WO2013110750A1 - Verfahren und vorrichtung zum testen mit einem übertragungskanal mit rauschen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum testen mit einem übertragungskanal mit rauschen Download PDF

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WO2013110750A1
WO2013110750A1 PCT/EP2013/051427 EP2013051427W WO2013110750A1 WO 2013110750 A1 WO2013110750 A1 WO 2013110750A1 EP 2013051427 W EP2013051427 W EP 2013051427W WO 2013110750 A1 WO2013110750 A1 WO 2013110750A1
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WO
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reference signals
noise
carrier frequencies
physical channels
distorted
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PCT/EP2013/051427
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English (en)
French (fr)
Inventor
Moritz Harteneck
Original Assignee
Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/0082—Monitoring; Testing using service channels; using auxiliary channels
    • H04B17/0085—Monitoring; Testing using service channels; using auxiliary channels using test signal generators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/29—Performance testing

Definitions

  • the invention relates to methods and a
  • Tester and a corresponding device, in particular an LTE mobile device.
  • Functions of the mobile device such as the logical processing of signaling sequences, functions for monitoring the quality of the transmission channel or error correction procedures tested in the coding unit.
  • a tester generates a transmission channel as it is sent from a base station in a mobile network. To disturb a transmission channel, e.g.
  • this transmission channel In the mobile device, this transmission channel
  • demodulated and the channel quality e.g. via control signals, a reference signal and a first and second
  • the LTE mobile device sends information about the desired channel format of the transmission channel for the next data to the tester.
  • the mobile device uses a
  • Transmission channels distort the resulting modulated carrier signals by means of a frequency-selective static channel model in the frequency domain. Subsequently, the requested by the mobile channel coding can be compared with the frequency-selective interference in the transmission channel and the expected channel formatting with the actually requested by the mobile device
  • Tester and the mobile device tries to log in to another cell.
  • the case of the mobile device emitted signaling messages interfere with a
  • Noise transmission channels in a tester for testing a mobile are connected between the tester and the mobile in a transmission channel that has a
  • Carrier frequencies are assigned.
  • the carrier frequencies are then output on the transmission channel, distorting the transmission channel with noise.
  • the transmission channel remains stable and a continuous test procedure is thus ensured. It is especially beneficial if symbol specific
  • Noise Elements Modulation symbols distort, with the modulation symbols of one or more
  • predetermined reference signals and / or the one or more physical channels are not distorted.
  • Modulation symbols remain undistorted, which ensure an undisturbed sequence of the desired test. It can also be a disturbance of the useful signals in the
  • the carrier frequencies are distorted by a frequency-selective noise channel model in the frequency domain, in which case those carrier frequencies that are used to transmit the one or more predetermined reference signals and / or physical channels are targeted not distorted.
  • a distortion of predetermined carrier frequencies can be carried out sufficiently selectively and with little technical effort and for many test scenarios.
  • Carrier frequencies that contain the predetermined reference signals or physical channels the test procedure remains here with increasing noise and free of disturbing signaling.
  • Carrier frequencies used to transmit the one or more predetermined reference signals and / or the one or more predetermined physical channels be used in the time interval are not distorted, the timing of the predetermined
  • Reference signals or physical channels are, but differ in the temporal location of these.
  • Synchronization signals are not distorted.
  • the transmission channel remains stable for a long time, despite heavy noise.
  • Mobile device comprises a modulator unit, the
  • the device comprises an assignment unit which is designed to control the modulation symbols of a plurality of Carrier frequencies in a certain time interval
  • a frequency-time transmission scheme e.g. according to 3GPP standard 36.211
  • a noise simulator unit configured to multiplex the multiple physical channels and one or more
  • the noise simulator unit does not deliberately distort one or more predetermined reference signals and / or one or more physical channels.
  • test device which ensures a stable and undisturbed test procedure without additional signaling messages interfere with the actual test or even breaks off the connection.
  • the noise simulator unit has a frequency-selective noise channel model that distorts the carrier frequencies output by the assignment unit, wherein those
  • Carrier frequencies that are predetermined for transmission are predetermined for transmission
  • the noise simulator unit has a time-selective noise channel model which time-selectively distorts the carrier frequencies output by the assignment unit or those emitted by the frequency-specific noise channel model, wherein those carrier frequencies are not distorted in the time interval required for the transmission of the predetermined ones Reference signals and / or physical channels are used.
  • the device is used for testing the forward error correction function of an LTE mobile device.
  • Fig. 1 shows a typical information flow between
  • 2 shows an exemplary frequency-time transmission diagram of a transmission channel in an LTE mobile radio network with OFDM modulation methods in a schematic representation
  • 3 shows a first embodiment of a
  • Apparatus according to the invention for testing in block diagram a second embodiment of a device according to the invention also a schematic representation; a first embodiment of the
  • Fig. 1 shows a test configuration 1 with a tester 2 and a LTE mobile device 3. Between the tester 2 and the LTE mobile device 3 information is exchanged in a transmission channel, wherein in the tester of
  • the transmission channel may be formed either between an antenna of the tester and an antenna of the mobile device or in a cable connection between the tester and the mobile device.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • RS Reference Signal
  • Synchronization channels (SCH, synchronization channel) transmitted.
  • Radio transmission channels are common
  • FEC Forward Error Correction
  • the LTE mobile terminal 3 acknowledges this to the tester 2 with a positive acknowledgment message (ACK,
  • NACK negative acknowledgment message
  • the transmission channel is disturbed more and more during the course of the test, e.g. by superimposing white Gaussian noise or lowering the transmit power to also check the limits of the forward error correction function.
  • the tester increasingly registers signaling messages that are not used for the error correction function
  • the LTE mobile device 3 receives in regular
  • the LTE mobile will then request re-registration with the assignment of a new transmission channel through a "RRC ConnectionReestablishmentRequest” message, see 3GPP TS 36.331, which will interrupt the test procedure, which is the channel quality threshold where the forward error correction function will still work Possibly, not reached yet.
  • the forward error correction function can not be completely checked.
  • the various signaling and data channels and the reference signals are in an LTE mobile network according to a frequency-time transmission scheme, see Fig. 2, the existing carrier frequencies, entered in the direction of the arrow marked "f", and time intervals, in the direction of "T" designated arrow entered, assigned.
  • the smallest transmission unit of the frequency-time transmission scheme is referred to as resource element 11, which in turn to resource blocks, such as
  • Reference signals 12 are different
  • the resource elements comprised by the frame 13 carry a synchronization channel (SCH), for example, and a physical control channel (PDCCH) is transmitted in the area 14, excepting the reference signals contained therein
  • Area 15 carries the information of a common physical channel (PDSCH) in which payload information is transmitted to each resource element (s) 12 and channels 13-15
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a tester 30 and that relevant for generating a transmission channel 26 ' Units.
  • a modulator unit 29 is such
  • Reference signals 12 each modulation symbols 28 generated.
  • a noise simulator 32 includes symbol specific
  • Noise elements 33, 34, 35 that distort a particular symbol.
  • a noise element the symbol
  • Noise element 35 has, for example, a strong
  • the tester 30 further comprises an assignment unit 21 in which each symbol is assigned one or more carrier frequencies 27, which then form the transmission channel 26.
  • a Fourier transformer unit 23 combines the individual carrier frequencies orthogonally and outputs them.
  • Noise element 33, 34, 35 which distorts this symbol according to the desired noise.
  • Physical control and data channels 14 ', 15' may also be referred to as
  • Assignment unit 21 assigned to the corresponding carrier frequencies 27 and subsequently summed up by the Fourier transformer unit 23.
  • New registration for example, at another
  • Fig. 4 shows another embodiment of a
  • noise simulator unit 22 is here the allocation unit
  • the complex-valued symbols 28 of the reference signals and the physical transmission channels 12, 13, 14, 15 generated by the modulator unit 29 are now first in the assignment unit 21 carrier frequencies 27, which are subsequently in the noise simulator unit
  • carrier frequencies can either be distorted only by the frequency-selective noise channel model 24, as indicated in Fig. 4 by the lower three arrows, or it can additionally be applied by the time-selective channel model 25 disturbances to certain time intervals of the carrier frequency.
  • Noise channel model 25 to modify. Again, the carrier frequency or the time intervals remain the
  • Transmission channel 26 ⁇ output with the desired noise profile or noise channel model. 5 describes a method for generating a noisy transmission channel, such as generated by a tester 30. In this method 40, from the reference signals to be transmitted,
  • Synchronization channels and physical channels 41 generated by a first method step 42 modulation symbols.
  • Process step 45 distorted and assigned in step 46 carrier frequencies.
  • method step 47 the transmission signal is now converted by an inverse
  • Fig. 6 an alternative method 50 for generating a distorted transmission channel for testing an LTE mobile device with a tester is shown.
  • a method step 52 generates modulation symbols and this in step 53
  • method step 54 it is determined whether the examined carrier frequency is a
  • the carrier frequency is distorted in method step 56.
  • step 54 it may additionally be determined in step 54 whether the carrier frequency is in the one currently being considered
  • Time interval carries the predetermined reference symbol and / or the physical channel and the carrier frequency
  • Method step 54 is only in one
  • Reference signal and / or a physical channel is present and if so, not to distort all carrier frequencies in this time interval.
  • the distorted as well as undistorted carrier frequencies will be discussed below, e.g. is orthogonally summarized by an inverse fast Fourier transform (IFFT) and output in step 58.
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • Reference signals or physical channels or the disturbed carrier frequencies and / or time intervals are performed with the behavior shown by the mobile device.
  • the described methods and devices are not limited to always leaving the reference signals undisturbed. It is also possible to dedicate the reference signal to noise, e.g. to test the channel estimator function in LTE mobile devices.
  • arbitrary physical data or control channels can be distorted and thus a variety of functions of the
  • Device suitable not only for the LTE standard, but also for other, in particular OFDM-based transmission standards, such as DAß or DVB.

Abstract

Bei einem Verfahren zur Erzeugung eines Übertragungskanals mit Rauschen zum Testen eines LTE-Mobilfunkgeräts werden zwischen dem Tester und dem LTE-Mobilfunkgerät in einem Übertragungskanal, der eine Vielzahl von Trägerfrequenzen umfasst, mehrere physikalische Kanäle sowie Referenzsignale zur Evaluierung der Kanalqualität übertragen (41). Dabei werden durch Modulation aus der Vielzahl von physikalischen Kanälen und Referenzsignalen Modulationssymbole erzeugt (42), die nachfolgend entsprechend einem Frequenz-Zeit-Übertragungsschema bestimmten Zeitintervallen und Trägerfrequenzen zugewiesen werden (46). Daraufhin werden die Trägerfrequenzen durch eine Fourier-Transformation zusammengefasst (47) und auf dem Übertragungskanal ausgegeben (48), wobei der Übertragungskanal mit einem Rauschen verzerrt wird (45). Erfindungsgemäß werden nun das eine oder die mehreren vorbestimmten Referenzsignale und/oder ein oder mehrere vorbestimmte physikalische Kanäle gezielt nicht durch Rauschen verzerrt (43, 44).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Testen mit einem
Übertragungskanal mit Rauschen
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und eine
Vorrichtung zum Testen eines Mobilfunkgeräts mit einem
Tester und einer entsprechenden Vorrichtung, insbesondere eines LTE-Mobilfunkgeräts .
Während der Entwicklung von LTE-Mobilfunkgeräten und zur Abnahme dieser Endgeräte werden die verschiedenen
Funktionen des Mobilfunkgeräts, wie z.B. das folgerichtige Abarbeiten von Signalisierungsabläufen, Funktionen zur Überwachung der Qualität des Übertragungskanals oder auch Fehlerkorrekturprozeduren in der Codiereinheit getestet. Dazu erzeugt ein Tester einen Übertragungskanal, wie er von einer Basisstation in einem Mobilfunknetz gesendet wird. Um Störungen eines Übertragungskanals, die z.B.
durch Mehrfachreflexionen oder frequenzselektive Störungen bei der Ausbreitung in Luft entstehen, nachzubilden, wird der vom Tester ausgesandte Übertragungskanal z.B. durch ein weißes Gauß,sches Rauschen überlagert oder die
Leistung des Übertragungskanals stufenweise reduziert.
Im Mobilfunkgerät wird dieser Übertragungskanal
demoduliert und die Kanalqualität z.B. über Steuersignale, ein Referenzsignal und ein erstes und zweites
Synchronisationssignal ermittelt. Entsprechend der
ermittelten Kanalqualität sendet das LTE-Mobilfunkgerät Information über die gewünschte Kanalformatierung des Übertragungskanals für die nächsten Daten zum Tester.
Außerdem verwendet das Mobilfunkgerät eine
Vorwärtsfehlerkorrektur, mit der teilweise falsch
übertragene Information vom Mobilfunkgerät selbst
korrigiert werden kann. Um genauere Rückschlüsse zwischen den Störungen im
Übertragungskanal und dem Korrekturverfahren zu erhalten, werden zur Kanalsimulation vorbestimmte Rausch- Kanalmodelle verwendet. In der DE 10 2008 055 759 AI werden bereits nach der Zuweisung von Codierungsparametern auf die einzelnen Trägerfrequenzen eines
Übertragungskanals die daraus entstehenden modulierten Trägersignale mittels eines frequenzselektiven statischen Kanalmodells im Frequenzraum verzerrt. Anschließend kann die vom Mobilfunkgerät angeforderte Kanalformatierung mit den frequenzselektiven Störungen im Übertragungskanal verglichen werden und die erwartete Kanalformatierung mit der tatsächlich vom Mobilfunkgerät angeforderten
Kanalformatierung verglichen werden.
Wird zum Testen der Fehlerkorrekturfunktionalität im LTE- Mobilfunkgerät ein weißes Gauß,sches Rauschen oder auch ein frequenzselektives Rausch-Kanalmodell verwendet, kommt es zunehmend zu einem Abbruch der Verbindung mit dem
Tester und das Mobilfunkgerät versucht sich in einer anderen Zelle einzubuchen. Die dabei vom Mobilfunkgerät ausgesendeten Signalisierungsmeldungen stören eine
Auswertung der Fehlerkorrekturfunktionalität und der
Testablauf wird gestört oder muss abgebrochen werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Testen eines
Mobilfunkgeräts zu schaffen, das bzw. die es ermöglicht, einen stabilen Testablauf ohne störende Signalisierung und ohne Verbindungsabbruch durchführen zu können. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 7 gelöst. Im erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung eines
Übertragungskanals mit Rauschen in einem Tester zum Testen eines Mobilfunkgeräts werden zwischen dem Tester und dem Mobilfunkgerät in einem Übertragungskanal, der eine
Vielzahl von Trägerfrequenzen umfasst, mehrere
physikalische Kanäle sowie Referenzsignale zur Evaluierung der Kanalqualität übertragen. Dabei werden durch
Modulation aus der Vielzahl von physikalischen Kanälen und Referenzsignalen Modulationssymbole erzeugt, die
nachfolgend entsprechend einem Frequenz-Zeit- Übertragungsschema bestimmten Zeitintervallen und
Trägerfrequenzen zugewiesen werden. Daraufhin werden die Trägerfrequenzen auf dem Übertragungskanal ausgegeben, wobei der Übertragungskanal mit einem Rauschen verzerrt wird. Erfindungsgemäß werden nun das eine oder die
mehreren vorbestimmten Referenzsignale und/oder ein oder mehrere vorbestimmte physikalische Kanäle gezielt nicht durch Rauschen verzerrt.
Dadurch wird gewährleistet, dass die Referenzsignale korrekt und unverzerrt vom Mobilfunkgerät empfangen werden und somit eine gute Kanalqualität daraus ermittelt wird. Folglich besteht für das Mobilfunkgerät keine
Notwendigkeit, auf eine andere Zelle zu wechseln. Somit werden keine Signalisierungsnachrichten ausgesandt, die den gewünschten Testablauf stören, oder die Verbindung abbricht. Trotz zunehmender Verzerrung des
Übertragungskanals bleibt der Übertragungskanal stabil und ein kontinuierlicher Testablauf wird somit gewährleistet. Es ist besonders von Vorteil, wenn symbolspezifische
Rauschelemente Modulationssymbole verzerren, wobei die Modulationssymbole des einen oder der mehreren
vorbestimmten Referenzsignale und/oder des einen oder der mehreren physikalischen Kanäle nicht verzerrt werden.
Dadurch können genau das bzw. die gewünschten
Modulationssymbole unverzerrt bleiben, die für einen ungestörten Ablauf des gewünschten Tests sorgen. Dabei kann auch eine Störung der Nutzsignale, die in den
physikalischen Kanälen übertragen werden und z.B. für die Fehlerkorrekturfunktion relevant sind, wunschgemäß
generiert werden und somit genau bekannte Störmuster erzeugt werden. Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn alternativ nach der
Zuweisung der Modulationssymbole auf die Trägerfrequenzen, die Trägerfrequenzen durch ein frequenzselektives Rausch- Kanalmodell im Frequenzbereich verzerrt werden, wobei auch hier diejenigen Trägerfrequenzen, die zur Übertragung des einen oder der mehreren vorbestimmten Referenzsignale und/oder physikalischen Kanäle verwendet werden, gezielt nicht verzerrt werden. Eine Verzerrung von vorbestimmten Trägerfrequenzen kann einfach und mit geringem technischem Aufwand und für viele Testszenarien ausreichend selektiv durchgeführt werden. Durch das Ausnehmen der
Trägerfrequenzen, die die vorbestimmten Referenzsignale oder physikalischen Kanäle enthalten, bleibt auch hier der Testablauf bei zunehmendem Rauschen erhalten und frei von störender Signalisierung.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn diejenigen
Trägerfrequenzen, die zur Übertragung des einen oder der mehreren vorbestimmten Referenzsignale und/oder des einen oder der mehreren vorbestimmten physikalischen Kanäle verwendet werden, in dem Zeitintervall nicht verzerrt werden, das der zeitlichen Lage des vorbestimmten
Referenzsignals bzw. der physikalischen Kanäle im
Frequenz-Zeit-Übertragungsschema, wie z.B. in 3GPP
Standard 36.211 beschrieben, entspricht. Damit werden lediglich die vorbestimmten Steuersignale bzw.
physikalischen Kanäle von einer Störung ausgenommen, während auch Zeitbereiche auf den Trägerfrequenzen gestört werden können, auf denen zwar die vorbestimmten
Referenzsignale oder physikalischen Kanäle liegen, die sich aber in der zeitlichen Lage von diesen unterscheiden.
Es ist von Vorteil, wenn insbesondere bei einer
Evaluierung der Vorwärts-Fehlerkorrektur-Funktion des LTE- Mobilfunkgeräts die Referenzsignale und/oder die
Synchronisationssignale nicht verzerrt werden. Die
Synchronisationssignale liefern zusätzlich Information zur Zeitlage der einzelnen Symbole und der Frequenz des
Übertragungskanals. Somit bleibt der Übertragungskanal trotz starkem Rauschen äußerst lange stabil. Dies
ermöglicht das Testen insbesondere der Vorwärts- Fehlerkorrektur-Funktion in einem weiten Bereich der
Kanalqualität, sodass bei der Entwicklung der Vorwärts- Fehlerkorrektur-Funktion zusätzliche Optimierungen auch unter extremen Bedingungen überprüft werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines
Übertragungskanals mit Rauschen zum Testen eines
Mobilfunkgeräts umfasst eine Modulatoreinheit, die
ausgebildet ist, um aus mehreren physikalischen Kanälen und einem oder mehreren Referenzsignalen
Modulationssymbole zu erzeugen. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Zuweisungseinheit, die ausgebildet ist, um die Modulationssymbole einer Mehrzahl von Trägerfrequenzen in einem bestimmten Zeitintervall
entsprechend einem Frequenz-Zeit-Übertragungsschema, z.B. gemäß 3GPP Standard 36.211, zuzuordnen und eine Rausch- Simulatoreinheit, die ausgebildet ist, um die mehreren physikalischen Kanäle und ein oder mehreren
Referenzsignale zu verzerren. Dabei verzerrt die Rausch- Simulatoreinheit gezielt eines oder mehrere vorbestimmte Referenzsignale und/oder einen oder mehrere physikalische Kanäle nicht.
Von Vorteil ist es ebenfalls, wenn die Rausch- Simulatoreinheit symbolspezifische Rauschelemente umfasst, die die von der Modulatoreinheit erzeugten
Modulationssymbole verzerren, wobei die Modulationssymbole der vorbestimmten Referenzsignale und/oder physikalischen Kanäle unverzerrt bleiben. Somit können genau die
gewünschten Symbole entweder verzerrt werden oder, wie im Fall der Referenzsignale, diese Symbole dediziert
unverzerrt bleiben.
Damit ist eine Testvorrichtung gegeben, die einen stabilen und ungestörten Testablauf gewährleitstet , ohne dass zusätzliche Signalisierungsnachrichten den eigentlichen Test stören oder die Verbindung gar abbricht.
Von Vorteil ist es ebenfalls, wenn alternativ die Rausch- Simulatoreinheit ein frequenzselektives Rausch-Kanalmodell aufweist, das die von der Zuweisungseinheit ausgegebenen Trägerfrequenzen verzerrt, wobei diejenigen
Trägerfrequenzen, die zur Übertragung vorbestimmter
Referenzsignale und/oder physikalischer Kanäle verwendet werden, gezielt unverzerrt bleiben. Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn die Rausch- Simulatoreinheit ein zeitselektives Rausch-Kanalmodell aufweist, das die von der Zuweisungseinheit ausgegebenen oder die vom frequenzspezifischen Rausch-Kanalmodell ausgegebenen Trägerfrequenzen zeitselektiv verzerrt, wobei diejenigen Trägerfrequenzen in dem Zeitintervall nicht verzerrt werden, die zur Übertragung der vorbestimmten Referenzsignale und/oder physikalischen Kanäle verwendet werden. Damit kann die Testvorrichtung vorbestimmte
Information von dem Rauschen ausnehmen und somit kann das Rauschen auf die Informationseinheiten beschränkt werden, die für die zu testende Funktion im Mobilfunkgerät
relevant sind. Informationseinheiten, die für den Test nicht relevant sind, bleiben ungestört und verursachen keine Nebeneffekte, die die Messergebnisse der zu
messenden Funktionalität verfälschen. Oftmals kann nicht unterschieden werden, ob Fehler von der zu testenden
Funktionalität verursacht werden oder auf einer Reaktion des Mobilfunkgeräts auf andere gestörte
Informationseinheiten beruhen.
Von Vorteil ist es, wenn die Vorrichtung zum Testen der Vorwärts-Fehlerkorrektur-Funktion eines LTE- Mobilfunkgeräts verwendet wird.
Der technische Hintergrund sowie Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Zeichnungen beispielhaft
dargestellt und werden anhand der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen typischen Informationsfluss zwischen
Tester und LTE-Mobilfunkgerät bei einem Test der Vorwärts-Fehlerkorrektur-Funktion in
schematischer Darstellung;
Fig. 2 ein beispielhaftes Frequenz-Zeit- Übertragungsschema eines Übertragungskanals in einem LTE-Mobilfunknetz mit OFDM- Modulationsverfahren in schematischer Darstellung; Fig 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Testen in Blockdarstellung; ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls schematischer Darstellung; ein ersten Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens als Ablaufdiag und
Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines
Ablaufdiagramms .
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Anhand Fig. 1 und Fig. 2 wird ein üblicher Testablauf und die Übertragung von Information über einen
Übertragungskanal gemäß einem OFDM-Standard, wie er z.B. in der 3GPP-Spezifikation 36.211 beschrieben ist, erklärt. Fig. 1 zeigt eine Testkonfiguration 1 mit einem Tester 2 und einem LTE-Mobilfunkgerät 3. Zwischen dem Tester 2 und dem LTE-Mobilfunkgerät 3 werden Informationen in einem Übertragungskanal ausgetauscht, wobei im Tester der
Übertragungskanal entsprechend den
Übertragungsgegebenheiten, die bei einer Übertragung über die Luft-Schnittstelle zwischen einer Basisstation
Mobilfunkgerät eines LTE Mobilfunknetzes vorliegen, nachgebildet wird. Der Übertragungskanal kann entweder zwischen einer Antenne des Testers und einer Antenne des Mobilfunkgeräts oder in einer Kabelverbindung zwischen Tester und Mobilfunkgerät ausgebildet sein.
Dabei werden z.B. vom Tester zum Mobilfunkgerät Nutzdaten in sogenannten gemeinsamen physikalischen Downlink-Kanälen (PDSCH, Physical Downlink Shared Channel),
Signalisierungsnachrichten in sogenannten physikalischen Kontrollkanälen (PDCCH, Physical Downlink Control Channel) und Steuersignale wie z.B. Referenzsignale (RS, Reference Signal) oder Zellinformation zur Synchronisation in
Synchronistionskanälen (SCH, Synchronisation Channel) übertragen .
In Funkübertragungskanälen kommt es häufig zu
Kanalstörungen, z. B. verursacht durch Rauschen, durch Mehrfachausbreitungen, frequenzselektive Störungen etc., sodass sendeseitig Teile der Information redundant
hinzugefügt werden, sodass z.B. das LTE-Mobilfunkgerät trotz Störungen die Information eigenständig korrigieren kann. Dieses Verfahren wird Vorwärts-Fehlerkorrektur (FEC, Forward Error Correction) bezeichnet und ist im
Mobilfunkendgerät als Funktionalität implementiert. Kann eine empfangene Nachricht korrekt decodiert werden, so quittiert das LTE-Mobilfunkendgerät 3 dies dem Tester 2 mit einer positiven Bestätigungsnachricht (ACK,
Acknowledged) . Schlägt die Decodierung fehl, sendet das Mobilfunkgerät 3 eine negative Bestätigungsnachricht (NACK, Not Acknowledged) . Anhand der Relation der Anzahl der gesendeten Nachrichten zur Anzahl der negativen
Bestätigungsnachrichten bestimmt der Tester 2 die
Funktionstüchtigkeit der Vorwärts-Fehlerkorrektur-Funktion im Mobilfunkgerät 3. Der Übertragungskanal wird im Laufe des Tests immer stärker gestört, z.B. durch Überlagerung mit weißem Gauß'schem Rauschen oder durch Absenken der Sendeleistung, um auch die Grenzbereiche der Vorwärts- Fehlerkorrektur-Funktion überprüfen zu können. Dabei werden vom Tester zunehmend Signalisierungsmeldungen registriert, die nicht zur Fehlerkorrekturfunktion
gehören, sondern beispielsweise einen neuen
Übertragungskanal und infolge dessen eine Neuregistrierung erfordern .
Das LTE-Mobilfunkgerät 3 empfängt in regelmäßigen
Abständen Referenzsignale RS, anhand derer die
Kanalqualität gemessen und Informationen zur Funkzelle empfangen werden. Fällt die Qualität der Referenzsignale unter einen Schwellwert, geht das Mobilfunkgerät in einen Status „out-of-sync" über, siehe 3GPP TS 36.213. Durch die Störung des Übertragungskanals werden auch die
Referenzsignale gestört und vom Mobilfunkgerät ein
schlechter Übertragungskanal detektiert. Das LTE- Mobilfunkgerät fordert daraufhin die Neuregistrierung mit Zuweisung eines neuen Übertragungskanals durch eine „RRC ConnectionReestablishmentRequest" Meldung an, siehe 3GPP TS 36.331. Hierdurch wird der Testablauf unterbrochen. Dabei ist der Grenzbereich der Kanalqualität, bei der die Vorwärts-Fehlerkorrektur-Funktion noch funktioniert evtl, noch nicht erreicht. Die Vorwärts-Fehlerkorrektur-Funktion kann nicht vollständig überprüft werden.
Die verschiedenen Signalisierungs- und Datenkanäle sowie die Referenzsignale werden in einem LTE-Mobilfunknetz gemäß einem Frequenz-Zeit-Übertragungsschema, siehe Fig. 2, den vorhandenen Trägerfrequenzen, in Richtung des mit „f" bezeichneten Pfeils eingetragen, und Zeitintervallen, in Richtung des mit „t" bezeichneten Pfeils eingetragen, zugeordnet. Die kleinste Übertragungseinheit des Frequenz- Zeit-Übertragungsschemas wird als Resourceelement 11 bezeichnet, die wiederum zu Resourcenblöcken, wie
beispielsweise in 3GPP TS 36.211 beschrieben,
zusammengefasst sind. Diesen Resourceelementen 11 werden nun physikalische Kanäle sowie Referenzsignale 12
zugeordnet .
Referenzsignale 12 werden dabei auf verschiedene
Trägerfrequenzen und in zeitlich wiederkehrenden Abständen übertragen. Diese sind in Fig. 2 mit „R" gekennzeichnet. Die mit dem Rahmen 13 umfassten Resourceelemente tragen beispielsweise einen Synchronisationskanal (SCH) . Ein physikalischer Kontrollkanal (PDCCH) wird im Bereich 14 übertragen, wobei die darin liegenden Referenzsignale ausgenommen sind. Die Resourceelemente im Bereich 15 tragen die Information eines gemeinsamen physikalischen Kanals (PDSCH) , in dem Nutzinformationen übertragen werden. Jedem Resourceelement bzw. den entsprechenden Referenzsignalen 12 und den Kanälen 13-15 werden
Codierungsparameter zugeordnet. Daraus werden
komplexwertige Modulationssymbole erzeugt.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Testers 30 und die zur Erzeugung eines Übertragungskanals 26' relevanten Einheiten. Eine Modulatoreinheit 29 ist derart
ausgebildet, dass sie aus den physikalischen Kanälen 14, 14', 15, 15', Synchronisationskanälen 13 und
Referenzsignalen 12 jeweils Modulationssymbole 28 erzeugt.
Ein Rausch-Simulator 32 umfasst symbolspezifische
Rauschelemente 33, 34, 35, die ein bestimmtes Symbol verzerren. Dabei kann ein Rauschelement das Symbol
unterschiedlich verzerren. Das symbolspezifische
Rauschelement 35 hat beispielsweise eine starke
Störwirkung, Rauschelement 34 eine schwache Störwirkung und Rauschelement 33 keine Störwirkung.
Der Tester 30 umfasst des Weiteren eine Zuweisungseinheit 21, in der jedem Symbol eine oder mehrere Trägerfrequenzen 27 zugewiesen werden, die dann den Übertragungskanal 26 bilden. Eine Fourier-Transformatoreinheit 23 fasst die einzelnen Trägerfrequenzen orthogonal zusammen und gibt diese aus.
Um im Tester einen gewünschten verrauschten
Übertragungskanal zu generieren, werden nun die
verschieden Referenzsignale bzw. Kanäle in Form von modulierten Symbolen 28 der symbolselektiven Rausch- Simulatoreinheit 32 zugeführt und jeweils einem
Rauschelement 33, 34, 35 zugewiesen, das dieses Symbol entsprechend dem gewünschten Rauschen verzerrt. Dabei werden dediziert die vorbestimmten Referenzsignale 12 und/oder auch Synchronisationskanäle 13 und/oder
physikalischen Kanäle unverzerrt belassen. Physikalische Kontroll- und Datenkanäle 14', 15' können auch als
kombinierte physikalische Kanäle 31 von Rauschelementen gleicher Störwirkung 35 verzerrt werden. Nachfolgend werden die verzerrten bzw. unverzerrten Kanäle sowie die unverzerrten Referenzsignale in der
Zuweisungseinheit 21 den entsprechenden Trägerfrequenzen 27 zugewiesen und nachfolgend von der Fourier- Transformatoreinheit 23 aufsummiert. Somit ist
gewährleistet, dass der vom Tester erzeugte, verrauschte Übertragungskanal immer ungestörte Referenzsignale 12 und/oder Synchronisationskanäle 13 enthält und somit das LTE-Mobilfunkgerät 2 trotz starker Verzerrung der übrigen Kanäle eine gute Kanalqualität ermittelt und keine
Neuregistrierung, beispielweise bei einer anderen
Funkzelle anstößt.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Testers 20 mit einer Modulationseinheit 29, einer
Zuweisungseinheit 21, Rausch-Simulatoreinheit 22 und einer Fourier-Transformatoreinheit 23. Die Rausch- Simulatoreinheit 22 ist hier jedoch der Zuweisungseinheit
21 nachgelagert und umfasst ein frequenzselektives Rausch- Kanalmodell 24 und/oder ein zeitselektives Rausch- Kanalmodell 25. Die von der Modulatoreinheit 29 erzeugten komplexwertigen Symbole 28 der Referenzsignale und der physikalischen Übertragungskanäle 12, 13, 14, 15 werden nun zuerst in der Zuweisungseinheit 21 Trägerfrequenzen 27 zugeordnet, die nachfolgend in der Rausch-Simulatoreinheit
22 verzerrt werden. Dabei können Trägerfrequenzen entweder nur durch das frequenzselektive Rausch-Kanalmodell 24 verzerrt werden, wie dies in Fig. 4 durch die unteren drei Pfeile angedeutet ist, oder es können zusätzlich durch das zeitselektive Kanal-Modell 25 Störungen auf bestimmte Zeitintervalle der Trägerfrequenz aufgebracht werden.
Ebenso ist es möglich, Trägerfrequenzen lediglich zu bestimmten Zeitintervallen zu verzerren, d.h. die Trägerfrequenz ist lediglich durch das zeitselektive
Rausch-Kanalmodell 25 zu modifizieren. Auch hier bleiben die Trägerfrequenz bzw. die Zeitintervalle der
Trägerfrequenzen, die die Referenzsignale 12 übertragen, unverzerrt. Nach der Addition der Trägerfrequenzen durch die Fourier-Transformatoreinheit 23 wird ein
Übertragungskanal 26 Λ mit dem gewünschten Rauschprofil bzw. Rausch-Kanalmodell ausgegeben. Fig. 5 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung eines verrauschten Übertragungskanals, wie es z.B. von einem Tester 30 erzeugt wird. In diesem Verfahren 40 werden aus den zu übertragenden Referenzsignalen,
Synchronisationskanälen und physikalischen Kanälen 41 durch einen ersten Verfahrensschritt 42 Modulationssymbole erzeugt. Im nächsten Verfahrensschritt 43 wird überprüft, ob das Symbol ein vorbestimmtes Referenzsymbol oder einen vorbestimmten physikalischen Kanal enthält. Ist dies der Fall, so wird das Symbol im Verfahrensschritt 44 nicht verzerrt. Enthält das Symbol keines der vorbestimmten Referenzsymbole oder keinen der vorbestimmten
physikalischen Kanäle, so wird das Symbol im
Verfahrensschritt 45 verzerrt und in Verfahrensschritt 46 Trägerfrequenzen zugewiesen. Im Verfahrensschritt 47 wird nun das Übertragungssignal durch eine inverse
Fouriertransformation 47 der Trägerfrequenzen erzeugt und in den Zeitbereich übergeführt. Dieses Signal wird nun im Verfahrensschritt 48 ausgegeben und nachfolgend vom LTE- Mobilfunkgerät empfangen.
In Fig. 6 ist ein alternatives Verfahren 50 zur Erzeugung eines verzerrten Übertragungskanals zum Testen eines LTE- Mobilfunkgeräts mit einem Tester dargestellt. Dabei werden aus den zu übertragenden Referenzsignalen und physikalischen Kanälen 51 in einem Verfahrensschritt 52 Modulationssymbole erzeugt und diesen im Schritt 53
Trägerfrequenzen zugeordnet. Im Verfahrensschritt 54 wird ermittelt, ob die untersuchte Trägerfrequenz ein
vorbestimmtes Referenzsymbol oder einen vorbestimmten physikalischen Kanal überträgt. Ist dies der Fall, wird die Trägerfrequenz nicht verzerrt, siehe Schritt 55.
Überträgt die untersuchte Trägerfrequenz einen anderen Kanal, so wird die Trägerfrequenz im Verfahrensschritt 56 verzerrt.
Optional kann in Schritt 54 zusätzlich ermittelt werden, ob die Trägerfrequenz in dem gerade betrachteten
Zeitintervall das vorbestimmte Referenzsymbol und/oder den physikalischen Kanal trägt und die Trägerfrequenz
lediglich in diesem Zeitintervall an Schritt 55 weitergibt und nicht verzerrt. Eine dritte Variante des
Verfahrensschritts 54 ist es, lediglich in einem
bestimmten Zeitintervall zu untersuchen, ob ein
Referenzsignal und/oder ein physikalischer Kanal vorliegt und falls dies der Fall ist, alle Trägerfrequenzen in diesem Zeitintervall nicht zu verzerren. Die verzerrten sowie unverzerrten Trägerfrequenzen werden nachfolgend z.B. durch eine inverse schnelle Fourier-Transformation (IFFT) orthogonal zusammengefasst und im Verfahrensschritt 58 ausgegeben.
Durch das beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung können bestimmte physikalische Kanäle oder Referenzsignale, die für einen Test besonders relevant sind, mit einem Rauschen belegt oder eben unverrauscht belassen werden. Dadurch sind genau bekannte
Übertragungskanäle bzw. Kanalmodelle für den
Übertragungskanal vorhanden, sodass die Reaktion eines zu untersuchenden LTE-Mobilfunkgeräts genau auf dieses
Kanalmodell zurückzuführen sind und somit Störeinflüsse ausgeschaltet oder zumindest vermindert werden. Des
Weiteren kann ein genauer Vergleich der gestörten
Referenzsignale bzw. physikalischen Kanäle bzw. der gestörten Trägerfrequenzen und/oder Zeitintervalle mit dem vom Mobilfunkgerät gezeigte Verhalten durchgeführt werden. Die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen sind nicht darauf beschränkt, immer die Referenzsignale ungestört zu belassen. Es kann auch dediziert das Referenzsignal mit Rauschen belegt werden, um z.B. die Kanalschätz-Funktion in LTE-Mobilfunkgeräten zu testen. Andererseits können beliebige physikalische Daten oder Kontrollkanäle verzerrt werden und so eine Vielzahl von Funktionen des
Mobilfunkgeräts getestet werden.
Alle beschriebenen und/oder gezeigten Merkmale können im Rahmen der Erfindung vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere wird das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung nicht nur für den LTE-Standard, sondern auch für andere, insbesondere OFDM-basierte Übertragungs- Standards, beispielsweise DAß oder DVB, geeignet.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Testen eines Mobilfunkgeräts (3) mit einem Tester (2),
wobei zwischen dem Tester (2) und dem Mobilfunkgerät (3) eine Vielzahl von physikalischen Kanälen sowie
Referenzsignale (41, 51) in einem Übertragungskanal, der eine Vielzahl von Trägerfrequenzen umfasst, übertragen werden,
wobei durch Modulation aus der Vielzahl von physikalischen Kanälen und Referenzsignalen Modulationssymbole erzeugt werden (52), nachfolgend die Modulationssymbole
entsprechend einem Frequenz-Zeit-Übertragungsschema (10) einer Mehrzahl von Trägerfrequenzen und bestimmten
Zeitintervallen zugewiesen werden (46, 53) und dann die Trägerfrequenzen auf dem Übertragungskanal (48, 58) ausgegeben werden,
und wobei der Übertragungskanal mit einem Rauschen belegt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein oder mehrere vorbestimmte Referenzsignale
und/oder ein oder mehrere vorbestimmte physikalische
Kanäle gezielt nicht durch Rauschen verzerrt werden (43, 44, 54, 55) .
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Modulationssymbole symbolspezifisch so verzerrt werden (43, 45) , dass die Modulationssymbole des einen oder der mehreren vorbestimmten Referenzsignale und/oder des einen oder der mehreren physikalischen Kanäle nicht verzerrt werden (43, 44) .
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach der Zuweisung der Modulationssymbole auf die Trägerfrequenzen (53) die Trägerfrequenzen durch ein frequenzselektives Rausch-Kanalmodell (54) im
Frequenzbereich so verzerrt werden, dass diejenigen
Trägerfrequenzen, die zur Übertragung des einen oder der mehreren vorbestimmten Referenzsignale und/oder des einen oder der mehreren vorbestimmten physikalischen Kanäle verwendet werden, nicht verzerrt werden (55) .
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass diejenigen Trägerfrequenzen, die zur Übertragung des einen oder der mehreren vorbestimmten Referenzsignale und/oder des einen oder der mehreren vorbestimmten
physikalischen Kanälen verwendet werden, in dem
Zeitintervall nicht verzerrt werden (54, 55), das der zeitlichen Lage des einen oder der mehreren vorbestimmten Referenzsignale und/oder des einen oder der mehreren vorbestimmten physikalischen Kanäle im Frequenz-Zeit- Übertragungsschema entspricht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer Evaluierung der Vorwärts-Fehlerkorrektur- Funktion des Mobilfunkgeräts (3) die Referenzsignale und/oder die Synchronisationskanäle nicht verzerrt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Frequenz-Zeit-Übertragungsschema (10) ein OFDM- Resourcenblock in einem LTE-Mobilfunksystem (3) ist und ein physikalischer Kanal (14, 14', 15, 15), ein Synchronisationskanal (13) und ein Referenzsignal (12) jeweils einem oder mehreren Resourceelementen (11) in einem Resourcenblock entspricht.
7. Vorrichtung zum Testen eines Mobilfunkgeräts (3) mit einer Modulatoreinheit (29), die ausgebildet ist, um aus mehreren physikalischen Kanälen (14, 14', 15, 15') und verschiedenen Referenzsignalen (12) eines
Übertragungskanals Modulationssymbole (28) zu erzeugen, einer Zuweisungseinheit (21), die ausgebildet ist, um die Modulationssymbole (28) einer Mehrzahl von
Trägerfrequenzen (27) in einem bestimmten Zeitintervall entsprechend einem Frequenz-Zeit-Übertragungsschema (10) zuzuordnen, und
einer Rausch-Simulatoreinheit (22), die ausgebildet ist, um die mehreren physikalischen Kanäle (14, 14', 15, 15') und verschiedenen Referenzsignale (12) mit Rauschen zu belegen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rausch-Simulatoreinheit (22) ein oder mehrere vorbestimmte Referenzsignale (12) und/oder einen oder mehrere physikalische Kanäle (13, 14) gezielt nicht verzerrt .
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rausch-Simulatoreinheit (22) symbolspezifische Rauschelemente (33, 34, 35) umfasst, die die von der Modulatoreinheit (29) erzeugten Modulationssymbole (28) verzerren, wobei die Modulationssymbole (28) der
vorbestimmten Referenzsignale (12) und/oder physikalischen Kanäle (13, 14) unverzerrt bleiben.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Rausch-Simulatoreinheit (22) ein
frequenzselektives Rausch-Kanalmodell (24) aufweist, das die von der Zuweisungseinheit (21) ausgegebenen
Trägerfrequenzen (27) so verzerrt, dass diejenigen
Trägerfrequenzen (27), die zur Übertragung der
vorbestimmten Referenzsignale (12) und/oder physikalischen Kanäle (13, 14) verwendet werden, unverzerrt bleiben.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rausch-Simulatoreinheit (22) ein zeitselektives Rausch-Kanalmodell (25) aufweist, das die von der
Zuweisungseinheit (21) ausgegebenen oder die vom
frequenzspezifischen Rausch-Kanalmodell (24) ausgegebenen Trägerfrequenzen (27) zeitselektiv so verzerrt, dass diejenigen Trägerfrequenzen (27) in dem Zeitintervall nicht verzerrt werden, die zur Übertragung der
vorbestimmten Referenzsignale (12) und/oder physikalischen Kanäle (13, 14) verwendet werden.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung zum Testen der Vorwärts- Fehlerkorrektur-Funktion eines LTE-Mobilfunkgeräts (3) ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rausch-Simulatoreinheit (22) bei einer
Evaluierung der Vorwärts-Fehlerkorrektur-Funktion des LTE- Mobilfunkgeräts (3) die Referenzsignale (12) und/oder die Synchronisationskanäle (13) nicht verzerrt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Frequenz-Zeit-Übertragungsschema (10) ein OFDM- Resourcenblock in einem LTE-Mobilfunksystem (3) ist und ein Referenzsignal (12) bzw. ein physikalischer Kanal (13,
14, 15) einem oder mehreren Resourceelementen (11) in einem Resourcenblock (10) entspricht.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
gekennzeichnet durch,
eine Fouriertransformatoreinheit (23) , die ausgebildet ist, um die Mehrzahl von Trägerfrequenzen (27) durch eine inverse Fouriertransformation in den Zeitbereich zu überführen .
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