(57)【要約】  試験装置は、ビームフォーミング機能を備えるモバイル電気通信ネットワーク１のノード３に接続する通信インタフェース６であって、通信インタフェース６は、ノード３と、ノード３に通信状態で結合されたモバイル端末１０、１７との間の通信トラフィックを受信するように構成される、通信インタフェースと、各通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮに対応する通信チャネル品質の信号ＲＳＲＰＳを受信するように構成されたビームフォーミング試験ユニット１５であって、通信チャネル品質の信号ＲＳＲＰＳは、モバイル端末１０、１７、２６によって受信された信号電力を表す、ビームフォーミング試験ユニットとを備える。ビームフォーミング試験ユニット１５は、通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮの選択に関するノード３の通信設定が、通信チャネル品質の信号ＲＳＲＰＳに合致するか否かを検査する。【選択図】図４
2021509783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の指向性通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）に」従った送信機能を備えるモバイル電気通信ネットワーク（１）のノード（３）に接続する通信インタフェース（６、５１、７６）であって、前記ノード（３）と、該ノード（３）に通信状態で結合されたモバイル端末（１０、１７、２６）との間の通信トラフィックを受信するように構成される通信インタフェースと、
各通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）に対応する通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＳ、ＲＳＲＰＲ）を受信するように構成されたビームフォーミング試験ユニット（１５）であって、前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＳ、ＲＳＲＰＲ）は、前記モバイル端末（１０、１７、２６）によって受信された前記信号の品質を表すものである、ビームフォーミング試験ユニットと
を備えるモバイル電気通信ネットワークを試験する試験装置であって、
前記ビームフォーミング試験ユニット（１５）は、前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）の選択に関する前記ノード（３）の通信設定が、前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＳ、ＲＳＲＰＲ）に合致するか否かを検査するように構成されている、試験装置。
【請求項２】
前記ビームフォーミング試験ユニット（１５）は、前記モバイル端末（１０、１７、２６）との通信のために前記ノード（３）によって選択された前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）が、前記モバイル端末（１０、１７、２６）において受信された最高の信号電力を示す前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＳ、ＲＳＲＰＲ）が関連付けられる前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）に対応しているか否かを検査するように構成される、請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記通信インタフェース（６）は、光ファイバを介したベースバンド接続によって前記ノード（３）に結合するように構成される、請求項１又は２に記載の試験装置。
【請求項４】
前記ビームフォーミング試験ユニット（１５）は、前記ノード（３）の制御信号（Ｏ＆Ｍ）から前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）の選択に関する情報を抽出し、前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）の選択に関して前記ノード（３）の前記通信設定と、前記モバイル端末（１０、１７、２６）の前記通信設定とが合致するか否かを、前記ノード（３）の前記制御信号（Ｏ＆Ｍ）に基づいて検査するように構成される、請求項３に記載の試験装置。
【請求項５】
或る個体数のシミュレーションされたモバイル端末のためのシミュレーションされたトラフィックを生成するように構成されたマルチユーザトラフィック生成器（１０）を備え、前記通信チャネル品質の信号は、前記マルチユーザトラフィック生成器（１０）によって生成されるシミュレーションされた電力測定信号（ＲＳＲＰＳ）を含む、請求項４に記載の試験装置。
【請求項６】
前記通信インタフェース（５１、７６）は、無線周波数において前記ノード（３）と通信状態で結合するように構成され、周波数コンバータ（５２）と、ＲＦ結合器（５３）と、前記ビームフォーミング試験ユニット（１５）によって制御されるそれぞれのスイッチ（６０）を通じて前記ＲＦ結合器（５３）に選択的に接続可能であるアンテナのアレイ（５５、７７）とを備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項７】
或る個体数のシミュレーションされたモバイル端末に対応するシミュレーションされたトラフィックを生成するように構成されるとともに、さらに、周期的に、
前記ノード（３）によって生成され、前記アンテナのアレイ（５５、７７）を通じて受信されたビーム参照信号（ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮ）の振幅及び位相を測定し、
ビーム参照信号（ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮ）ごとに、前記アンテナのアレイ（５５、７７）を通じて受信された前記信号の平均から前記それぞれの通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＲ）を計算する
ように構成されたマルチユーザトラフィック生成器（１０）を更に備える、請求項６に記載の試験装置。
【請求項８】
前記ビームフォーミング試験ユニット（１５）は、前記アンテナのアレイ（５５、７７）を通じて受信された前記信号の前記平均から取得された前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＲ）を連続した周期において相関させ、前記ノード（３）によって実際に用いられた前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）が、取得された前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＲ）に基づいて期待される前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）であるか否かを判定するように構成される、請求項７に記載の試験装置。
【請求項９】
少なくとも１つのモバイル電気通信規格について固有のプロトコルスタックを実装するように構成されたプロトコルシミュレーションユニット（１１）であって、プロトコルスタックは、それぞれのプロトコル層を実装する状態機械の集合によって規定される、プロトコルシミュレーションユニットと、
前記モバイル端末から生じるビットストリームを、変調方式に従ってシンボルに変換することを実行するとともに、送信される前記シンボルのシーケンスに基づいて前記モバイル端末に割り当てられたサブキャリアの振幅及び位相変調を実行する、複数のＳＤＲモジュール（１８）を規定するように構成された物理層シミュレーションユニット（１２）と
を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１０】
複数の指向性通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）に従った送信機能を備えるモバイル電気通信ネットワーク（１）のノード（３）と、該ノード（３）に通信状態で結合されたモバイル端末（１０、１７、２６）との間の通信トラフィックを、通信インタフェース（６、５１、７６）を通じて受信することと、
各通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）に対応する通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＳ、ＲＳＲＰＲ）を受信することであって、前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＳ、ＲＳＲＰＲ）は、前記モバイル端末（１０、１７、２６）によって受信された前記信号の品質を表すことと、
前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）の選択に関する前記ノード（３）の通信設定が、前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＳ、ＲＳＲＰＲ）に合致するか否かを検査することと
を含むモバイル電気通信ネットワークを試験する方法。
【請求項１１】
前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）の選択に関する前記ノード（３）の前記通信設定が、前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＳ、ＲＳＲＰＲ）に合致するか否かを検査することは、前記モバイル端末（１０、１７、２６）との通信のために前記ノード（３）によって選択された前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）が、前記モバイル端末（１０、１７、２６）において受信された最高の信号電力を示す前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＳ、ＲＳＲＰＲ）が関連付けられる前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）に対応しているか否かを検査することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ノード（３）とのベースバンド接続を確立することと、
前記ノード（３）の制御信号（Ｏ＆Ｍ）から前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）の選択に関する情報を抽出することと、
前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）の選択に関して、前記ノード（３）の前記通信設定と、前記モバイル端末（１０、１７、２６）の前記通信設定とが合致するか否かを、前記ノード（３）の前記制御信号（Ｏ＆Ｍ）に基づいて検査することと
を含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
或る個体数のモバイル端末をシミュレーションすることを含み、前記通信チャネル品質の信号はシミュレーションされた電力測定信号（ＲＳＲＰＳ）を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ノード（３）との無線周波数接続を確立することと、
前記ノード（３）によって生成されたビーム参照信号（ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮ）を、アンテナのアレイ（５５、５７）を通じて受信することと
を含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１５】
或る個体数のモバイル端末をシミュレーションすることと、周期的に、
前記アンテナのアレイ（５５、７７）を通じて受信された前記ビーム参照信号（ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮ）の振幅及び位相を測定することと、
ビーム参照信号（ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮ）ごとに、前記アンテナのアレイ（５５、７７）を通じて受信された前記信号の平均から前記それぞれの通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＲ）を計算することと
を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記アンテナのアレイ（５５、７７）を通じて受信された前記信号の前記平均から取得された前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＲ）を連続した周期において相関させることと、
前記ノード（３）によって有効に用いられた前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）が、取得された前記通信チャネル品質の信号（ＲＳＲＰＲ）に基づいて期待される前記通信ビーム（Ｂ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）であるか否かを判定することと
を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ノード（３）のアンテナ（７）が近距離にある状態で、前記アンテナのアレイ（５５）を遮蔽室（６２）内に配置することを含む、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記ノード（３）のアンテナ（７）が遠距離にある状態で、前記アンテナのアレイ（７７）を無響室（８０）内に配置することを含む、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気通信ネットワークを試験する試験装置及び電気通信ネットワークを試験する方法に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本特許出願は、２０１７年１２月２９日に提出された伊国特許出願第１０２０１７０００１５１１７５号からの優先権を主張し、その開示全体は引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【背景技術】
【０００３】
知られているように、ここ数年で、電気通信業界は、種々のフロント上で動作することによって、具体的には、スペクトル効率を向上すること、多数の無線基地局（ＢＴＳ、ベース送受信機局）を設置すること、及び複数のキャリアの（キャリアが異なる帯域上にある場合でも）アグリゲーションを活用することによってデータ送信の容量を増大させるために、４Ｇ  ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）ネットワークの実装を向上してきた。ＭＩＭＯ（多入力多出力）次元の増加、高次変調、ヘテロジニアスネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）、大規模キャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）等、多くの改善が果たされてきたが、しかしながら、これらはいずれも、数年後に予見されている５Ｇシステムによって要求される性能を維持するのに十分な、補足的なトラフィック容量を提供するものではない。
【０００４】
５Ｇ通信システムを構築するいくつかの革新的かつ有効な解決策は、ミリ単位波長（ｍｍＷ、ミリ波）帯域等、通常は十分に利用されていない超短波の活用を視野に入れている。主に、こうした周波数は、直通路に沿った障害物の存在によって引き起こされる問題である高い伝播損失と、コンポーネントを低コストで利用可能ではないこととを理由に、高指向性及び高利得アンテナを用いた点間直接接続に活用される。
【０００５】
しかしながら、現在最も有望な解決策は、空間分割接続手順を時分割接続手順と組み合わせて活用することによって送信容量を向上することを視野に入れる。このために、いわゆるビームフォーミング技法を用いることができる。ビームフォーミング技法は、同一の信号を異なる点から送信するアンテナのアレイの使用に基づくものである。各アンテナによって送信された信号の位相は、選択された方向においては強め合う干渉（constructive interferences）を生成し、その他の場所においては弱め合う干渉（destructive interferences）を生成するように制御される。実際、ビームフォーミング技法によって、ビームの指向性を向上するように送信されるビームを形成することが可能になり、無線基地局が、同じ周波数帯域上でありながら、サービングされるセルの異なるエリアにある異なる端末と同時に通信することが可能になる。
【０００６】
しかしながら、一方では送信容量が原則として増大される場合、他方では、データトラフィックの管理及び接続が正しいか否かの検査に関する新たな問題が発生する。具体的には、動作の複雑度と、処理されるトラフィックが膨大な量になることが原因で受けなければならないレイテンシとを考慮すると、採用される方向の選択及び使用においてエラーが発生する可能性が明確に存在する。換言すれば、無線基地局とモバイル端末との間でのビームの使用（すなわち、基本的には方向）に関して合意する手順が失敗することが起こり得る。他の状況では、無線基地局の送信は、上記手順の結果に従わない場合がある。すなわち、合意されたビームとは異なるビームが用いられる場合があるか、又は、選択されたビームの使用のための時間窓が順守されない場合がある。全てのこうした場合において、無線基地局とモバイル端末との間の通信は、阻害されるか、又は、いずれの場合にせよ非効率になる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、試験段階において、無線基地局の制御及び管理を行うシステムによって送信ビームの割り当て及び使用におけるエラーの検出を可能にするツールを利用可能にすることが必要とされている。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、説明した制限を克服又は少なくとも軽減することを可能にする、電気通信ネットワークを試験する試験装置及び電気通信ネットワークを試験する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、それぞれ請求項１及び請求項１０に規定されるような、電気通信ネットワークを試験する試験装置及び電気通信ネットワークを試験する方法が提供される。
【００１０】
ここで、本発明が、添付の図面を参照して説明される。添付の図面は、本発明の実施形態の非限定的な例をいくつか示している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】モバイル電気通信ネットワークの簡略化されたブロック図である。
【図２】図１のモバイル電気通信ネットワークの制御装置の簡略化されたブロック図である。
【図３】ビームフォーミング能力を有する図１のネットワークのノードを示す概略図である。
【図４】図１のモバイル電気通信ネットワークにおいて用いることができる、本発明の一実施形態による電気通信ネットワークのための試験装置の簡略化されたブロック図である。
【図５】図４の試験装置の動作を表すフローチャートである。
【図６】図１のモバイル電気通信ネットワークによって用いられる量を表すグラフである。
【図７】図１のモバイル電気通信ネットワークにおいて用いることができる、本発明の異なる実施形態による電気通信ネットワークのための試験装置の簡略化されたブロック図である。
【図８】図７の試験装置の動作を表すフローチャートである。
【図９】図１のモバイル電気通信ネットワークにおいて用いることができる、本発明の異なる実施形態による電気通信ネットワークのための試験装置の簡略化されたブロック図である。
【図１０】図９の試験装置の動作を表すフローチャートである。
【図１１】図１のモバイル電気通信ネットワークにおいて用いることができる、本発明の異なる実施形態による電気通信ネットワークのための試験装置の簡略化されたブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態による電気通信ネットワーク１を簡略化して示している。電気通信ネットワーク１は、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）モバイル電気通信ネットワーク、又はＴＤＭＡ（時分割多元接続）モバイル電気通信ネットワークである。１つの実施形態では、例えば、電気通信ネットワーク１は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）技術又はＳＣ−ＦＤＭＡ（単一キャリア周波数分割多元接続）技術、特にＬＴＥ若しくは５Ｇ  Ｎｅｗ  Ｒａｄｉｏネットワーク又はその発展型に基づくネットワークである。電気通信ネットワーク１は、ネットワークサブシステム２、複数の無線基地局又はｅＮｏｄｅＢ  ３、及び複数のモバイル端末４を含む。以降、「モバイル電気通信システム」とは、少なくともモバイル端末とネットワークインフラストラクチャとの間の結合が無線周波数接続によって提供される電気通信システムを意味する。
【００１３】
本明細書において説明される例では、モバイル端末４を接続することができるネットワークインフラストラクチャは、ネットワークサブシステム２と、ネットワークサブシステム２に永続的に接続されるｅＮｏｄｅＢ  ３とによって規定される。具体的には、モバイル端末４は、実装される規格によって設定されるモダリティに従って信号送信及び受信を最適化するように選択されるｅＮｏｄｅＢ  ３のうちの１つを通じて接続をアクティベートすることができる。図１は、電気通信ネットワークシステム１の機能又はその一部の機能の試験を実行するために、ｅＮｏｄｅＢ  ３のうちの少なくとも１つに接続される試験装置５を更に示している。
【００１４】
ｅＮｏｄｅＢ  ３のうちの少なくともいくつかは、送信及び受信においてビームフォーミング技法を用いるように構成される。図２の例によって例示されているように、ビームフォーミングを用いるｅＮｏｄｅＢ  ３は、アンテナ７のアレイと、それぞれの重みＷを計算してアンテナ７に適用する制御装置８とを備える。重みＷは、送信の際は、それぞれのアンテナ７が同一の信号を送信するのに伴う位相遅延を規定し、又は、受信の際は、それぞれのアンテナ７によって受信された信号のサンプリング時点の遅延を規定する。重みＷは、所与の送信方向及び受信方向においては強め合う干渉を生成するとともに、その他の場所においては弱め合う干渉を生成するように選択される。重みＷを変動させることによって、制御装置８は、アンテナ７のアレイの送信方向及び受信方向を恣意的に変更することができる。実際、ビームフォーミング技法によって、通信ビームの指向性を向上するために通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ（図３）を形成することが可能であり、したがって、ｅＮｏｄｅＢ  ３と、同じ周波数帯域上でありながら、サービングされるセルの異なるエリアにある異なる端末との間の同時通信が可能になる。各通信ビームＢは、それぞれの送信方向Ｄ１、Ｄ２、．．．、ＤＮによって識別される。
【００１５】
図４は、ビームフォーミング技法を用いるための能力を有するｅＮｏｄｅＢ  ３と通信状態で結合された試験装置５をより詳細に示している。図４の実施形態では、試験装置５とｅＮｏｄｅＢ  ３との間の通信は、ベースバンドにおいて、例えば、光ファイバ６を介したベースバンド接続を有する通信インタフェースによって確立される。
【００１６】
試験装置５は、試験対象のｅＮｏｄｅＢ  ３と通信状態で結合された或る個体数のモバイル端末のシミュレーションを可能にする。一実施形態では、試験装置５は、マルチユーザトラフィック生成器１０、プロトコルシミュレーションユニット１１、物理層シミュレーションユニット１２、シミュレーション制御ユニット１３、及びビームフォーミング試験ユニット１５を備える。マルチユーザトラフィック生成器１０は、或る個体数のシミュレーションされたモバイル端末に対応する、シミュレーションされたトラフィックを生成する。生成されたトラフィックは、試験対象のｅＮｏｄｅＢ  ３に接続された或る個体数の実際のモバイル端末によって送信及び受信される可能性がある音声、データ、及びビデオコンテンツの形態でのトラフィックをシミュレーションする。
【００１７】
プロトコルシミュレーションユニット１１は、プログラム可能であり、電気通信システム１において用いられる所与のモバイル電気通信規格、例えばＬＴＥ又は５Ｇ規格について特定のプロトコルスタックを実装する複数の状態機械（state machines）を作成するように構成される。より正確には、プロトコルスタックは、それぞれのプロトコル層を実装する状態機械の集合によって規定される。プロトコルシミュレーションユニット１１は、試験装置５によってシミュレーションされたモバイル端末の数と同数の異なるプロトコルスタックインスタンス１７を実装するように構成される。加えて、プロトコルシミュレーションユニット１１は、異なる電気通信規格についてプロトコルスタックの１つ以上のインスタンス１７を実装するように構成される。このようにして、プロトコルシミュレーションユニット１１は、同一の規格又は異なる規格に基づくとともに、試験対象の電気通信システム１の或る部分に接続される異なるモバイル端末の挙動をシミュレーションすることができる。生成された各プロトコルスタックインスタンス１７は、ＭＡＣ（媒体接続制御）層、ＲＬＣ（無線リンク制御）層、及びＰＤＣＰ（パケットデータ制御プロトコル）層を含む。
【００１８】
物理層シミュレーションユニット１２は、
−  用いられる変調方式（例えば、ＢＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）に従って、マルチユーザトラフィック生成器１０によって生成されたビットストリームをシンボルに変換することを実行し、
−  送信されるシンボルのシーケンスに基づいて、シミュレーションされたモバイル端末に割り当てられるサブキャリアの振幅及び位相変調を実行する
複数のＳＤＲ（ソフトウェア定義無線）モジュール１８を規定するように構成される。
【００１９】
１つの実施形態では、物理層シミュレーションユニット１２は、上記個体数のシミュレーションされたモバイル端末間の相互干渉をシミュレーションするように構成することができる。
【００２０】
シミュレーション制御ユニット１３は、特に無線リソースを使用する際の正確性及び適合性に関して、個々のシミュレーションされたモバイル端末に対する機能検査にシミュレーション制御ユニット１３が用いる、Ｏ＆Ｍ（運用及び保守）制御信号に対して直接のアクセスを有する。
【００２１】
ビームフォーミング試験ユニット１５は、通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮが正しく用いられていることを検査する。具体的には、ビームフォーミング試験ユニット１５は、Ｏ＆Ｍ制御信号による通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮの管理に関する情報を抽出し、シミュレーションされたモバイル端末に関連付けられたプロトコルスタックインスタンス１７からの通信チャネル品質の信号（communication-channel-quality signals）を受信する。ビームフォーミング試験ユニット１５によって受信された情報を用いて、シミュレーションされたモバイル端末の通信設定とｅＮｏｄｅＢ  ３の通信設定との適合性を通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮに関して検査する。すなわち、有効に用いられた通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮが、ネゴシエートされる通信設定に対応しているか否かを検査する。
【００２２】
１つの実施形態では、ビームフォーミング試験ユニット１５は、図５に関して以降で説明する手順に従ってアクティブチェックを実行する。
【００２３】
試験装置５においてインスタンス化され、シミュレーションされたモバイル端末は、通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮごとにそれぞれの通信チャネル品質の信号、例えば、シミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳ（ＲＳＲＰは「参照信号受信電力」を表し、Ｓは「シミュレーションされた」を表す）を生成及び送信する（ブロック１００）。一般に、通信チャネル品質の信号は、各通信規格において規定された信号であり、モバイル端末とｅＮｏｄｅＢとの間の接続品質の指標を提供する。以下、実際の又はシミュレーションされたＲＳＲＰ（参照信号受信電力）信号を度々言及することになるが、これはいかなる限定も暗示するものではない。例えば、ＲＳＲＰ信号に代わるものとして、ＣＳＩ（チャネル状態情報）等の指標を用いることができる。無線通信において、指標ＣＳＩは、信号が送信機から受信機に伝播する仕方を説明するとともに、例えば散乱、フェージング及び距離に応じた電力減衰の複合影響を表している。ＣＳＩ指標を求める方法は、「チャネル推定」とも呼ばれる。ＣＳＩインデックスにより、送信を現在のチャネル条件に適合することが可能になり、これは、マルチアンテナシステムにおいて高いデータ送信レートを有する信頼できる通信を取得する上で基礎となることである。ＲＳＲＰ信号は、実際のモバイル端末によって生成され、モバイル端末によって受信された電力信号の指標、ひいては受信品質の指標を提供する。ＲＳＲＰ信号は、通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮごとに１つの、測定値のベクトルＮとすることができる。受信電力の測定は参照信号に対して実行される。より詳細には、ｅＮｏｄｅＢ  ３がビームフォーミング能力を有する場合、時間周波数フレーム構造における割り当てられた固定の位置を用いて、すなわち、周期的に繰り返されるそれぞれの専用時間間隔と、それぞれの専用帯域とによって割り当てられるとともに規定されるそれぞれのリソースブロックにおいて、ｅＮｏｄｅＢ  ３によって周期的に送信される、それぞれのビーム参照信号ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮが、各通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮに関連付けられる。換言すれば、図６を参照すると、ビーム参照信号ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮは、周期的に送信され、意図的に予約される周期におけるそれぞれの時間間隔の組み合わせと、それぞれの周波数帯域とによって識別される。各ビーム参照信号ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮが関連付けられる通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮの識別は、周期における時間間隔と、それぞれの周波数サブ帯域との組み合わせに基づくことができ、識別子を送信する必要はない（通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮの暗黙的識別）。一方、代替的な実施形態では、周期及びサブ帯域における時間間隔の組み合わせの代わりに又はそれに加えて、識別子を用いることができる（通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮの明示的識別）。
【００２４】
信号ＲＳＲＰの各測定値は、モバイル端末において検出可能なそれぞれのビーム参照信号ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮの電力を表し、それぞれの通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮに対応する。説明する例では、シミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳは、仮の値を有する信号であり、試験装置５によって生成された、シミュレーションされた測定値に対応する。
【００２５】
シミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳは、無線リソース管理メッセージによって符号化されてｅＮｏｄｅＢ  ３に送信される。簡単にするため、以下、専らシミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳに対して言及を続けることにする。しかしながら、各（実際の又はシミュレーションされた）モバイル端末によるｅＮｏｄｅＢへの送信では、シミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳに対応する情報は、無線リソース管理メッセージによって搬送され、ｅＮｏｄｅＢは、この情報を、受信した無線リソース管理メッセージから抽出することを理解されたい。ｅＮｏｄｅＢ  ３は、それぞれのシミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳの測定値に基づいて、各シミュレーションされたモバイル端末にそれぞれの通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮを割り当てる（ブロック１１０）。より正確には、ｅＮｏｄｅＢ  ３は、シミュレーションされたモバイル端末によって送信された、シミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳの中からのシミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳごとに、用いられる通信規格の選択機構に基づいて測定値（例えば、受信した最大信号電力を示す測定値）を選択し、対応する通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮを送信側のシミュレーションされたモバイル端末に割り当てる。シミュレーションされたモバイル端末ごとの最も好ましい通信方向Ｄ１、Ｄ２、．．．、ＤＮが、このように選択される。
【００２６】
ｅＮｏｄｅＢ  ３は、種々のシミュレーションされたモバイル端末用に選択された通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮを用いることによって送信を開始する（ブロック１２０）。
【００２７】
しかしながら、通信方向の選択は、ｅＮｏｄｅＢ  ３のソフトウェアにおける問題又はエラーに関連する種々の理由から失敗する場合があり、こうした失敗は、ｅＮｏｄｅＢ  ３によってサービングされるセル内の上記個体数のモバイル端末のサイズ、レイテンシ、送信チャネル上の擾乱、及びモバイル端末間の干渉等のイベント及び条件によってトリガされる可能性がある。こうした場合には、選択された通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮは、モバイル端末によって送信された最適なＲＳＲＰ信号に対応しない場合がある。
【００２８】
ｅＮｏｄｅＢ  ３が選択されたビーム上で送信を開始した後、試験装置５は、各シミュレーションされたモバイル端末のアクティブな通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮについてのシミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳを提供し続け、ｅＮｏｄｅＢ  ３は、受信したシミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳをビーム追跡に用いる（ブロック１３０）。
【００２９】
シミュレーション制御ユニット１３及びビームフォーミング試験ユニット１５は、ｅＮｏｄｅＢ  ３から、ｅＮｏｄｅＢ  ３のＢＢＵ（ベースバンドユニット）とＲＲＨ（リモートラジオヘッド）との間のＯ＆Ｍ制御信号を受信し、シミュレーションされたモバイル端末ごとに有効に用いられた通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮを識別する情報を抽出する（ブロック１４０）。
【００３０】
ビームフォーミング試験ユニット１５は、ｅＮｏｄｅＢ  ３のＢＢＵとＲＲＨとの間のＯ＆Ｍ制御信号を用いて、通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮの選択に関するｅＮｏｄｅＢ  ３の送信設定が、シミュレーションされたモバイル端末の現在の通信設定に合致するかを検査する（ブロック１５０）。実際、ビームフォーミング試験ユニット１５は、ｅＮｏｄｅＢ  ３によって行われた選択が、用いられる通信規格の選択機構と、提供されたシミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳ（例えば、シミュレーションされた測定信号ＲＳＲＰＳにおいて、最良の受信品質を有する通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮを示す測定値）とに基づいて期待される結果に沿ったものかを検査する。
【００３１】
本発明の異なる実施形態（図７に図示）では、ここでは番号２５によって指定される試験装置は、既知の位置における実際のモバイル端末２６との通信中に、ビームフォーミング機能に関するｅＮｏｄｅＢ  ３の適切な動作を検査するように構成され、受信モードで動作する。
【００３２】
試験装置２５は、既に説明した試験装置５と類似の構造を有し、プロトコルシミュレーションユニット１１、物理層シミュレーションユニット１２、シミュレーション制御ユニット１３、及びビームフォーミング試験ユニット１５を備える。さらに、試験装置２５は、マルチユーザトラフィック生成器１０の代わりに又はそれに加えて、追跡ユニット３０を備える。また、この事例では、試験装置２５は、光ファイバ６を介したベースバンド接続を通じてｅＮｏｄｅＢ  ３に結合される。しかしながら、シミュレーションされたトラフィックを用いるのではなく、この装置は、無線接続を介して通信するｅＮｏｄｅＢ  ３と実際のモバイル端末２６（又は２つ以上）との間で送信及び受信される実際のトラフィックを用いる。
【００３３】
プロトコルシミュレーションユニット１１によって実行される復号に起因して、追跡ユニット３０は、行われた測定、特に、実際のモバイル端末２６によって送信された実際の測定信号ＲＳＲＰＲと、ビームフォーミング機能に関するｅＮｏｄｅＢ  ３のＯ＆Ｍ制御信号から導出される通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮを識別する情報とを記憶する。この事例では、実際の測定信号ＲＳＲＰＲは、実際のモバイル端末２６によって有効に実行されるビーム取得手順の最中に生成される。ｅＮｏｄｅＢ  ３による通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮの割り当て及び使用が正しいか否かを検査することは、用いられる通信規格の選択機構と、実際の測定信号ＲＳＲＰＲ（例えば、実際の測定信号ＲＳＲＰＲにおいて、最良の受信品質を有する通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮを示す測定値）とに基づいて、ビームフォーミング試験ユニット１５によって行われる。
【００３４】
詳細には（図８）、実際のモバイル端末２６は、ビーム取得手順を実行し、受信したビーム参照信号ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮに対応する実際の測定信号ＲＳＲＰＲを提供する（ブロック２００）。このステップにおいて、追跡ユニット３０は、受信した実際の測定信号ＲＳＲＰＲと、ビームフォーミング機能に関するｅＮｏｄｅＢ  ３のＯ＆Ｍ制御信号とを記憶する。
【００３５】
次に（ブロック２１０）、ｅＮｏｄｅＢ  ３は、受信した実際の測定信号ＲＳＲＰＲの測定値に基づいて、実際のモバイル端末２６にそれぞれの通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮを割り当てる。
【００３６】
次に、ｅＮｏｄｅＢ  ３は、実際のモバイル端末２６に割り当てられた通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮを用いて通信を開始する（ブロック２２０）。
【００３７】
ｅＮｏｄｅＢ  ３が選択されたビームを介して送信を開始した後、追跡ユニット３０は、実際のモバイル端末２６が送信した実際の測定信号ＲＳＰＲＲを記憶し続け（ブロック２３０）、ビームフォーミング試験ユニット１５は、ｅＮｏｄｅＢ  ３によって有効に用いられたビームが、実際のモバイル端末２６の実際の測定信号ＲＳＲＰＳに合致するかを、Ｏ＆Ｍ制御信号を通じて検査する（ブロック２４０）。
【００３８】
図９及び図１０において参照される本発明の異なる実施形態によれば、ここでは番号５０によって指定される試験装置は、無線周波数においてｅＮｏｄｅＢ  ３に結合され、特に、アンテナを通じて近距離測定を実行する。以降、「近距離（near field）」とは、０〜２Ｄ２／λまでの発信源からの距離の範囲を意味する。ただし、Ｄは最大アンテナ開口であり、λは放射波長である。２Ｄ２／λを超える距離の範囲は、「遠距離」として規定される。
【００３９】
試験装置５０は、図１を参照して既に説明したのと実質的に同じように、マルチユーザトラフィック生成器１０、プロトコルシミュレーションユニット１１、物理層シミュレーションユニット１２、シミュレーション制御ユニット１３、及びビームフォーミング試験ユニット１５を備える。さらに、試験装置５０は、試験装置５０自体がｅＮｏｄｅＢ  ３のアンテナ７と通信状態で結合されるＲＦ通信インタフェース５１を備える。簡単にするため、図９は、ＲＦ通信インタフェース５１を１つだけ示している。しかしながら、これは、ＭＩＭＯ（多入力多出力）システムにおいて、試験装置が、例えば、ＭＩＭＯシステム自体の次元に従って互いに実質的に同一である複数のＲＦ通信インタフェースを備えることができる限りにおいて、限定するものとみなされてはならない。
【００４０】
１つの実施形態では、ＲＦ通信インタフェース５１は、周波数コンバータ又はアップ／ダウンコンバータ５２と、ＲＦ結合器５３と、ビームフォーミング試験ユニット１５によって制御されるそれぞれのスイッチ６０を通じてＲＦ結合器５３に選択的に結合可能であるアンテナのアレイ５５とを備える。
【００４１】
アンテナのアレイ５５は、ｅＮｏｄｅＢ  ３のアンテナ７とともに遮蔽室６２内に封入された複数の、例えば４つのプローブアンテナ６１を含む。プローブアンテナ６１は、それぞれの位置に位置し、とりわけ、ビーム参照信号ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮを受信するように回転させて選択的に用いられる。信頼度を増すために、アンテナを用いて取得された測定値は、通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮごとに対応する実際の測定信号ＲＳＲＰＲを規定するように平均化される。スイッチ６０は、情報損失を防ぐために、用いられている規格（例えば、ＯＦＤＭ）のシンボル境界と同期して動作することができる。
【００４２】
図１０を参照すると、マルチユーザトラフィック生成器１０が、少なくとも１つのシミュレーションされたモバイル端末をインスタンス化し、該シミュレーションされたモバイル端末が通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮの選択手順を開始し、以下の動作を実行する（ブロック３００）、すなわち、
−  プローブアンテナ６１上で受信したビーム参照信号ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮの振幅及び位相を測定し、
−  ビーム参照信号ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮごとに、実際の測定信号ＲＳＲＰＲを、プローブアンテナ６１上で受信した信号の平均から計算する。
【００４３】
実際の測定信号ＲＳＲＰＲは、マルチユーザトラフィック生成器１０によってｅＮｏｄｅＢ  ３に送信され（ブロック３１０）、ｅＮｏｄｅＢ  ３は、用いられる通信規格の選択機構に基づいて、インスタンス化されシミュレーションされたモバイル端末に通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ（例えば、実際の最大測定信号ＲＳＲＰＲが関連付けられた通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮ）を割り当て、割り当てられた通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮを用いて通信を開始する（ブロック３２０）。
【００４４】
シミュレーションされたモバイル端末は、ｅＮｏｄｅＢ  ３からダウンリンク通信フローを受信し、ビーム参照信号ＢＲＳ１、ＢＲＳ２、．．．、ＢＲＳＮの測定を周期的に繰り返し（ブロック３３０）、ビームフォーミング試験ユニット１５は、プローブアンテナ６１上で受信した信号の平均から取得された実際の測定信号ＲＳＲＰＲを、最初に計算された実際の測定信号ＲＳＲＰＲと相関させる（ブロック３４０）。加えて、相関の結果に基づいて、ビームフォーミング試験ユニット１５は、通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮがｅＮｏｄｅＢ  ３によって正しく割り当てられたか否か、すなわち、ｅＮｏｄｅＢ  ３によって有効に用いられた通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮが、用いられる通信規格の選択機構と、取得された実際の測定信号ＲＳＲＰＲとに基づいて期待される通信ビームであるか否かを判定する（ブロック３５０）。
【００４５】
近距離測定によって、有利には、遮蔽室内のｅＮｏｄｅＢ  ３の発信器アンテナの直近に非常に小型のプローブアンテナを配置することが可能になり、無響室の複雑度、妨害、及びコストが回避される。
【００４６】
図１１及び図１２において参照される更なる実施形態によれば、測定は遠距離条件における無線周波数において行われる。ここでは７５によって指定される試験装置は、ｅＮｏｄｅＢ  ３に結合され、図９の試験装置５０と実質的に同じ構造を有する。具体的には、試験装置７５は、マルチユーザトラフィック生成器１０、プロトコルシミュレーションユニット１１、物理層シミュレーションユニット１２、シミュレーション制御ユニット１３、ビームフォーミング試験ユニット１５、及び、試験装置５０が、ｅＮｏｄｅＢ  ３のアンテナ７のシステムと通信状態で結合されるＲＦ通信インタフェース７６を備える。この事例では、ＲＦ通信インタフェース７６は、アップ／ダウンコンバータ５２、ＲＦ結合器５３、及び、ｅＮｏｄｅＢ  ３のアンテナ７から遠距離に設置され、無響室８０内にこれらのアンテナとともに密閉されるアンテナのアレイ７７を備える。アンテナのアレイ７７は、図８のアンテナのアレイ５５のプローブアンテナの数より大きい数のＮ×Ｍ本のプローブアンテナ８１（例えば、Ｎ＝Ｍ＝５であるとしてＮ×Ｍ＝２５）を含むことができる。プローブアンテナ８１は、ビームフォーミング試験ユニット１５によって制御されるそれぞれのスイッチ８２を通じてＲＦ結合器５３に選択的に接続可能である。
【００４７】
通信ビームＢ１、Ｂ２、．．．、ＢＮが正しく用いられているか否かを検査する手順は、図１０を参照して既に説明した手順と実質的に同じであるが、異なるのは、受信した信号の平均は、特定の需要に従って選択され、ＲＦ結合器５３に接続されたプローブアンテナ８１のサブセットに対して行うこともできる、ということである。
【００４８】
説明した試験装置によって、有利には、モバイル端末とｅＮｏｄｅＢとの間の接続中にネゴシエートされる通信ビームと、通信中にｅＮｏｄｅＢによって有効に用いられる通信ビームとの間の対応を検査することが可能になる。具体的には、試験装置によって、プロジェクト開発中に及び設置中の試験段階において、並びに保守運営の場合において、ｅＮｏｄｅＢにおける必要不可欠な態様を識別することが可能になる。したがって、本発明は、ビームフォーミングの使用が、システム及び手順の複雑度が増すことによって引き起こされる接続問題によって相殺されることに関連付けられたデータ送信容量の増加のリスクを回避する。
【００４９】
最後に、添付の特許請求の範囲に規定されるような本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書において説明した試験装置及び方法に対して変更及び変形を行うことができることが明白である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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