DE69811399T2

DE69811399T2 - Simulationsverfahren für funkfrequenzszenario in mobilfunksystem und testsytem zur durchführung des verfahrens

Info

Publication number: DE69811399T2
Application number: DE69811399T
Authority: DE
Inventors: Marcello Donati; Marco Politi
Original assignee: Siemens Mobile Communications SpA
Current assignee: Siemens Holding SpA
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2018-11-27
Also published as: ITMI972826A1; DE69811399D1; EP1038366A1; EP1038366B1; WO1999033202A1; ES2191361T3; US6993069B1; IT1296897B1; CA2314365A1; CA2314365C

Description

Anwendungsgebiet Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Testsysteme für Telekommunikationseinrichtungen und dort insbesondere auf ein Verfahren zur Simulation von Funkfrequenzszenarien in Mobilfunkumgebungen, geeignet zum Testen von Empfängern von Basisstationen mit intelligenten Antennen; außerdem beinhaltet die Erfindung ein Testsystem, welches dieses Verfahren anwendet.
Bevor hier der Stand der Technik auf dem Gebiet der Erfindung dargestellt wird, müssen kurz die mit dem Einsatz der so genannten "intelligenten" Antennen verbundenen Funktionen und Probleme beschrieben werden; damit wird nach Meinung des Antragsteilers der Mangel an für diese Art von Antennen konzipierten Testsystemen begründet.
Es ist bekannt, dass die Verwendung intelligenter Antennen in Mobifunkumgebungen die Frequenzwiederholung derselben Träger in Zellen benachbarter Gruppen weniger problematisch zu, machen beginnt. Diese kritische Eigenheit wird besonders in städtischen Umgebungen mit hohem Verkehrsaufkommen deutlich, wo die Frequenzwiederholungs-Abstände wegen der kleineren Zellen (oft nur wenige Hundert Meter) eine beträchtliche Verringerung erfahren können. Die Verwendung von herkömmlichen Rundstrahl- oder von Dreisektor-Antennen bringt in diesen spezifischen Umgebungen starke Interferenzprobleme durch gleichfrequente Signale aus benachbarten Zellen mit sich. Dies liegt an der schwachen Richtwirkung der Antennen, wegen der die Basisstationen (BTSs) ihre Signale zwangsläufig mit vergleichsweise hoher Leistung abstrahlen müssen. Eine intelligente Gruppenantenne dagegen ist ein System aus Richtstrahlern, sie kann das elektromagnetische Feld gebündelt auf diejenige Richtung konzentrieren, die der ursprünglich geschätzten Richtung (die jede beliebige in der gesamten Azimutebene sein kann) des von einer bestimmten Mobilstation gesendeten Signals entspricht, und dies alles getrennt für jede einzelne Mobilstation in der Zelle, zu der die Antenne gehört. Diese Antenne hat also dynamisch veränderliche Strahlungsdiagramme (deren Anzahl entspricht der Anzahl der der Basisstation zugeordneten Zeitmultiplexträger, multipliziert mit der Anzahl der Zeitschlitze) mit Hauptkeulen verkleinerter Winkelbreite, die ständig den Richtungen der betreffenden Mobilstationen folgen und somit die unnötige Abstrahlung verlorener Leistung außerhalb dieser Richtungen vermeiden. In umgekehrter Richtung, also beim Empfang, führt dies zu einer Senkung des Gesamtpegels von Gleichkanalstörungen und infolgedessen zu einer Verkleinerung des Trägerfrequenz-Wiederholungsabstandes und damit auch der Größen der Zellengruppen.
Es ist weiterhin bekannt, dass die intelligenten Antennen auf Sensorelementen für das elektromagnetische Feld basieren, wobei jeder dieser Sensoren mit einem eigenen Transceiver und alle diese Transceiver wiederum mit einem Verarbeitungsmodul verbunden sind, welches die von den einzelnen Sensoren empfangenen oder gesendeten Signale geeignet verarbeiten kann. Üblicherweise arbeitet der Empfänger als "Master", das heißt, er schätzt die Eintreffrichtungen (in der Azimutebene) der Signale der sich durch seine Zelle bewegenden Mobilstationen und übermittelt diese Informationen an den Sender, der dann die Winkelöffnungen der Antennen in den vorerwähnten Winkelrichtungen erzeugt, indem er den einzelnen Sensoren dasselbe Signal, aber jeweils passend in der Phase verschoben, aufschaltet.
Zwar gibt es beider Realisierung des zu einer intelligenten Antenne gehörenden Senders kein besonderes Problem, dies gilt jedoch nicht für die Realisierung eines entsprechenden Empfängers, weil die Schätzung der Eintreffrichtungen der Nutzsignale eine sehr komplexe Berechnung beinhaltet. Praktisch erfordert sie eine zeitnahe Verarbeitung der Modul- und Phaseninformationen mehrerer Kopien des Funksignals, die von den unterschiedlichen Sensoren der Gruppenantenne empfangen werden. Die erwähnte Komplexität resultiert aus der Tatsache, dass man in dem von der Gruppenantenne gelieferten Signal unterscheiden muss zwischen den Richtungen der Nutzsignale und den Richtungen der wirksamen Störsignale; letztere sind zum einem die von sich in Zellen der Nachbargruppen, bewegenden Mobilstationen gesendeten Gleichkanalsignale, zum anderen die Echos von mehrfachen Reflexionen (entstehend an im Gebiet verteilten Hindernissen) der Nutzsignale, deren Stärke und Laufzeitunterschiede von der geografischen Umgebung (städtische, vorstädtische oder ländliche Umgebung) abhängt. Diese Informationen über die Eintreffrichtungen werden dann vom Empfänger benutzt, um mithilfe einer Raumfilterung der von der Gruppenantenne gelieferten N Signale das Nutzsignal aus den verschiedenen Störsignalen herauszufiltern.

Stand der Technik

In den Beispielen von Basisstationen mit intelligenten Antennen entsprechend dem bekannten Stand der Technik wird eine entsprechende Trennung des Nutzsignals von den Störsignalen nur unvollständig vorgenommen. Dies gilt nicht für eine neu vorgestellte, vom selben Anmelder realisierte Basisstation, deren wichtigste innovative Aspekte bereits durch die folgenden einschlägigen Patentanmeldungen geschützt sind:
- EP 0 878 974, Titel "Communication Method for cellular telephone systems", Einreichung am 16. Mai 1997;
- WO 99/33141, Titel "Discrimination process of a useful signal by a plurality of isofrequential interferent signals received by array antennas of base transceiver stations for cellular telecommunication and relevant method".
Insbesondere löst die letztgenannte Anmeldung das Problem der Trennung des Nutzsignals von einer Vielzahl von Gleichkanalstörungen mittels eines Raumfilferungsverfahrens (oder Strahlformung), angewendet auf von der Gruppenantenne gelieferte Signale, zuvor an eine Verarbeitungseinrichtung übergeben, welche die Anzahl und die Eintreffrichtungen der an der Gruppenantenne einfallenden Signale ermittelt und damit das Nutzsignal von den wirksamen Störsignalen unterscheidet.
Deshalb ist es offensichtlich, dass beim Testen von Systemen von mit intelligenten Antennen ausgerüsteten Basisstationen des alten Konzepts das Problem des Simulierens eines Funkfrequenzszenarios, welches möglichst genau den in der Realität entstehenden Situationen entspricht, nicht als besonders groß empfunden wird. Dies ist reine Folge der Tatsache, dass die dort benutzten Strahlformungs- Algorithmen nicht (oder nur in einer groben und vorhersehbaren Weise) zwischen den Nutzsignalen und den wirksamen Störechos unterscheiden. Es ist dann möglich (und wird in der Praxis bei dem Stand der Technik entsprechenden Einrichtungen normalerweise auch so gemacht), die alte Testeinrichtung für Empfangseinrichtungen der Basisstation zu benutzen, mit Rundstrahl- oder Dreisektorantennen, außer für die Simulation der Eintreffrichtungen der Nutzsignale und der wirksamen Störechos. Infolgedessen erfordert es ein echter Test des Verhaltens des Empfängers zusammen mit der intelligenten Gruppenantenne, dass in dem Gebiet geeignete Testsender extra zu Testzwecken aufgestellt werden.
Das US-Patent Nr. 5,539,772 ist ein Beispiel für eine Testeinrichtung, die zum Überprüfen der Leistung eines digitalen Satellitenempfängers, der zu einem Mobilfunkgerät gehört. Bekanntlich sendet ein geostationärer Satellit an eine Mobilstation Signale, die er selbst von einer Satellitenbodenstation empfangen hat, die ihrerseits an ein öffentliches Telefonnetz angeschlossen ist. Der Anspruch 1 des angegebenen Patents beschreibt eine Vorrichtung zum Überprüfen der Leistung eines HF-Empfängers, bestehend aus Folgendem:
- eine Generator-Vorrichtung für beliebige Wellenformen zur Erzeugung eines analogen In-Phase-Signals und eines analogen Quadratur-Signals entsprechend abgetasteten digitalen Wellenform-Daten. Diese Generator-Vorrichtung enthält parallele erste und zweite FIFO-Speicher mit wahlfreiem Zugriff zum Speichern der abgetasteten digitalen Wellenform-Daten;
- die abgetasteten digitalen Wellenform-Daten bestehen aus einem im erwähnten ersten FIFIO-Speicher gespeicherten In-Phase-Wellenform-Datensatz und aus einem im erwähnten zweiten FIFIO-Speicher gespeicherten Quadratur-Wellenform- Datensatz;
- jeder der in-Phase- und der Quadratur-Wellenform-Datensätze enthält 60% Daten mit Cosinus-Wurzel-Differential-QPSK entsprechend den aufeinander folgenden Rahmen der Hauptdaten des Sendekanals, der Gleichkanalstör-Daten, der Nachbarkanalstör-Daten sowie der Daten, die zu mindestens einer von mehreren Beeinträchtigungseffekten der Übertragungsgüte zusammenhängen;
- eine Glättungsfilter-Einrichtung mit Einheitsverstärkung, verbunden mit der erwähnten Generatoreinrichtung für beliebige Wellenformen, zum Glätten der analogen In-Phase- und Quadratur-Wellenformen;
- eine Vektorsignalgenerator-Einrichtung, reagierend auf die gefilterten analogen In- Phase- und Quadratur-Wellenformen, zur Ausgabe eines modulierten HF-Signals; und
- einer Einrichtung zum Verbinden eines Eingangs des HF-Empfängers mit dem Ausgang für das modulierte HF-Signal am erwähnten Vektorsignalgenerator.
Ein weiterer unabhängiger Anspruch desselben angegebenen älteren Patents richtet sich auf ein Verfahren zum Testen des Empfängers. Gemäß dem beanspruchten Verfahren wird ein digitaler Rahmen erzeugt, der einen Teil enthält, der speziell dazu dient, das Signal zu reproduzieren, welches über Satellit an eine Mobilstation gesendet wird. Mit Ausnahme des in Rahmen verpackten digitalen Signals hat die beanspruchte Methode die wesentlichen Eigenschaften der beanspruchten Vorrichtung. Gemäß der erläuternden Beschreibung erzeugen alle in Anspruch 1 enthaltenen Mittel ein Schmalband-Testsignal, weil bei einer Mobilstation - im Gegensatz zur Basisstation, über die gleichzeitig viele Gespräche laufen - zu jedem Zeitpunkt nur eine einzige Gesprächsverbindung aktiv ist. Aus diesem Grund ist das von der Testvorrichtung gemäß dem angegebenen Patent erzeugte Signal ungeeignet für das Testen einer Basisstation, weil ein für Letzteres geeignetes Testsignal mehrere Träger beinhalten sollte. Im speziellen Fall von GSM mit Strahlformung ist als Minimum für einen realistischen Test eine Vorrichtung gefordert, die ein in einem breiten Funkfrequenzband (d. h. 880-915 MHz bei erweitertem GSM) frei verschiebbares Nutzsignal und außerdem ein oder mehrere Gleichkanalstörsignale mit einer im gesamten 360-Grad-Bereich voreinstellbaren Richtung synthetisiert. Eine vielseitiger einsetzbare Testvorrichtung könnte mehrere Sätze ähnlicher solcher Signale bei unterschiedlichen Frequenzen erzeugen. Im angegebenen Patent ist kein Vorschlag über die Konstruktion einer solchen Testvorrichtung angegeben.

Überblick über die Erfindung

Ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Simulationsprozess für ein Funkfrequenzszenario zum Test von Funkempfängern mit intelligenten Gruppenantennen vorzuschlagen, wobei diese Empfänger in der Lage sind, die Richtung eines Nutzsignals unter den Richtungen von Gleichkanalstörsignalen herauszufinden, und zwar unabhängig von der Tatsache, dass eine Raumfilterung durchgeführt wird.
Angestrebtes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile von Testsystemen für Empfänger von Basisstationen für Zellular-Mobilfunksysteme älteren Typs zu überwinden und einen Simulationsprozess für ein Funkfrequenzszenario in einer Mobilfunkumgebung vorzuschlagen, welcher das Testen von Funkempfängern einer neuen Generation von Basisstationen mit intelligenten Antennen so realistisch wie möglich ermöglicht, und zwar für sämtliche Arten von Signalen, die an einer Antenne eintreffen können, also für die von mehreren Mobilstationen gesendeten Nutzsignale, die zugehörigen Echos durch Mehrfachreflexionen, die Gleichkanalstörsignale durch Frequenzwiederholung bei den Trägern, die Echos der letztgenannten Störsignale, die Nachbarkanalstörsignale sowie die Echos der letztgenannten Störsignale.
Zum Erreichen dieser Ziele ist der Inhalt der vorliegenden Erfindung ein Simulationsprozess für Funkfrequenzszenarios, insbesondere zum Testen von intelligenten Gruppenantennen mit N Sensoren, wie in Anspruch 1 beschrieben.
Vorteilhaft ist, dass der erfindungsgemäße Prozess zur Simulation von Funkfrequenzszenarien aller solchen Zellular-Mobilfunksysteme benutzt werden kann, deren Kennzeichen die Frequenzwiederholung der Träger ist. Das simulierte Szenario kann von Mal zu Mal so verändert werden, wie es für eine bestimmte Testanforderung als geeigneter erscheint.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, dass das simulierte Szenario dynamisch veränderliche Eigenschaften hat, die dadurch erreicht werden, dass die für die charakteristische Stärke der Nutz- und der Störsignale relevanten Parameter während vorbestimmter Zeitintervalle verändert werden. Diese Parameter sind in den erwähnten Tabellen enthalten, welche das simulierte Szenario definieren, so beispielsweise Pegel, Laufzeitverschiebung, Eintreffrichtung etc. Die Dauer der erwähnten Intervalle ist dabei ziemlich kurz, um mit dem durch ähnliche Variationen in einem realen Szenario bewirkten Zeitschlitz vergleichbar zu sein, sie ist aber andererseits ausreichend für die Umprogrammierung der unterschiedlichen Phasen des simulierten Szenarios.
Vorteilhaft ist, dass die Simulation des Szenarios auch das Vorhandensein von Rauschen, von Dopplereffekten durch Bewegung der Mobilstationen und von schnellen, plötzlichen Schwundeffekten des elektromagnetischen Feldes am Empfangsort, die entweder durch Rayleigh-Fading (Interferenzauslöschungen bei Mehrwegeempfang) oder durch auf die Mobilstation wirkende Abschattungen unterschiedlicher Arten verursacht werden, berücksichtigt.
Da die Intelligenz der Empfänger einer Mobilfunk-Basisstation mit einer intelligenten Antenne der neuen Generation die vorerwähnten Eigenschaften hat, erfordert das Testen solcher intelligenten Eigenschaften eine geeignete Stimulierung seitens des Testsystems, welches fähig sein muss, ein so breit gefächertes Funkfrequenzszenario zu liefern.
Deshalb ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Testsystem für Empfänger einer Mobilfunk-Basisstation mit einer intelligenten Gruppenantenne der neuen Generation, welches den Prozess der Szenario-Simulation gemäß der vorliegenden Erfindung nutzt, wie in Anspruch 11 beschrieben.
Der große Vorteil, den ein solches System hat, liegt darin, einen vollständigen und genauen Test der Empfänger der vorerwähnten Basisstation zu ermöglichen, ohne dass dafür Testsender im Gebiet eingerichtet werden müssen. Das System ist außerdem durch eine außerordentliche Flexibilität beim Vorbereiten des gewünschten Szenarios gekennzeichnet, das zum Überprüfen der Empfängerleistung von Mal zu Mal geeigneter gemacht werden kann, verglichen mit einem bestimmten Spezifikationsstandard. Tatsächlich genügt es, das die Testperson eine begrenzte Anzahl von Tabellen ausfüllt, die das zu simulierende Szenario beschreiben, und anschließend mit einem einfachen Mausklick darauf das Szenario in Echtzeit aktiviert.

Kurzbeschreibung der Abbildungen

Die Erfindung (einschließlich ihrer weiteren Ziele und Vorteile) lässt sich anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung verstehen, die in Zusammenhang mit den nachfolgend beschriebenen Abbildungen zu lesen ist:
- Abb. 1 zeigt ein ganz allgemeines Blockschaltbild des Testsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, angeschlossen an ein zu testendes Gerät DUT (Device under Test, Prüfling);
- Abb. 2 zeigt detaillierter einen Block SIM_RF von Abb. 1, der zu dem vorerwähnten Testsystem gehört;
- Abb. 3 zeigt den Block SIM_RF von Abb. 2 noch detaillierter, bis zur Darstellung der einzelnen Schaltungsblöcke;
- Abb. 4 gibt eine Darstellung der Richtungen von an einer Gruppenantenne einfallenden ebenen Wellen, die normalerweise während des Normalbetriebs des DUT von Abb. 1 benutzt wird.
- Abb. 5 zeigt die progressive Phasenverschiebung, die zwischen den Komponenten einer ebenen, aus der Richtung φ der Abb. 4 kommenden Wellenfront in dem Moment vorhanden ist, in dem diese Front an den Sensoren der Antenne einfällt;
- Abb. 6 zeigt eine Darstellung (in der komplexen I/Q-Ebene) der umlaufenden Vektoren, die die Komponenten der ebenen Wellenfront von Abb. 5 repräsentieren; und
- Abb. 7 zeigt die Tabellen, die zuvor im nichtflüchtigen Speicher des Prozessors von Abb. 1 abgelegt werden und die der Testperson zum Einstellen der Parameter zur Verfügung stehen, welche ein bestimmtes, zu simulierendes Szenario kennzeichnen.

Detaillierte Beschreibung

In Abb. 1 erkennt man ein Testsystem für einen DUT, das aus einer Simulationseinrichtung SIM_RF besteht, die mit einem Steuerprozessor CNTR_PC verbunden ist, und zwar über einen seriellen Bus ET_LAN eines lokalen Netzes (z. B. eines Ethernet-Netzes), an welches auch der DUT angeschlossen ist.
Der Block SIM_RF besitzt N Funkfrequenzausgänge out1, out2, ..., outN, die über N Koaxialkabel mit derselben Anzahl N von Eingängen in1, in2, ..., inN des DUT- Blocks verbunden sind. Die betreffenden, aus dem Block SIM_RF kommenden Funkfrequenzsignale RF1, RF2, ..., RFN laufen über die erwähnten Kabel und gelangen dann in den Block DUT. Die Blöcke SIM_RF und DUT sowie der Personalcomputer CNTR_PC sind an den seriellen Bus ET_LAN angeschlossen. Genauer gesagt, ist der Personalcomputer CNTR_PC über seinen eigenen seriellen Bus SER_PC an den Bus ET_LAN angeschlossen, der DUT-Block über einen seriellen Bus SER_DUT und der Block SIM_RF über M serielle Busse SER_PR1, SER_PR2, ..., SER_PRM und einen (M + 1)-ten seriellen Bus SER_LO.
Im Betrieb stellt der Block SIM_RF block eine vom Personalcomputer CNTR_PC gesteuerte Simulationseinrichtung dar, und der Block DUT ist ein Empfänger einer Basisstation (BTS) eines Zellular-Mobilfunknetzes des Typs FDMA/TDMA (Frequenz/Zeitmultiplex), wie beispielsweise GSM 900 MHz oder DCS 1800 MHz. Die Gesamtheit der Signale RF1, ..., RFN entspricht dem gewählten Standard, der die Funkschnittstelle bestimmt. Auch wenn dies in der Abbildung nicht dargestellt ist, enthalten die vorerwähnten Blöcke ein oder mehrere Schnittstellen-Komponenten zum lokalen Netz ET_LAN hin.
Beim Betrachten der Testkonfiguration der Abbildung (Prüfstand) erkennt man den großen Vorteil durch die Verbindung der Blöcke CNTR_PC und SIM_RF des Testsystems und des Blockes DUT mittels eines lokalen Netzes. Tatsächlich könnte der DUT die Ergebnisse der verschiedenen Tests direkt an den Computer CNTR_PC senden, und zwar völlig asynchron zu dem Fluss der Testdaten. Der Steuerprozessor wird Prüfprozeduren verwenden und die Ergebnisse ausdrucken, im Fall von Veränderungen auch die Eingangsstimulationen. Auf diese Weise wird das Testen vollständig automatisiert.
In Abb. 2 erkennt man, dass die Simulationseinrichtung SIM_RF M Prozessormodule TX_PROC1, TX_PROC2, ..., TX_PROCM enthält, außerdem N Breitband-Funkfrequenzsender WB_TX1, WB_TX2, ..., WB_TXN und einen Block LO_CORP, der N identische Signale des lokalen Oszillators OL liefert, welche zu den Sendern WB_TX1, ..., WB_TXN geführt werden.
Jeder Block TX_PROC besitzt N Ausgänge für dieselbe Anzahl von digitalen, sequenziellen Wörtern Cxy, die auf die zugehörigen N parallelen Busse BS1, BS2, ..., BSN geleitet werden; dabei bezeichnet der Wert des Index x den Ausgangspunkt von einem zugehörigen m-ten Prozessormodul, und der Wert des Index y bezeichnet den n-ten Bus, auf den das Signal Cxy geleitet wird. Die Busse BS1, BS2, ..., BSN sind mit einem Eingang der zugehörigen Breitbandsender WB_TX1, WB_TX2, ..., WB_TXN verbunden, gekennzeichnet jeweils durch dieselbe Ordnungszahl.
Im Betrieb zeigt die Architektur der Einrichtung SIM_RF eine Modularität pro Zeitmultiplex-Funkträger (und zwar mit einem Maximum von M Trägern, erzeugt durch M Module TX_PROC) und pro Antennenelement, und zwar mit einem Maximum von N Elementen (virtuell), gespeist durch dieselbe Anzahl von Signalen, die von den Sendern WB_TX kommen. Jedes Modul TX_PROC erzeugt außerdem die N - 1 passend phasenverschobenen Kopien seines eigenen Trägers, welche benötigt werden, um die Modularität pro virtuellem Antennenelement zu steuern.
Die Prozessormodule TX_PROC führen folgende Aktionen durch, und zwar vollständig digital:
- Empfang von Steuersignalen des Prozessors CNTR_PC, in Form serieller Nachrichten vom Bus ET_LAN abgenommen;
- Erzeugung von P numerischen, gleichfrequenten Trägern und GMSK-Modulation dieser Träger mit einem identischen Modulationssignal, wobei-von jedem Träger die In- Phase-Komponente I und die Quadraturkomponente Q erzeugt wird;
- Multiplikation der Abtastwerte der erwähnten Komponenten I und Q mit zugehörigen, von CNTR_PC kommenden komplexen Konstanten, wobei "gewichtete" Komponenten in Phase und Modul entstehen, um die Strahlformung zu realisieren, wie unten gezeigt wird;
- Bildung der vektoriellen Summe der "gewichteten" I- und Q-Komponenten jedes Trägers, wobei daraus digital modulierte Träger GMSK erhalten werden;
- Pegelregelung der vorerwähnten modulierten Träger in Stufen programmierbarer Amplitude;
- Steuerung der Anstiegs- und Abfallzeiten der Hüllkurve des modulierten Signals an Beginn bzw. Ende des Bursts (Anstiegs- und Abfallfunktionen);
- numerische Umwandlung (auf Zwischenfrequenzebene) jedes modulierten Trägers, wobei die erwähnten digitalen Wörter Cxy erzeugt werden;
- Erzeugung von N digitalen Mehrträger-Sendesignalen auf Zwischenfrequenzebene, bezeichnet mit IF1, IF2, ..., IFN entsprechend den Bussen BS1, BS2, ..., BSN, und zwar durch Summieren jedes m-ten Worts Cxy, das denselben Index y hat.
Die zu den N Breitbandsendern WB_TX1, WB_TX2, ..., WB_TXN geführten Signal IF1, IF2, ..., IFN werden von diesen Sendern ins Analoge umgewandelt (wobei typischerweise die Verzerrung der Art senx/x kompensiert wird), dann breitbandgefiltert und schließlich auf Funkfrequenzebene in die Testsignale RF1, RF2, ..., RFN umgesetzt, die in einem ausgewählten Sende-Teilband liegen. Die N Signale RF1, RF2, ..., RFN sind dank der Strahlformung geeignet zum Simulieren von bis zu M unterschiedlichen Eintreffrichtungen von einem einzigen Raumpunkt aus. Die genannten Richtungen werden von dem DUT-Empfänger im echten Betrieb über die intelligente Antenne einer Basisstation erkannt; im Testbetrieb, also ohne Antenne geschieht dies anhand der reziproken Phasenverschiebung zwischen den N Trägern jeder der M Gruppen von N gleichfrequenten Trägern, die die N Breitbandsignale RF1, RF2, ..., RFN bilden, welche über dieselbe Anzahl von Koaxialkabeln komplett in den Block DUT eingespeist werden:
Abb. 3 zeigt mit noch mehr Schaltungseinzelheiten, was bereits in den Bemerkungen zu Abb. 2 gesagt worden ist; insbesondere wird die Architektur der Prozessormodule TX_PROC und der Sender WB_TX angegeben.
In Abb. 3, in der dieselben Elemente der vorhergehenden Abbildungen mit denselben Symbolen bezeichnet sind, erkennt man die Prozessormodule TX_PROC1, TX_PROC2, ..., TX_PROCM, deren innere Struktur nur beim Modul TX_PROC1 gezeigt ist, da sie bei den übrigen Modulen identisch ist. Das Modul TX_PROC1 enthält N Modulatoren GMSK1, GMSK2, ..., GMSKN und einen Block INTF_PC, über den seriellen Bus SER_PR1 an den seriellen Bus ET_LAN des lokalen Netzes angeschlossen, an welches alle übrigen Blöcke TX_PROC angrenzen; außerdem den Block LO_CORP sowie den Personalcomputer CNTR_PC und den Block DUT, in der Testkonfiguration (Prüfstand) von Abb. 1 hervorgehoben. Am Ausgang des Blocks INTF_PC stehen digitale Signale an, die wie folgt bezeichnet sind:
- SIM_D, BT_SIM und SIM_DEL hin zu sämtlichen GMSK-Modulatoren;
- N komplexe Daten SIM_BEAM_W1, SIM_BEAM_W2, ......, SIM_BEAM_WN, hingeführt zu einem Eingang der betreffenden ersten komplexen Digitalmultiplizierer M1, M2, ..., MN, an deren zweitem Eingang die von den betreffenden GMSK- Modulatoren kommenden Komponenten I und Q liegen; und schließlich
- N identische digitale Träger SIM_NCO, hingeführt zu einem Eingang der betreffenden zweiten Digitalmultiplizierer MM1, MM2, ..., MMN, an deren zweitem Eingang die von den betreffenden ersten Multiplizierern M1, M2, ..., MN kommenden Signale liegen (über die Addierer der "gewichteten" I- und Q-Komponenten, zur Vereinfachung in der Abbildung weggelassen)
An einem Takteingang der GMSK-Modulatoren liegt außerdem ein Signal CK, das zum Erzeugen der benötigten identischen Digitalträger im Basisband benutzt wird.
Am Ausgang der zweiten Multiplizierer MM1, MM2, ..., MMN liegen die N Signals C1&sub1;, C1&sub2;, ..., C1N von Abb. 2 an; diese letztgenannten Signale gelangen zu einem ersten Eingang der betreffenden N Digitaladdierer 1, 2, ..., N mit zwei Eingängen, die ebenfalls im Block TX_PROC1 enthalten sind. Am zweiten Eingang der erwähnten Addierer liegen die betreffenden Summensignale der zugehörigen Signale Cxy, erzeugt von den restlichen Modulen TX_PROC des Blocks SIM_RF. Man erkennt in der Abbildung, dass die Blöcke TX_PROC in Bezug auf die Addierer 1 ... N in Kaskade geschaltet sind; mit anderen Worten, der Ausgang eines Addierers eines Blocks ist mit dem Eingang des korrespondierenden Addierers des nachfolgenden Blocks verbunden. Infolgedessen liefern die Addierer 1, 2, ..., N des Blocks TX_PROC1, der als Letzter in der Kette der Blöcke TX_PROC liegt, am Ausgang die digitalen Signale IF1, IF2, ..., IFN (auf Zwischenfrequenzebene) als kumulative Summe der betreffenden Signale Cxy, welche mit den auf den Bussen BS1, BS2, ..., BSN der Abb. 2 angegebenen korrespondieren. Es ergibt sich, dass die Letzteren tatsächlich durch die M Gruppen von in Kaskade geschalteten Addierern 1, 2, ..., N gebildet werden.
Die N digitalen Zwischenfrequenzsignale IF1, IF2, ..., IFN werden auf dieselbe Anzahl von Digital/Analog-Wandlern geführt, die sich in den betreffenden Blöcken WB_TX1, WB_TX2, ..., WB_TXN befinden. Die umgewandelten Signale werden geeignet breitbandgefiltert, verstärkt und dann auf einen ersten Eingang der betreffenden Mischer MX1, MX2, ..., MXN gelegt, an welche außerdem von LO_CORP kommende N identische Signale des lokalen Oszillators OL gelegt werden; damit werden am Ausgang N Funkfrequenzsignale erhalten. Letztere werden geeignet gefiltert und dann an die betreffenden Leistungsverstärker PA1, PA2, ..., PAN geführt, womit die N Signale RF1, RF2, ..., RFN erhalten werden, die an den Ausgängen out1, out2, ..., outN von SIM_RF anliegen.
Alles bisher über die Arbeitsweise der Einrichtung SIM_RF der Abb. 2 und 3 Gesagte bezeiht sich auf die Vorgänge in einem einzigen Zeitschlitz. Diese Zeitdauer (577 us) ist zu kurz, um den Dialog zwischen CNTR_PC und SIM_RF sowie die erforderliche Programmierung der Modulatoren GMSK durch den Block INTF_PC vollständig durchzuführen; infolgedessen müssen die Einstellungen der Einrichtung SIM_RF für alle möglicherweise betroffenen Zeitschlitze des aktuellen Rahmens während einer Rahmendauer (4,61 ms) durchgeführt werden und im folgenden GSM- Rahmen wirksam werden.
Beim Fortsetzen der Beschreibung der. Funktion der Simulationseinrichtung SIM_RF ist es unmöglich, die Betrachtung des Dialogs zwischen der letzteren und dem steuernden Personalcomputer CNTR_PC auszulassen. Vor dem Beschreiben der Verfahren eines solchen Dialogs ist es zweckmäßig, einige theoretische Klarstellungen bezüglich der Strahlformung zu machen, die bei der vorliegenden Erfindung zum Simulieren der Eintreffrichtung des Nutzsignals und der Störsignale benutzt wird.
In Abb. 4 erkennt man eine Gruppenantenne (von oben gesehen), bestehend aus N Sensoren a1, a2, a3, ..., aN, die längs einer Geraden ausgerichtet sind und untereinander jeweils den Abstand d = λ/2 haben, betrachtet bei der Bandmittenfrequenz des Bandes, wie sie von dem für den Typ der zu testenden Basisstation geltenden Übertragungsstandard festgelegt ist. Die Antenne hat eine ebene Form, deren Spur in der Abbildungsebene mit der Verbindungslinie der Sensoren korrespondiert. Die Antennenebene wird von zwei ebenen Wellen p1 und p2 getroffen, die aus zwei unterschiedlichen Richtungen kommen, angedeutet durch zwei Geraden, die senkrecht zu den betreffenden Wellenfronten verlaufen und zwei entsprechende Eintreffwinkel φ und θ mit der Spur der Antennenebene bilden.
In Abb. 5 erkennt man die Wellenfront p1 in dem Moment, indem sie den Sensor a1 an einem Ende der Gruppenantenne trifft. Aus der Abbildung ist klar, dass die nachfolgenden Sensoren mit immer größeren Zeitverzögerungen erreicht werden, infolgedessen wird der zu der ebenen Welle p1 gehörende modulierte Träger an den Eingängen der verschiedenen Sensoren der Gruppe wie N identische modulierte s1(t), s2(t), ..., sN(t) aussehen, die gegeneinander eine wachsende Phasenverschiebung haben. Alle diese Phasenverschiebungen stehen also in einer 1 : 1-Beziehung zur Eintreffrichtung von p1, deshalb genügt es zum Abschätzen der unbekannten Eintreffrichtung eines von einer Mobilstation kommenden beliebigen Trägers, die reziproke Phasenverschiebung zwischen den von den einzelnen Sensoren kommenden Signalen zu messen, wobei man einen am Ende liegenden Sensor zum Bestimmen eines absoluten Phasenbezugs benutzt. Dies ist genau das, was der Block DIT im echten Betrieb tut. Betrachtet man die Simulationseinrichtung SIM_RF, so kann man eine entsprechende Überlegung machen; das heißt, beginnend mit einer Richtung zum Simulieren eines Testträgers ist es erforderlich, einige komplexe Konstanten (Strahlformungs-Koeffizienten) zu berechnen, welche nach Multiplikation mit N identischen modulierten Trägern p1 die reziproken Phasenverschiebungen liefert, die identisch zu jenen der Wellenfront von Abb. 5 sind. Es ist dann klar, dass man beim Senden dieses Satzes von Trägern direkt zu der Gruppe, ausschließlich dieses letzten, denselben Effekt erhält, als wenn bei hinzugefügter Antenne einen Träger aus der Richtung φ senden würde. Die für den Träger p1, dessen Eintreffrichtung simuliert werden soll, durchführte Betrachtung gilt auch für jeden anderen Träger (sowohl eines Nutzsignals als auch eines Störsignals), deren Richtungen ebenfalls simuliert werden müssen. So ist es möglich, von einem einzigen Raumpunkt, dem Messlabor, aus mittels eines simulierten Szenarios die Eigenschaften des Empfängers zu testen, die dessen intelligentes Verhalten bestimmen.
Bezugnehmend auf die Abb. 5 und 6 wird nun die Berechnung der Strahlformungs-Koeffizienten beschrieben, die es ermöglichen, den gewünschten Satz von phasenverschobenen Trägern zu erhalten. Zu diesem Zweck wird in Abb. 6 eine vektorielle Darstellung in der I/Q-Ebene der modulierten Träger s1(t), s2(t), ..., sN(t) von Abb. 5 benutzt, die an den Eingängen der einzelnen Sensoren a1, a2, a3, ..., aN anliegen, dabei werden die korrespondierenden Rotationsvektoren mit S&sub1;, S&sub2;, S&sub3;, ..., SN bezeichnet. Der Absolutbezug für die Phase wird beliebig gewählt, indem man die Phase des Vektors S&sub1; als Nullpunkt annimmt. Schreibt man die Vektoren in Exponentialform mit dem Modul A und setzt ψ = π cos φ, so gilt die folgende Darstellung:
S&sub1; = Aej0
Die Berechnung der kartesischen Komponenten jedes Vektors gelingt nun unmittelbar mit den bekannten trigonometrischen Beziehungen:
Q&sub1; = A
I&sub1; = 0
Q&sub2; = Acos(ψ) = Acos(π cos φ)
I&sub2; = Asin(ψ) = Asin(π cos φ)
Q&sub3; = Acos(2ψ) = Acos(2π cos φ)
I&sub3; = Asin(2ψ) = Asin(2π cos φ)
QN = Acos((N - 1)ψ) = Acos((N - 1)π cos φ)
IN = Asin((N - 1)ψ) = Asin((N - 1)π cos φ)
Die so erhaltenen N Paare der I- und Q-Werte korrespondieren zu den Strahlformungs-Koeffizienten SIM_BEAM_W1, SIM_BEAM_W2, ......, SIM_BEAM_WN von Abb. 3. In dem betrachteten Beispiel muss der oben beschriebene Vorgang für die Berechnung der Strahlformungs-Koeffizienten des Trägers p2 wiederholt werden; im allgemeinen Fall müssen M Berechnungsvorgänge für jeden einzelnen der M modulierten, von der Einrichtung SIM_RF erzeugten Träger durchgeführt werden.
Es wird nun das Verfahren für den Dialog zwischen dem Personalcomputer CNTR_PC und der Simulationseinrichtung SIM_RF beschrieben, um die Funktionen des Blocks INTF_PC von Abb. 3 deutlicher zu machen, die bei der angegebenen bekannten Technik fehlen. Der vorerwähnte Dialog findet in Form von Nachrichten statt, die von CNTR_PC direkt zu den TX_PROC-Einheiten gesendet werden; jede Nachricht wird zusammen mit einer Kennung gesendet, die die Adresse der gewünschten empfangenden TX_PROC-Einheit und die Länge der Nachricht selbst angibt, unmittelbar darauf folgt der Inhalt der Nachricht, also die echten Daten.
In Abb. 7 werden die Nachrichten automatisch vom Prozessor CNTR_PC erzeugt, nachdem die Bedienperson eine begrenzte Anzahl von vorbestimmten Tabellen TAB.1, TAB.2, ..., TAB.K ausgefüllt hat, die eine Zusammenfassung der allgemeinen Daten darstellen, welche das zu simulierende Szenario beschreiben. Durch die Wahl einzugebender Daten kann das Öffnen von Untermenüs beeinflusst werden, die die Parameter zum Wählen der spezifizierten Option enthalten. Die tabellarische Anzeige der Einstellungsdaten von SIM_RF wird über auf dem Bildschirm wählbare und miteinander verknüpfte Fenster erreicht; das bedeutet, dass die Änderung von einem oder mehreren Datenelementen in Echtzeit auf alle von diesen Daten betroffenen Fenster wirkt. Durch Klicken mit der Maus öffnet die Bedienperson für jeden Fall der Tabelle eine Liste möglicher wählbarer Werte. Die Bedienperson kann die Tabellen jederzeit während des Tests abrufen, mögliche Änderungen werden in Echtzeit wirksam.
Für ein besseres Verständnis der Felder, die in den Tabellen von Abb. 7 angegeben sind, der Felder, die in folgenden Untertabellen der betreffenden Untermenüs enthalten sein sollen, sowie der Felder von zusätzlichen Tabellen, die den Inhalt der entsprechend erzeugten Nachrichten verdeutlichen sollen, ist es hilfreich gleich hier einige kurze Begriffe über die grundlegenden Aspekte vorzustellen, die die Funk-Um-Schnittstelle des Systems GSM 900 MHz definieren und auf die das Testsystem und das zu testende Gerät des in Abb. 1 gezeigten Beispiels ausdrücklich Bezug nehmen. Aus diesen Begriffen werden sich einige Betriebsspezifikationen für das Testsystem von Abb. 1 ableiten. Aus den Empfehlungen zu diesem Zweck ergibt sich Folgendes:
- jede Basisstation arbeitet mit einem oder mehreren Funkträgern, jeder von diesen liegt im 900-MHz-Band (Basisstations-Sender BTS: 925-960 MHz; Mobilstations-Sender: 880-915 MHz);
- jeder Zelle wird ein Träger BCCH (Broadcast-Träger) für die Übertragung zugeordnet, der zellenspezifische Informationen transportiert und an alle Mobilstationen gesendet wird;
- jeder Funkträger wird im Zeitmultiplex mit Zeitschlitzen von etwa 577 us Länge genutzt, die Übertragung erfolgt digital mit Bitzeiten von circa 3,6 us;
- jeder Zeitschlitz enthält einen Normal Burst von 148 bit oder einen Access Burst von 88 bit;
- jeder Normal Burst enthält eine 26 bit lange Synchronisierungsfolge (Trainings- Sequenz oder Midambel genannt), die zeitlich in der Mitte des Bursts liegt;
- das Wiederholintervall eines Zeitschlitzes entspricht der Rahmendauer von etwa 4,61 ms für Rahmen mit 8 Zeitschlitzen (TS0 ... TS7);
- 26 aufeinander folgende Rahmen bilden einen 120 ms langen Mehrfachrahmen; 51 aufeinander folgende Mehrfachrahmen bilden einen 6,12 s langen Superrahmen; 2048 aufeinander folgende Superrahmen bilden einen Überrahmen von etwa 3,5 Stunden Länge; eine solche Untergliederung ist hilfreich beim Synchronisieren von Ereignissen, die lange Zeitdauern zum Erfassen und Verarbeiten erfordern;
- die von der Basisstation gesendete Leistung in jedem Zeitschlitz jedes Funkträgers hat einen Pegel (Emission Level), der von der Entfernung zwischen Basisstation und Mobilstation (diese Entfernung wird aus dem Parameter TIMING ADVANCE ermittelt) sowie von Pegel und Güte des empfangenen Signals abhängt.
Aus den vorerwähnten Spezifikationen erkennt man, dass bis heute keine Empfehlungen bezüglich des Verhaltens intelligenter Antennen existieren.
Die Basisstation steuert die Funkschnittstelle unter Überwachung folgender, alle 480 ms aktualisierter Parameter:
- Entfernung zwischen Mobilstation und Basisstation, proportional zur Laufzeit des Funksignals (Parameter: TIMING ADVANCE);
- Pegel des empfangenen Signals, abhängig von der Dämpfung der Funkstrecke zwischen Mobilstation und Basisstation, innerhalb der Abdeckung längs einer vorgegebenen Richtung (Parameter: RX_LEV);
- Verhältnis C/I zwischen Nutz- und Störsignal, abhängig von den vorerwähnten Faktoren und wesentlich vom benutzten Konzept der Wiederverwendung der Funkressourcen (Frequenzwiederholung) bestimmt (Parameter RX_QUAL).
Basierend auf den vorerwähnten allgemeinen Begriffen ergeben sich einige Betriebsspezifikationen für das Testsystem von Abb. 1, welches - wie man sich erinnert - aus der Simulationseinrichtung SIM_RF, mit ihrem eigenen Steuerprozessor CNTR_PC über einen seriellen Bus ET_LAN eines lokalen Netzes verbunden, besteht. Die vorerwähnten Spezifikationen sind folgende:
Standard der Funkschnittstelle EGSM900
Unterteilung in 10-MHz-Teilbänder (Sender), da bis heute ein digitaler Breitbandsender für das gesamte Band nicht realisierbar ist 875-885 MHz
885-895 MHz
895-905 MHz
905-915 MHz
Nennleistungspegel (Sender) für Träger -13 dBm, am Ausgang jedes WB_TX
Digitale Steuerung des Sendeleistungspegels (für Kanal) 15 Schritte von je 1 dB
Anzahl der Antennenelemente (Sender) N = 8
Maximale Anzahl der HF-Träger M = 16
Anzahl der tatsächlich zugewiesenen Zeitschlitze Einstellmöglichkeit pro Träger
Bewegungssimulation für jeden HF-Träger Geschwindigkeitseinstellung möglich (3 bis 250 km/h)
Relative Laufzeitunterschiede zwischen HF- Trägern Programmierbar mit 1 bit GSM-Auflösung (max. 156 bit)
Relative Laufzeitunterschiede zwischen Echos desselben Trägers Programmierbar mit 50 ns Auflösung (max. 3,6 us)
Simulation der Winkelrichtung (für jeden HF-Träger) Programmierbar im 360-Grad-Bereich, mit º 1 Grad Auflösung
Beim Blick zurück auf die allgemeinen Tabellen der Abb. 7 erkennt man, dass eine gegebene Anzahl K vorausgesehen ist (nur zwei davon sind detailliert beschrieben), wobei jede davon sich auf einen nachfolgenden GSM-Rahmen mit 4,61 ms Dauer bezieht. Diese Strategie ermöglicht es, die Parameter des simulierten Szenarios allmählich zu verändern und so sich dem zu nähern, was in der Dynamik eines realen Szenarios geschieht. Tatsächlich ist bekannt, dass die von einer Basisstation zur Ermittlung der wichtigsten Güteparameter des Empfängers verwendeten Algorithmen Zeitdauern erfordern, die länger als die Dauer eines einzelnen Rahmens sind. Dasselbe funktioniert auch im Fall eines Empfängers für eine intelligente Antenne (wie etwa der Block DUT in Abb. 1) mit adaptiven Algorithmen, die am besten für nachfolgende Rahmen arbeite. Die Folge von K Tabellen wird zyklisch wiederholt, um einen ununterbrochenen Betrieb des Testsystems zu ermöglichen. Die zyklische Wiederholung von Tests ermöglicht es, dass die Messergebnisse nach jeder manuellen Aktualisierung eines oder mehrerer Parameter des Szenarios stabile Werte erreichen und erweist sich als nützlich für eine statistische Auswertung der Ergebnisse. Die Verfahren zum Umwandeln der in den Tabellen von Abb. 7 enthaltenen Informationen in Nachrichten für die Einrichtung SIM_RF wird nachfolgend beschrieben.
Die in den unterschiedlichen Fällen der allgemeinen Tabellen der Abb. 7 angeführten Punkte sind selbsterklärend und erfordern keine weiteren Hinweise. Was die Verknüpfung der allgemeinen Tabellen mit Untermenüs betrifft, so bewirkt die Wahl "FREQUENCY HOPPING: YES" das Öffnen eines Untermenüs, in dem folgende Parameter einzustellen sind:
Die Option "FADING: NO" bewirkt nicht das Öffnen irgendeines Untermenüs.
Die Option "FADING: YES" bewirkt das Öffnen eines Untermenüs zum Auswählen eines der folgenden bekannten Ausbreitungsmodelle:
AUSBREITUNGSMODELL KENNUNG
Ländliches Gebiet RAx (6 Verzweigungen)
Hügeliges Gelände HTx (12 Verzweigungen)
Reduziertes hügeliges Gelände HTx (6 Verzweigungen)
Städtisches Gebiet TUx (12 Verzweigungen)
Reduziertes städtisches Gebiet TUx (6 Verzweigungen)
Verzerrungstest EQx (6 Verzweigungen)
Willkürlich CUSTOM
Die Wahl irgendeines der Ausbreitungsmodelle (ausgenommen CUSTOM) erzwingt die Werte von "RF level", "delay" und "Doppler spectrum type" der Tabelle von Abb. 7, die durch diese Wahl bestimmt werden. Deshalb ist der Bedienperson kein Zugriff auf die Spalten der vorerwähnten Tabelle möglich; die automatisch in diese Spalten eingesetzten Werte sind die im Standard GSM 05.05 Anhang C (Ausbreitungsbedingungen) definierten. Weiterhin werden bei den Modellen Ländliches Gebiet, Reduziertes hügeliges Gelände, Reduziertes städtisches Gebiet und Verzerrungstest automatisch 6 Träger von SIM_RF aktiviert; bei den Modellen Hügeliges Gelände und Städtisches Gebiet werden automatisch 12 Träger von SIM_RF aktiviert. Die Wahl des Willkürmodells (CUSTOM) bewirkt die Freigabe der Spalten "delay" und "Doppler spectrum type" und die Aktivierung eines einzelnen HF- Trägers, weil die Wahl der Anzahl und der Eigenschaften möglicher Echos und möglicher Verzweigungen des Modells selbst der Bedienperson überlassen bleibt.
Nachdem in die Tabellen der Abb. 7 die Daten für die Simulation eingetragen sind - geleitet durch die betreffenden Untermenüs -, erzeugt der Prozessor CNTR_PC die Nachrichten zur Steuerung der Prozessormodule TX_PROC1, TX_PROC2, ..., TX_PROCM und des Blocks LO_CORP.
Die folgende Tabelle führt die Kennungen der Nachrichten und die relevanten Nachrichtenempfänger-Einheiten auf:
Alle Nachrichten mit dem Suffix (1 ... 16) sind als separate Nachrichten zu verstehen, die an das TX_PROCm-Modul gesendet werden, welches zu dem m-ten Träger (m = 1 bis 16) gehört. Was die SIM_BEAM_Wn-Nachrichten betrifft, so variiert der Suffix n zwischen 1 bis N = 8 und stimmt mit dem Wert M überein, um die N separaten Nachrichten zu kennzeichnen, die an dasselbe Modul TX_PROCm gesendet werden.
In der folgenden Tabelle sind die Bedeutungen der in der obigen Tabelle aufgeführten Nachrichten angegeben:
Die benötigten Prozeduren zum Verarbeiten der von der Bedienperson bereitgestellten Daten und zum Erzeugen der Informationsnachrichten in dem seriellen Format, das vom lokalen Netz ET_LAN und von den Interface-Blöcken INTF_PC der Simulationseinrichtung SIM_RF akzeptiert wird, laufen in CNTR_PC ab. Nachfolgend wird die Liste der vorerwähnten Prozeduren angegeben, in der für jede Prozedur deren Eingangsdaten und die von der Prozedur selbst gelieferten Ausgangsdaten spezifiziert sind. Die Eingangsdaten sind die von der Bedienperson gewählten und per Menü und Untermenüs eingegebenen Parameter. Die Ausgangsdaten einhalten die Nachrichten, die von CNTR_PC über den Bus ET_LAN zu den Modulen TX_PROC und LO_CORP übertragen werden.
Zur Erzeugung der vorerwähnten Nachrichten werden von CNTR_PC folgende Prozeduren durchgeführt:
- Frequenzsprung-Algorithmus (siehe Spezifikation GSM 05.03) Eingangsdaten: N,HSN,MAIO Ausgangsdaten: Nummer des HF-Kanals;
- Strahlformungs-Algorithmus (siehe obige Darstellung der Abb. 4, 5 und 6) Eingangsdaten: Eintreffwinkel Ausgangsdaten: Strahlformungs-Koeffizienten;
- Simulation des HF-Szenarios (siehe Spezifikation GSM 05.05, Anhang C, Ausbreitungsbedingungen)
Eingangsdaten: standardmäßiges Ausbreitungsmodell, Geschwindigkeit der Mobilstation Ausgangsdaten: Folge von Koeffizienten für die Amplitudenmultiplikation (einer pro Rahmen); relative Laufzeitunterschiede zwischen Echos desselben Trägers.
In Abb. 3 erkennt man, dass ein großer Teil des Inhalts der von CNTR_PC über ET_LAN an die Interface-Schaltung INTF_PC übertragenen Nachrichten wiederum an Zieleinheiten übertragen werden, die diese Nachrichten nutzen. Dies geschieht mit den Inhalten der Nachrichten SIM_D, TSN und SIM_DEL, die an die Modulatoren GMSK übertragen werden; mit den Inhalten der Nachrichten SIM_BEAM_Wn, die zu den ersten Multiplizierern M1, M2, ..., MN übertragen werden; und mit dem Inhalt der Nachricht SIM_NCO, die, zu den zweiten Multiplizierern MM1, MM2, ..., MMN übertragen wird.
Die Inhalte aller Nachrichten werden von CNTR_PC bei jedem 4,61-ms-GSM- Rahmen aktualisiert und in denselben Intervallen an die betroffenen Einheiten im lokalen Netz gesendet, und zwar auch dann, wenn der Inhalt einer Nachricht gegenüber dem vorhergehenden Rahmen unverändert ist. Infolgedessen können die betroffenen Module TX_PROC und LO_CORP in einer Rahmendauer die aktualisierten Inhalte der relevanten Nachrichten verarbeiten, um somit in der Lage zu sein, in Echtzeit die simulierten Größen zu ändern, die für die modulierten Träger relevant sind, welche im nachfolgenden Rahmen zum Block DUT in Abb. 1 gesandt werden.
Das von CNTR_PC von Abb. 1 bei jedem Rahmen vorgenommene Aktualisieren des Nachrichteninhalts entspricht bei Fehlen von der Bedienperson an den Inhalten der Folge von K Tabellen der Abb. 7 sowie von mit diesen zusammenhängenden Untertabellen vorgenommenen Änderungen der vorerwähnten Sequenz. Im Gegensatz dazu entspricht es, falls Änderungen vorgenommen sind, der aktualisierten Sequenz, beginnend von dem Punkt im Wiederholungszyklus, an dem dieser wirksam gemacht wird. Für ein besseres Verständnis der dynamischen Vorgänge beim Aktualisieren von von CNTR_PC erzeugten Nachrichten ist es zweckmäßig zu betonen, dass die Zusammenstellung der Folge von K Tabellen der Abb. 7 vollständig, außerhalb des Rahmenrasters durchgeführt wird, sowohl was die erste Erstellung als auch nachfolgende Modifikationen angeht. Anschließend bestätigt die Bedienperson die neue Version, die dann in Echtzeit wirksam wird; dies bedeutet, dass von diesem Moment an die an das Netz gesendeten Nachrichten beginnend bei den Tabellen der letzten Version erzeugt werden, ohne dass dabei hierzu ein Unterbrechen des sequenziellen Nachrichtenflusses stattfindet. Man kann also sagen, dass (obwohl die Phase der Zusammenstellung völlig unabhängig vom Nachrichtenfluss ist) die resultierende Aktualisierung der Nachrichteninhalte, die zeitlich mit dem Senden neuer Nachrichten an das Netz zusammenfällt, synchron zum Rahmenintervall erfolgt.
Aus der Analyse von in den Tabellen der Abb. 7 und den relevanten Menüs enthaltenen Informationen sowie aus der Typologie der resultierenden Nachrichten kann man ableiten, dass das Nutzen (ganz oder teilweise) der M = 16 Gruppen von Trägern, die für denselben Zeitschlitz relevant sind, wobei jede Gruppe N = 8 Kopien enthält, beliebige Simulationen gestattet:
- ein oder mehrere Nutzsignale;
- ein oder mehrere gleichfrequente Störsignale (die in einem realen Szenario durch die Wiederverwendung von Trägern in benachbarten Zellengruppen entstehen) aus Richtungen, die nicht der des relevanten Nutzsignals entsprechen;
- ein oder mehrere Echos eines Nutzsignals und/oder Störsignals, (die in einem realen Szenario durch die Mehrwegeausbreitung entstehen) aus Richtungen, die nicht der des relevanten Nutzsignals und/oder Störsignals entsprechen;
- ein oder mehrere Störsignale von Nachbarkanälen und zugehörige Echos; und außerdem
- den Schwundeffekt (Fading) bei jedem der vorerwähnten Signale im gegenüber den anderen Signalen nichtkorrelierten Modus, erreicht durch Multiplikation der Strahlformungs-Koeffizienten mit einer geeignet gefilterten Pseudorausch-Folge. Die diesen Punkt betreffenden Rechenoperationen werden direkt von CNTR_PC in Form einer Vorverarbeitung durchgeführt.
Das Testsystem von Abb. 1 ist sehr flexibel im Hinblick auf die Palette der simulierbaren möglichen Szenarios, und der Umgang mit ihm ist für die Bedienperson sehr einfach; die Aufgabe der Bedienperson beschränkt sich darauf, Daten in die allgemeinen Tabellen von Abb. 7 einzugeben. Diese Vorteile ergeben sich aus der im Wesentlichen digitalen Architektur der Simulationseinrichtung SIM_RF, welche N Breitbandsignale (auf Zwischenfrequenzebene) IF1, ..., IFM mit mehreren Trägern synthetisieren kann. Jeder in den Breitbandsignalen IF1, ..., IFN enthaltene Träger wird durch den relevanten Inhalt der Nachricht SIM_NCO definiert, welche die betreffende Zwischenfrequenz aktiviert hat; deshalb benutzt die Simulation mehrerer gleichfrequenter Störsignale mehrere Module TX_PROC, an die Nachrichten des Typs SIM_NCO mit identischen Inhalten gesendet werden.

Verallgemeinerungen

Das Simulationssystem des Beispiels führt selbst zu einigen Verallgemeinerungen, mit denen die Erfindung auch bei anderen Mobilfunksystemen nutzbar ist, deren Systemeinstellungen anders sind wie bei FDMA/TDMA. So ist, soweit es die Erfindung betrifft, der TDMA-Aspekt nicht unbedingt erforderlich, und auch der FDMA-Aspekt kann streng genommen unbeachtet bleiben, weil für die Simulation eines minimalen aber realistischen Szenarios ein einziger Träger mit seinen gleichfrequenten Störsignalen genügt. Soweit es die Erfindung betrifft, muss man - falls man die Betrachtung der FDMA/TDMA-Architektur der Ausführungsform unterlassen will - die dynamischen Eigenschaften des simulierten Szenarios betrachten, was bisher durch das Aktualisieren seiner signifikanten Parameter im 4,61-ms-Intervall des GSM- Rahmens geschah. Dieser Zeitschlitz ist ein guter Kompromiss zwischen der Notwendigkeit, eine Verarbeitungszeit zu nutzen, die ausreicht, um einerseits die Konfigurationsnachrichten für das Szenario zu erzeugen, sie über das lokale Netz zu übertragen und dann die Zieleinheiten mit dem Nachrichteninhalt zu programmieren und andererseits in der Lage zu sein, einen realistischen Zeitschlitz zu simulieren, in dem die durch die Aufeinanderfolge von Parametern angegebenen Variationen mit derselben Variation derselben Stärke korrespondieren, jedoch bezogen auf Erscheinungen, die in einer realen Umgebung die beteiligten Träger einschließen.
Aus Vorstehendem kann man folgern, dass es möglich ist, die vorliegende Erfindung beim Testen einer Basisstation eines analogen Zellular-Mobilfunknetzes mit FDMA (z. B. TACS) zum Simulieren eines Funkfrequenzszenarios einzusetzen. In diesem Fall ist es möglich - sofern es die Verarbeitungszeiten erlauben -, die Parameter des Szenarios in kürzeren Intervallen als die 4,61 ms des Beispiels zu aktualisieren und damit eine höhere Genauigkeit der dynamischen Simulation zu erreichen.
Aus dem bisher Gesagten kann man folgern, dass es für die Erfindung - ohne deren Gebiet zu verlassen - weitere Anwendungen außer den für Zellular- Mobilfunksysteme vorhergesehenen gibt. So ist es zum Beispiel möglich, die Erfindung in allen Fällen zu nutzen, in denen Empfänger für intelligente Antennen mit Einsatz von Strahlformungs-Algorithmen getestet werden sollen, und dabei das Grundprinzip aller Mobilfunksysteme und damit die Tatsache, dass alle Störsignale durch Wiederverwendung derselben Träger in einem in Zellen benachbarter Gruppen aufgeteiltem Gebiet entstehen außer acht zu lassen.
Mögliche Anwendungen der Erfindung lassen sich so für den Bereich Satellitenfunk vorhersehen. Andere mögliche Anwendungen der Erfindung auf Gebieten außerhalb der Mobilfunkkommunikation lassen sich im Bereich Radar vorhersehen.

Claims

1. Simulationsverfahren für ein Funkfrequenzszenario, insbesondere zum Testen von Empfängern von Basisstationen mit N- elementigen Gruppenantennen für Mobilkommunikation, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte enthält:

a) Zusammenstellung von allgemeinen Tabellen (TAB.1, TAB.2, ...., TABK) von Parametern und Optionen, die das Funkfrequenzszenario unter Berücksichtigung mindestens eines Nutz- Übertragungssignals und eines oder mehrerer gleichfrequenter Störsignale definieren, deren simulierte Eintreffrichtungen sich prinzipiell von der des relevanten Nutzsignals unterscheiden;

b) Umwandlung der allgemeinen Tabellen in Nachrichten, welche neben anderem Folgendes enthalten: die Beschreibung modulierender Signale (SIM_D) der Sender, Nutz- und Störsignale, N komplexe Konstanten (SIM_BEAM_W1, SIM_BEAM_W2, ...., SIM_BEAM_WN) für jede der simulierten Eintreffrichtungen, erste und zweite Frequenzwerte (SIM_NCO, OL) für die Umsetzungen auf Zwischenfrequenz- und auf Funkfrequenzebene;

c) Durchführung von N · P digitalen Modulationen eines Basisbandträgers, wobei ebenso viele GMSK-modulierte Basisbandträger erhalten werden, welche N · P Basisbandkopien bilden (wobei P zwischen 1 und der maximalen Anzahl M von modulierten Trägern (Träger 1, ..., Träger M) gewählt wird, und zwar in der Anzahl passend zu dem vorerwähnten (?) Empfänger (DUT) mit N unabhängigen Eingängen);

d) Unterteilung der N · P Basisbandkopien in P Gruppen von N Kopien und Durchführung der ersten N · P digitalen Multiplikationen jeder Basisbandkopie mit einer zu der jeweiligen Gruppe gehörenden komplexen Konstante (SIM_BEAM_W1, SIM_BEAM_W2, ...., SIM_BEAM_WN), wobei der numerische Index der Kopien und die Phasen der Multiplikationskonstanten parallel erhöht werden, um eine Strahlformung jeder der P Gruppen von N Kopien gemäß den simulierten Eintreffrichtungen zu erreichen;

e) Durchführung einer zweiten digitalen Multiplikation jeder strahlgeformten Gruppe von N Kopien mit einem zugehörigen digitalen Zwischenfrequenz-Träger (SIM NCO) zur Frequenzumsetzung der Gruppe auf die jeweilige Zwischenfrequenz, womit dann für jede auf Zwischenfrequenzebene umgesetzte, strahlgeformte Gruppe (C1&sub1;, C1&sub2;, ..., C1N; ....; CM&sub1;, CM&sub2;, ..., CMN) ihre relative Lage innerhalb des Breitband-Frequenzspektrums des Empfängers festgelegt wird;

(f) Mögliche Einstellung des Leistungspegels der vorerwähnten (?), auf Zwischenfrequenzebene umgesetzte, strahlgeformte Gruppen (C1&sub1;, C1&sub2;, ..., C1N; ....; CM&sub1;, CM&sub2;, ..., CMN);

g) Summierung aller P auf Zwischenfrequenzebene umgesetzten Kopien, die dieselbe numerische Ordnungszahl innerhalb der N Kopien jeder strahlgeformten Gruppe haben, um N Kopien (IF1, IF2, ..., IFN) mit Breitband-Zwischenfrequenzen zu erhalten;

h) Analogwandlung der N Kopien (IF1, IF2, ..., IFN) mit Breitband-Zwischenfrequenzen und Breitbandfilterung der analogen Kopien zur Glättung;

i) Umsetzung der geglätteten analogen Kopien auf Funkfrequenz, zur Erzeugung von N Kopien (RF1, RF2, ..., RFN) mit Breitband-Funkfrequenzen;

j) Leistungsverstärkung und Filterung der N Kopien (RF1, RF2, ..., RFN) mit Breitband-Funkfrequenzen und deren Aufschaltung direkt auf N Funkfrequenzeingänge (in1, in2, ..., inN) des vorerwähnten (?) Empfängers (DUT) unter Umgehung der Antenne, zum Testen der Empfängerfunktion.

2. Simulationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die allgemeinen Tabellen (TAB.1, TAB.2, ...., TABK) eine zyklisch ausgelesene Folge von K Tabellen bilden.

3. Simulationsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsschritte des vorerwähnten (?) Prozesses eine Folge bilden, welche in Zeitintervallen gleicher Dauer wiederholt wird, wobei jedes Mal die Nachrichten benutzt werden, welche durch Umwandeln einer neuen allgemeinen Tabelle der vorerwähnten (?) zyklischen Folge entstehen, sodass das vorerwähnte (?) simulierte Szenario durch diese Nachrichten dynamische und wiederkehrende Eigenschaften bekommt.

4. Simulationsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gleiche Dauer der Zeitintervalle so bemessen ist, dass die Änderungsgeschwindigkeit der Inhalte der Nachrichten ähnlich derjenigen ist, wie bei den entsprechenden Parametern eines realen Szenarios.

5. Simulationsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Dauer gleich oder kleiner als 4,61 ms ist.

6. Simulationsverfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die allgemeinen Tabellen (TAB.1, TAB.2, ...., TABK) während der Testzeit aktualisiert werden und dass entsprechend aktualisierte Nachrichten synchron zu den erwähnten aufeinander folgenden Zeitintervallen erzeugt werden.

7. Simulationsverfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durcheinen zusätzlichen Schritt zur Erfassung der Ergebnisse des Tests, und zwar asynchron zu den erwähnten aufeinander folgenden Zeitintervallen.

8. Simulationsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wahl einiger der Optionen der Tabellen (TAB.1, TAB.2, ...., TABK) die Zusammenstellung zugehöriger Untertabellen mit zusätzlichen Parametern beinhaltet, welche für die angegebene Option gewählt werden können.

9. Simulationsverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger im Zeitmultiplex auftreten und dass jedes der aufeinander folgenden Zeitintervalle gleicher Dauer einer Rahmenzeit entspricht.

10. Simulationsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die allgemeinen Tabellen (TAB.1, TAB.2, ...., TABK) außerdem Parameter enthalten, die das Vorhandensein von Rauschen, von Dopplereffekten infolge von Bewegung der Mobilstationen und von schnellen, plötzlichen Schwundeffekten des elektromagnetischen Feldes am Empfangsort, die entweder durch Interferenzauslöschungen bei Mehrwegeempfang oder durch auf sich bewegende Mobilstationen wirkende Abschattungen verursacht werden, berücksichtigen.

11. Testsystem für Empfänger von Basisstationen mit N- elementigen Gruppenantennen für Mobilkommunikation, gekennzeichnet durch

- einen Steuerprozessor (CNTR_PC) zum Erzeugen von seriellen Nachrichten, welche die Beschreibung von Modulationssignalen (SIM_D) mindestens eines Nutzübertragungsträgers und eines oder mehrerer gleichfrequenter Störträger enthalten, wobei sich die simulierten Eintreffrichtungen der letzteren prinzipiell von der des relevanten Nutzträgers unterscheiden;

- Interface-Mittel (INTF_PC, LO_CORP) zu dem Prozessor (CNTR_PC), welche von den Nachrichten mindestens N komplexe Konstanten (SIM_BEAM_W1, SIM_BEAM_W2, ...., SIM_BEAM_WN) für jede der simulierten Eintreffrichtungen sowie erste und zweite Frequenzwerte (SIM_NCO, OL) für die Umsetzungen auf Zwischenfrequenzebene und auf Funkfrequenzebene enthalten;

- N · P digitale Modulatoren (GMSK1, GMSK2, ..., GMSKN) für die GMSK-Modulierung eines Basisbandträgers zur Erzeugung von GMSK-modulierten Basisbandträgern, die N · P Basisbandkopien bilden (wobei P zwischen 1 und der maximalen Anzahl M von modulierten Trägern (Träger 1, ..., Träger M) gewählt wird), und zwar in der Anzahl passend zu dem Empfänger (DUT) mit N unabhängigen Eingängen;

- N · P digitale Modulatoren (GMSK1, GMSK2, ..., GMSKN) zum GMSK-Modulieren eines Basisbandträgers, wobei ebenso viele GMSK-modulierte Basisbandträger erhalten werden, welche N · P Basisbandkopien bilden (wobei P zwischen 1 und der maximalen Anzahl M von modulierten Trägern (Träger 1, ..., Träger M) gewählt wird, und zwar in der Anzahl passend zu dem Empfänger (DUT) mit N unabhängigen Eingängen)

- N · P erste digitale Multiplizierer (M1, M2, ..., MN; ...), die in P Gruppen von N ersten Multiplizierern angeordnet sind, zum Multiplizieren jeder Basisbandkopie mit einer zu der jeweiligen Gruppe gehörenden komplexen Konstante (SIM_BEAM_W1, SIM_BEAM_W2, ...., SIM_BEAM_WN), wobei der numerische Index der Kopien und die Phasen der Multiplikationskonstanten parallel erhöht werden, um eine Strahlformung jeder der P Gruppen von N Kopien gemäß den simulierten Eintreffrichtungen zu erreichen;

- N · P zweite digitale Multiplizierer (MM1, MM2, ..., MMN; ...),die in P Gruppen von N zweiten Multiplizierern angeordnet sind, zum Multiplizieren jeder strahlgeformten Gruppe von N Kopien mit einem zugehörigen digitalen Zwischenfrequenz-Träger (SIM_NCO, ....), zur Frequenzumsetzung der Gruppe auf die jeweilige Zwischenfrequenz, womit dann für jede auf Zwischenfrequenzebene umgesetzte, strahlgeformte Gruppe (C1&sub1;, C1&sub2;, ..., C1N; ....; CM&sub1;, CM&sub2;, ..., CMN) ihre relative Lage innerhalb des Breitband-Frequenzspektrums des Empfängers festgelegt wird;

- Mittel (CNTR_PC, INTF_PC) zum Einstellen des Leistungspegels der erwähnten auf Zwischenfrequenzebene umgesetzten, strahlgeformten Gruppen (C1&sub1;, C1&sub2;, ..., C1N; ....; CM&sub1;, CM&sub2;, ..., CMN);

- N digitale Additionsmittel (1, 2, ..., N) zum Summieren aller P auf Zwischenfrequenzebene umgesetzten Kopien, welche dieselbe numerische Ordnungszahl innerhalb der N Kopien jeder strahlgeformten Gruppe haben, um N Kopien (IF1, IF2, IFN) mit Breitband-Zwischenfrequenzen zu erhalten;

- Mittel (D/A) zur Digital/Analog-Umwandlung der Breitband- Zwischenfrequenz-Kopien (IF1, IF2, ..., IFN), mit nachgeschalteten Mitteln zur Breitbandfilterung zum Glätten der analogen Kopien;

- N Funkfrequenzumsetzer (MX1, MX2, ..., MXN), zum Umsetzen der N geglätteten analogen Kopien (IF1, IF2, ..., IFN) auf Funkfrequenz, wobei N Breitband-Funkfrequenz-Kopien (RF1, RF2, ..., RFN) entstehen;

- N Funkfrequenz-Leistungsverstärker (PA1, ..., PAN) zum Verstärken des Leistungspegels der Funkfrequenz-Kopien, die dann in verstärkter Form (RF1, RF2, ..., RFN) zu N Funkfrequenz-Ausgängen (out1, out2, ..., outN) des Testsystems geführt werden, wo die verstärkten Funkfrequenz-Kopien ein einziges Testsignal bilden, das zum Testen der Funktion des Empfängers geeignet ist;

- insgesamt N Koaxialkabel oder gleichwertige Mittel, mit denen die N Funkfrequenz-Ausgänge mit derselben Zahl von Eingängen (in1, in2, ..., inN) des Empfängers (DUT) ohne Anschluss einer Antenne verbunden werden.

12. Testsystem gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Zwischenfrequenz umgesetzten strahlgeformten Gruppen (C1&sub1;, C1&sub2;, ..., C1N; ....; CM&sub1;, CM&sub2;, ..., CMN), von denen jede aus N Kopien besteht, mittels P identischen, digitalen Modulen (TX_PROC1, ..., TX_PROCM) erzeugt werden, wobei jedes dieser Module eine dedizierte Prozessorschnittstelle (INTF_PC) enthält, die mit N digitalen Modulatoren (GMSK1, GMSK2, ..., GMSKN), N ersten digitalen Multiplizierern (M1, M2, ..., MN) und N zweiten digitalen Multiplizierern (MM1, MM2, ..., MMN) kommuniziert; wobei sämtliche digitalen Module mit N Bussen (BS1, BS2, ..., BSN) verbunden sind, um die N Breitband-Zwischenfrequenz-Kopien (IF1, IF2, ..., IFN) zu ebenso vielen Digital/Analog-Wandlern (D/A), über einen Binärbaum aus N Addierern (1, 2, ..., N) mit je zwei Eingängen (1, 2, ..., N) zu übertragen.

13. Testsystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerprozessor (CNTR_PC) die Steuer- Nachrichten (SIM_D, SIM_BEAM_W1, SIM_BEAM_W2, ...., SIM_BEAM_WN SIM_NCO, OL) in aufeinander folgenden Zeitintervallen gleicher Dauer an die Interface-Mittel (INTF_PC, LO_CORP) überträgt.

14. Testsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die gleiche Dauer der aufeinander folgenden Zeitintervalle so bemessen ist, dass die Änderungsgeschwindigkeit der Inhalte der Nachrichten gleich derjenigen ist, die bei den korrespondierenden Parametern eines realen Szenarios beobachtet werden kann.

15. Testsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachrichten durch Umwandlung allgemeiner Tabellen (TAB.1, TAB.2, ...., TABK) von Parametern und Optionen erhalten werden, welche ein simuliertes, im Steuerprozessor (CNTR_PC) gespeichertes Szenario definieren.

16. Testsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die allgemeinen Tabellen (TAB.1, TAB.2, ...., TABK) eine zyklisch wiederholte Folge von K Tabellen bilden.

17. Testsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Dauer gleich oder kleiner als 4,61 ms ist.

18. Testsystem nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Tabellen (TAB.1, TAB.2, ...., TABK) vor dem Testen ausgefüllt und während des Testens aktualisiert werden und dass die entsprechend aktualisierten Nachrichten synchron zu den erwähnten aufeinander folgenden Zeitintervallen erzeugt werden.

19. Testsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger im Zeitmultiplex auftreten und dass die Dauer einer Rahmenzeit entspricht.

20. Testsystem nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die allgemeinen Tabellen (TAB.1, TAB.2, ...., TABK) außerdem Parameter enthalten, die das Vorhandensein von Rauschen, von Dopplereffekten infolge von Bewegung der Mobilstationen und von schnellen, plötzlichen Schwundeffekten des elektromagnetischen Feldes am Empfangsort, die entweder durch Interferenzauslöschungen bei Mehrwegeempfang oder durch auf sich bewegende Mobilstationen wirkende Abschattungen verursacht werden, simulieren.