행할 경우, 시스템은 대역 필터(43)의 출력이 여러가지 요소로 인하여 달라질 수 있다는 것을 고려한다. 상기 요소들은1) 상이한 구성 셀 반지름 (예를 들어, 기지국 범위내의 오버레이/언더레이된 몇개의 셀), 2) 주파수 홉핑 관점으로 부터의 변화 (즉, GSM 시스템에서, 캐리어 "0"상에서 홉핑할시에 전력이 가변함), 트래픽이 다운링크 테스트 자극(stimuli)으로 사용된 경우에 관계될 수 있는 3) 동적 기지국 출력 전력 안정화 등을 포함한다. 캐리어 "0"는 (GSM 시스템내에서) 명령어 채널(FCCH/SCH/BCCH/CCCH)을 반송하고 셀을 결정하는 주파수라는 것을 알아야한다. GSM 시스템은 "0" 캐리어상의 송신이 연속적이고 일정 전력을 가질 것을 필요로 한다. 따라서, 루프를 제어하는 소프트웨어는 가변 감쇠기(42)상에서 동작하는 감쇠 알고리즘을 가진다. 주파수 홉핑이 본 발명에 따라 활용된 경우, 주파수 홉핑이 출력 전력에 급격한 변화를 일으킬 수 있으며, 따라서 주파수 홉핑 알고리즘과 함께 캐리어 "0" 주파수를 알고 있어야 한다.

주파수 홉핑 알고리즘이 가정된 셀 출력 전력을 감지한 경우, 셀 출력 전력을 알고리즘으로의 입력으로서 사용할 수 있다. 이와 같은 장치는 트랜시버(10)의 출력 전력을 체크 가능하게 한다. 상술된 바와 같이, 타임 슬롯 채널이 주파수 영역내에서 홉(hop)할 수 있기 때문에 테스트 루프는 이와 같은 것을 고려한다. 이것은 제1 발진기(45) 및 믹서(44)를 제어함으로써 실현될 수 있다. 발진기(45)가 다운링크 타임 슬롯 채널의 홉핑 알고리즘에 따라 홉하기 위해 제어될 수 있다. 상기 장치는 결과적으로 선택된 타임 슬롯상에 주어진 주파수와 주어진 전력을 가진 신호를 발생한다.

신호가 다른 타임 슬롯으로 역루프되었기 때문에, 다운링크 타임 슬롯과 달리 상기 채널이 홉할 수 있다. 따라서, 신호가 접속되는 업링크 채널 홉핑 알고리즘에 따라 동작되는 발진기(53)와 믹서(52)를 결합할 필요가 있다.

상기 설명된 기능을 획득하기 위한 의사-코드 기능은 다음과 같다:

IF 루프가 접속될 경우 실행한다,

선택된 타임 슬롯에 대해 열도록 타임 스위치(41)를 셋업한다,

FOR 각각의 TDMA 프레임에 대해 실행한다,

홉핑 알고리즘으로 부터 다운링크 주파수를 계산한다,

다운링크 주파수에 따라 제1 발진기(45)를 세트한다,

홉핑 알고리즘으로 부터 업링크 주파수를 계산한다,

업링크 주파수에 따라 제2 발진기(53)를 세트한다,

IF 캐리어 0 주파수의 경우 실행한다,

감쇠를 Pc-Pr로 세트한다,

ELSE 아닌 경우,

감쇠를 Pn-Pr로 세트한다,

ENDIF IF문 종결,

전력 계측기(60)로써 타임 슬롯 신호의 전력을 측정한다,

IF 측정치가 예상치 이상이면 실행한다,

Pr을 감소시킨다,

ENDIF IF문 종결,

IF 측정치가 예상치 이하인 경우 실행한다,

Pr을 증가시킨다,

ENDIF IF문 종결,

ENDFOR FDR문 종결.

(Pc = 캐리어 0의 전력, Pn = 셀 출력 전력, Pr = 안정기 전력)

주파수 홉핑이 없는 시스템의 경우에 테스트 루프가 발진기/믹서 결합들 중 하나를 제거함으로써 더욱 단순화될 수 있다는 것을 알아야한다. 또한 다운링크 타임 슬롯 0,1 및 2를 루핑할 경우에 전달된 신호가 다른 TDMA 프레임의 업링크 방향으로 나타날 것이라는 것을 알아야한다. 이와 같은 사실은 테스트시 TRX 수신기에 대해 고려되어야한다.

또한, 주파수 홉핑 대신에 다운 링크 채널이 타임 홉하는 것이 가능하다. 부연하자면, 특정 타임 슬롯에, (예를 들면) #5 타임 슬롯에, 지정되고 상이한 주파수로 홉핑하는 대신에, 다운링크 채널은 제1 타임 슬롯으로 부터 다른 타임 슬롯으로, 예를 들면 #5 타임 슬롯으로 부터 #3 타임 슬롯으로, 홉할 수 있다. 따라서, 본 발명의 테스트 루프는 주파수 홉핑 방법뿐 아니라 타임 슬롯 홉핑 방법을 채택할 수 있도록 구성될 수 있다.

TRX 수신기가 안테나(15) 및 테스트 루프(12) 양쪽으로 부터 신호를 수신할수 있기 때문에, 전달된 신호가 발생된 곳으로 부터의 전력이 제어되어야한다. 이것은 수신기 안테나(15)에서 수신된 간섭 신호가 총시스템 C/I 경비에 좌우되기 때문이다. TRX 수신기 기능은 두가지 상이한 방법으로 이행될 수 있다. 제1 방법은 결합기(14)를 채용하여 수신기 안테나(15) 및 루프 신호를 수신기 기능에 접속하는 방법이다. 제2 방법은 한번에 오직 1개의 신호만을 접속하는 스위치를 채용하는 방법이다. C/I 구성이 시간에 따라 가변적이기 때문에, 루프 테스트 이전 및 이후에 배경 간섭 레벨의 측정을 수행하는 것은 임의적일 수 있다. 부연하면, 테스트 루프를 사용하는 테스트 루프를 수행하기 이전 및 이후에 시스템내의 다른 셀들에 의해 발생된 테스트 간섭 레벨의 영상을 얻기위해 배경 간섭 레벨을 체크하는 것은 바람직하다.

정상 트래픽을 다운링크 테스트 유도로서 사용할 경우, TRX(10)내의 알고리즘에 대해 테스트 루프를 셋-업할 필요가 있다. 이 알고리즘은 TRX(10)내의 타임 슬롯 채널의 실제 사용에 근거할 수 있다. 각각의 타임 슬롯 채널이 액티브(호출 진행) 또는 아이들 (트래픽 없음)이라고 할 수 있다. 이 상태가 타임 슬롯 채널의 업링크 및 다운링크 파트 모두에 인가된다. 제5도는 업링크 및 다운링크 방향내의 타임 슬롯을 도시한다. 액티브 타임 슬롯은 A로 표시되고, 아이들 타임 슬롯은 I로 표시된다. 게5도에, 정상 트래픽을 다운 링크 테스트 유도로서 사용가능한 1개의 루프 및 다운링크 테스트 유도로서 적합하지 않은 3개의 루프가 있다. 따라서, 제5도에 도시된 상황하에서, TRX(10)에 따른 알고리즘이 다운링크 채널이 액티브이고 정합 업링크 채널이 아이들일 경우 테스트 루프를 가능하게 한다.

본 발명은 실제 트래픽 채널을 테스트 유도로서 사용하는데 한정되지 않는다. 본 발명은 저장된 테스트 패턴을 테스트 유도로서 사용하는데 이용될 수 있다. 그러나, IS-54-A 규격에 설명된 미합중국 디지털 셀룰러(ADC) 시스템 및 유럽에서 이행된 GSM 시스템내에 저장된 패턴을 사용할 경우에 몇가지 상이점이 존재한다. 제6도는 그런 테스트 패턴들이 ADC 또는 GSM 시스템 양쪽에서 사용될 수 있었던 방법을 도시한다. 제6도에 도시된 테스트 루프(12)는 TRX(10)의 송신기(10')와 수신기(10") 사이에 배치된다. 송신기(10') 및 수신기(10")는 각각 스위칭 소자(71,72)에 접속되어 있다. 마이크로프로세서(73)는 테스트 루프(12), 스위칭 소자(71,72), 테스트 패턴 발생 소자(74), 테스트 패턴 수신 소자(75), 다운링크 트래픽(76) 및 업링크 트래픽(77)을 제어한다.

미합중국 디지털 셀룰러 시스템에서, 다운링크와 업링크 버스트의 비트 포맷이 상이하며, 따라서 정상 트래픽이 테스트하기 위해 직접 루프될 수 없다. 그 대신에, 특정 테스트 패턴이 테스트를 수행하는 트랜시버(10)의 테스트 패턴 발생 소자(74)내에 저장될 수 있다. 상기 테스트 패턴은 업링크 비트 포맷 규격을 따라야 한다. IS-54-A 규격에 서술된 바와 같이, 무선 채널의 업링크와 다운링크간의 타임 오프셋은 1개 타임 슬롯 및 45 심벌이다. 트랜시버(10)가 테스트 버스트를 송신할 경우, 버스트는 상기 시간차만큼 송신된 트래픽 버스트에 대하여 지연되어야한다. 테스트 버스트가 테스트 발생 소자(74)내에 저장되었기 때문에, 상기는 어떤 부가적인 복잡화도 일으키지 않는다. 테스트하는 동안, 전 무선 채널은 테스트를 위해 차단된다. 이것은 전체 주파수 및 3개의 타임 슬롯이 트래픽에 사용 불가능하다는 것을 의미한다. 이것은 2개 채널이 테스트를 위해 필요하고, 3번째가 트래픽 버스트 한계와 일치하지 않는 테스트 버스트에 의해 송출부에 오버랩되었기(overlapped) 때문이다.

유럽 GSM 시스템에서, 다운링크 및 업링크 버스트의 포맷은 동일하다. 실제 트래픽 뿐만 아니라 예비 저장된 테스트 패턴이 테스트 루프에 대한 유도로서 사용될 수 있다. 예비 저장된 테스트 패턴이 사용된 경우, 무선 채널의 다운링크와 업 링크 간의 타임 오프셋은 정확히 3개 타임 슬롯이며, 그것은 1개의 접속을 루핑하는 것이 트래픽으로 부터의 2개 채널을 블로킹한다는 것을 의미한다. 그러나, 라이브 트래픽이 테스트에 사용된 경우, 오직 1개의 채널만이 차단된다. 무선 주파수상의 다른 6 또는 7개의 채널들이 테스트하는 동안에 트래픽을 위해 사용될 수 있다. 이와 같은 이유로 RF 루프가 오직 소망된 시간에서만 루프를 공급하는 타임 스위치를 포함할 수 있다.

본 발명의 무선 주파수 테스트 루프는 특별히 전력 측정 기능을 수행하는데 적합하다. 요구가 있을 경우, 통신 링크(24)를 거쳐서, 기지국의 어떤 반송 주파수에 대한 순방향 전력 측정이 수행된다. 반송 신호는 변조 또는 복조될 수 있다. 변조 반송 신호의 경우 전 타임 슬롯에 걸쳐서 전력 레벨이 동일할 수 있다. 제어 신호에 의해 반송 주파수 (채널 번호) 및 변조의 종류가 결정된다. 전력을 측정할 시에, 방향성 결합기(22)와 무선 주파수 테스트 루프 회로(12)간의 케이블 및 방향성 결합기는 1개의 유닛으로 간주하며, 회로 기판(12)는 케이블 및 방향성 결합기와 정합되지 않는다. 전력치가 dbm내에서 계산되고 보고된다. 이 전력치는 방향성 결합기(22)의 출력을 의미한다.

무선 주파수 테스트 루프 회로(12)는 또한 RSSI(received signal strength indicator : 수신 신호 강도 표시기)의 교정을 위한 기준 신호로서 기지국의 어떤 반송 주파수도 발생할 수 있다. 제어 신호에 의해 반송 주파수 (채널 번호)가 결정된다. 그에 따라, 기준 신호가 복조된 캐리어로서 발생되며, 다중 결합기(14)로 전달된다. 회로(12)로 부터의 기준 신호가 끊길 경우, 다른 제어 신호가 수신된다.

또한 무선 주파수 테스트 루프 회로(12)는 리턴 감쇠량의 계산에 사용될 수 있다. 리턴 감쇠량은 변조된 또는 복조된 캐리어 상에서 계산되며, 고유 또는 임의의 반송 주파수 (채널 번호)에 대한 리턴 감쇠량의 계산이 가능하다. 무선 주파수 테스트 루프가 아이들인 경우, 리턴 감쇠량이 연속적으로 계산되며, 리턴 감쇠량이 한계를 초과한 경우, 무선 주파수 테스트 루프가 알람을 송출한다. 선택적으로, 알람을 송출하기 이전에, 무선 주파수 테스트 루프가 1개 이상의 반송 신호의 리턴감쇠량을 계산한다. 알람 임계치에 의해, 부알람(minor) 또는 주알람(serious), 2부류의 알람이 성립된다. 상기 임계치는 명령에 의해 변화될 수 있다. 무선 주파수 테스트 루프가 통신 링크(24)를 거쳐서 계산된 리턴 감쇠량치를 보고한다.

본 발명의 방법 및 장치는 설치시 또는 시스템 동작중에 셀룰러 전화기 시스템의 기지국 트랜시버를 테스트하는 문제에 대한 해결 방법을 제공한다. 상기 해법은 단지 최소한의 무선 테스트 루프 전용의 하드웨어를 요구하며, 따라서 테스트시 고가의 신호 처리 장치가 필요없게 하고, 가격 효율적이며 공간을 절약하는 해법을 제공한다.

이상, 본 발명을 그 양호한 실시예와 관련하여 설명하였지만, 사용된 의미는 단지 설명을 위한 것일뿐 그 제한을 의미하는 것은 아니며, 광의의 본 발명의 진정한 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 청구범위의 변경도 가능하다는 것을 알아야 할 것이다.

Claims

복수의 프레임,및 업링크 및 다운링크 통신용의 타임 슬롯으로 분할된 캐리어 신호를 갖는 유형의 시분할 다중 액세스 무선 통신 시스템의 기지국을 테스트하는 방법 - 테스트 모드가 아닌 동안 상기 업링크와 다운링크 타임 슬롯은 그 사이에 타임 오프셋(time offset)을 가짐 - 에 있어서,

테스트 모드 동안 소정의 다운링크 타임 슬롯과 소정의 업링크 타임 슬롯 간에 루프를 설정하는 단계 - 상기 소정의 다운링크 타임 슬롯과 상기 소정의 업링크 타임 슬롯은 상기 테스트 모드 동안에만 동시적임 -;

상기 소정의 다운링크 타임 슬롯 동안 상기 기지국의 송신기로부터의 신호를 송신하는 단계 - 상기 송신기로부터의 신호는 테스트 자극(test stimuli)임 -;

상기 송신기로부터의 신호의 주파수를 상기 소정의 업링크 타임 슬롯 동안 상기 기지국의 수신기에 의해 수신 가능한 주파수로 변환하는 단계; 및

상기 수신기에 의해 수신된 상기 변환된 주파수를 갖는 신호에 대해 테스트를 수행하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 변환 단계는

중간 주파수 신호를 발생하기 위해 상기 송신기로부터의 신호를, 소정의 제1주파수를 갖는 신호와 혼합(mix)하는 단계,

상기 중간 주파수 신호를 가변적으로 감쇠하는 단계, 및

상기 수신기에 의해 수신 가능한 신호를 발생하기 위해 상기 감쇠된 중간 주파수 신호를, 소정의 제2 주파수를 갖는 신호와 혼합하는 단계

를 포함하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 테스트 자극은 정상 트래픽에 대응하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 테스트 자극은 미리 저장된 패턴에 대응하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 송신기로부터의 신호는 주파수 홉핑 신호이며, 상기 변환 단계는 상기 신호의 주파수 홉핑 스킴에 부합하는 알고리즘에 따라 수행되는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 송신기로부터의 신호는 상기 수신기의 업링크 주파수 홉핑 스킴과는 다른 다운링크 주파수 홉핑 스킴을 갖는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 송신기로부터의 신호는 타임 슬롯 홉핑 신호이며, 상기 변환 단계는 신호의 타임 슬롯 홉핑 스킴에 부합하는 알고리즘에 따라 수행되는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 송신기로부터의 신호는 결합기(coupler)를 통해서 상기 수신기에 전송되는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 송신기로부터의 신호는 안테나들을 통해서 상기 수신기에 전송되는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 기지국은 상기 다운 링크 타임 슬롯과 상기 업링크 타임 슬롯간의 루프의 자동 셋업을 트래픽 밀도에 따라 유발하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 루프가 테스트용으로 접속될 것으로 결정되면, 다른 타임 슬롯에는 영향을 주지않고, 상기 소정의 다운링크 타임 슬롯을 상기 소정의 업링크 타임 슬롯과 루핑시키는 스위칭 단계를 수행하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 루프는 서로 다른 다운 링크 전력 레벨들에 적응 가능한 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 소정의 다운 링크가 액티브 상태이고 상기 소정의 업링크 타임 슬롯이 아이들 상태인 경우, 상기 소정의 다운 링크 타임 슬롯이 상기 소정의 업링크 타임 슬롯에 자동적으로 링크되는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 테스트 수행 단계의 이전 및 이후에, 시스템내의 다른 셀에 의해 발생된 테스트 간섭 레벨의 영상을 얻기 위해 배경 간섭 레벨을 체크하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 테스트의 수행은 상기 송신기로부터 송신된 신호의 전력 측정을 포함하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 송신기로부터 송신된 신호의 수신된 신호 강도 표시의 교정을 더 포함하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 송신기로부터 송신된 신호의 리턴 감쇠량(return loss) 계산을 더 포함하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 송신기로부터 송신된 신호의 비트 에러율 결정을 더 포함하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 테스트의 수행은 신호 송신 레벨의 결정을 포함하는 테스트 방법.
제1항에 있어서, 상기 테스트의 수행은 수신 감도의 결정을 포함하는 테스트 방법.
복수의 프레임, 및 업링크 및 다운링크 통신용의 타임 슬롯으로 분할된 반송 신호를 갖는 유형의 시분할 다중 액세스 무선 통신 시스템의 기지국을 테스트하기 위한 무선 주파수 테스트 루프 장치 - 테스트 모드가 아닌 동안 상기 업링크와 다운링크 타임 슬롯은 그 사이에 타임 오프셋을 가지며, 상기 기지국은 적어도 하나의 송신기와 수신기를 포함함 - 에 있어서,

소정의 다운링크 타임 슬롯 동안 상기 송신기로부터의 출력 신호를 방향성 결합하기 위한 수단 - 상기 송신기의 출력 신호는 테스트 자극(test stimuli)임-;

상기 방향성 결합 수단에 접속되어, 소정의 업링크 타임 슬롯 동안 상기 송신기로부터의 출력 신호의 주파수를 상기 기지국의 상기 수신기에 의해 수신가능한 주파수로 변환하기 위한 테스트 루프 회로; 및

상기 테스트 루프 회로의 출력을 수신기에 결합하여, 상기 소정의 다운링크 타임 슬롯과 상기 소정의 업링크 타임 슬롯이 루프되도록 하는 수단

을 구비하고,

상기 소정의 다운링크 타임 슬롯과 상기 소정의 업링크 타임 슬롯은 테스트모드 동안에만 동시적이고, 상기 변환된 주파수를 갖는 신호를 사용하여 테스트를 수행하는 무선 주파수 테스트 루프 장치.
제21항에 있어서, 상기 테스트 루프 회로는

중간 주파수를 갖는 신호를 발생하기 위해 상기 송신기로부터의 신호를 소정의 주파수를 갖는 신호와 혼합하는 제1 수단과,

상기 수신기가 수신 가능한 주파수를 갖는 신호를 발생하기 위해, 상기 중간 주파수를 갖는 신호를 소정의 제2 주파수를 갖는 신호와 혼합하는 제2 수단

을 포함하는 무선 주파수 테스트 루프 장치.
제22항에 있어서, 상기 테스트 루프 회로는 상기 제1 혼합 수단으로부터의 신호를 가변적으로 감쇠하는 수단을 더 포함하는 무선 주파수 테스트 루프 장치.
제21항에 있어서, 상기 테스트 루프 회로로부터의 신호의 전력을 측정하는 수단을 더 포함하는 무선 주파수 테스트 루프 장치.
제23항에 있어서, 상기 테스트 루프 회로는 제1 및 제2 합성 수단에 신호를 제공하는 신호 발생 수단을 더 포함하는 무선 주파수 테스트 루프 장치.
제21항에 있어서, 나머지 타임 슬롯에는 영향을 끼치지 않고, 상기 소정의 다운링크 타임 슬롯을 상기 소정의 업링크 타임 슬롯과 루프시키는 타임 스위치를 더 포함하는 무선 주파수 테스트 루프 장치.