Procedimiento y dispositivo para la verificación de un aparato de radio móvil por medio de simulación de canal estático en el espacio de frecuencia.

Procedimiento para la verificación de un aparato de radio móvil (30) con un verificador (10),

en el que setransmiten datos útiles (12, 12') entre el verificador y el aparato de radio móvil (30) a través de un sistema deantenas múltiples (23, 24, 31, 32), en el que se transmite una señal de emisión, compuesta por una pluralidad deseñales portadoras moduladas, con diferentes frecuencias portadoras, con las siguientes etapas del procedimiento:

- asignación de los datos (11, 12, 12') a transmitir a una pluralidad de frecuencias portadoras y parámetrosde codificación por cada antena de emisión (23, 24);

- generación de una pluralidad de señales portadoras moduladas de acuerdo con las frecuencias portadorasasignadas y los parámetros de codificación;

- distorsión de una o varias señales portadoras moduladas por medio de un modelo de canal estático,selectivo de frecuencia, en el espacio de frecuencia;

- transmisión de una señal de emisión, que está compuesta por las señales portadoras moduladasmodeladas en el canal, a un aparato de radio móvil (30) en el espacio de tempo;

cálculo de informaciones sobre frecuencias portadoras y parámetros de codificación de la señal de emisión recibidaen el aparato de radio móvil (30) y transmisión de la información calculada al verificador (10), caracterizado porqueen el verificador (10) se evalúa la información sobre las frecuencias portadoras recibidas en el aparato de radio móvil(30) y los parámetros de codificación de las señales portadoras (22, 25) moduladas individuales, que el aparato deradio móvil (30) calcula, con la información original de asignación (21), que ha sido asignada a los datos a transmitirdurante la asignación por cada antena de emisión en el verificador (10), así como la información sobre el modelo decanal estático (26) utilizado; y porque la asignación de los datos (11, 12, 12') a transmitir a una pluralidad defrecuencias portadoras y parámetros de codificación por cada antena de emisión (23, 24) para los siguientes datos atransmitir se realiza en virtud de la información evaluada en el verificador (10) sobre las frecuencias portadoras y losparámetros de codificación recibidos en el aparato de radio móvil (30).

Procedimiento y dispositivo para la verificación de un aparato de radio móvil por medio de simulación de canal estático en el espacio de frecuencia La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la verificación de aparatos de radio móvil 5 en un sistema de antenas múltiples, que utiliza una simulación de canal invariable en el tiempo, pero selectiva de frecuencia.

Para poder cubrir la necesidad creciente de velocidad de transmisión para servicio de datos o servicio multimedia 3en radio móvil, se emplean métodos de transmisión por radio con alta eficiencia espectral y utilizando la dimensión espacial para la transmisión de información. De esta manera, por ejemplo, en la Norma de radio móvil Long Term 10 Evolution (LTE) de la Normalización 3GPP, se utiliza el procedimiento de modulación OFDM (Multiplexión por División de Frecuencia Ortogonal) . En este caso, la información útil es distribuida con alta velocidad de los datos sobre varias corrientes parciales de datos con velocidad más reducida de los datos. Cada una de estas corrientes parciales de los datos son moduladas por sí con un procedimiento de modulación como por ejemplo la modulación de la amplitud en cuadratura (QAM) con anchura de banda reducida y es aplicada son una frecuencia portadora.

Éstas se designan en adelante como señales portadoras moduladas. Las señales portadoras moduladas de las corrientes parciales de datos individuales son sumadas ahora para obtener una señal de emisión, estando las señales portadoras moduladas ortogonalmente entre sí debido a la ortogonalidad de la función portadora.

Para la transmisión se utiliza adicionalmente un sistema de antenas múltiples (MIMO = entrada múltiple, salida múltiple) , en el que la señal es emitida, por ejemplo, desde dos o desde cuatro antenas en la estación de base, por 20 ejemplo, a dos o a cuatro antenas en el aparato de radio móvil. En este caso, se puede transmitir también diferente información corta o bien diferentes corrientes parciales de datos sobre canales de transmisión con la misma frecuencia, pero a través de diferentes antenas. Para decodificar la corriente de datos y agruparla de nuevo, los canales individuales deben ser diferentes, lo que se consigue a través de la asociación de diferentes características de propagación a las antenas respectivas. A través de las diferentes vías de propagación entre las diferentes antenas de las estaciones de base y de los aparatos de radio, se reduce adicionalmente una resolución de las señales a través de reflexiones, etc. Esto posibilita una velocidad más elevada de datos con una calidad de transmisión al mismo tiempo mejorada.

Para verificar las funciones de un aparato de radio móvil en un sistema de antenas múltiples con modulación OFDM en condiciones definidas, bien reproducibles, se utiliza un dispositivo de ensayo. En este caso, normalmente, las influencias externas sobre los canales de transmisión son reproducidas a través de un simulador de canal, que influye sobre la señal emitida por el verificador hacia el aparato de radio móvil en el espacio de tiempo, es decir, sobre el recorrido de la transmisión.

En el documento DE 11 2006 000 207 T5 se describen un procedimiento y un dispositivo para la realización de una simulación de canal, que son adecuados también para un sistema de antenas múltiples. En este caso, se simula una comunicación por radio entre el receptor con al menos una fuente de señales de interferencia en tiempo real y se registran los resultados de la simulación en una memoria. En el caso de que la memoria contenga resultados de fuentes de señales simuladas anteriormente, se combinan de forma sincronizada los resultados. A continuación se leen durante la simulación de una comunicación por radio entre el emisor y el receptor los resultados registrados de la simulación en tiempo real desde la memoria y se añaden los resultados leídos a la simulación.

La simulación de canal descrita anteriormente es menos adecuada para poder verificar algoritmos o bien unidades funcionales, que están definidos en la gama de frecuencia, como por ejemplo la estimación del canal en un aparato de radio móvil. Cada distorsión individual se compone de una pluralidad de frecuencias de interferencia y se modifica especialmente con el tiempo. Por lo tanto, una composición unívoca de la señal de emisión con respecto a las frecuencias de emisión en un instante determinado así como la reacción de la unidad funcional a verificar a esta 45 constelación de frecuencias de emisión solamente se pueden determinan de una manera muy costosa. Además, el dispositivo descrito plantea altos requerimientos a la capacidad y a la velocidad del componente de memoria y de software utilizado.

La publicación “A scalable wíreles channel emulator for broadband MIMO systems” en: Communications, 2007, ICCC 2007, IEEE International Conference on, Pl, 1 de Junio de 2007, de Hamid Eslami y col., publica un simulador 50 de canal de radio, diseñado para la simulación de un canal de radio para sistemas de canales múltiples de banda ancha. La simulación de canal según Hamid Eslami se realiza de manera adecuada para conseguir un gasto reducido de memoria y de cálculo para la simulación de canal MIMO comparado con situaciones de canal de radio MIMO convencionales partiendo de simulaciones de canal de radio SISO en principio conocidas. La simulación de canal de radio propiamente dicha según Hamid Eslami se realiza en la banda de base por medio de distorsión 55 selectiva de frecuencia de la señal de radio a transmitir en tiempo real en la gama de frecuencia. La simulación del canal de radio se realiza teniendo en cuenta efectos de transmisión variables en el tiempo. La señal simulada es convertida a continuación en la simulación de canal en la posición de frecuencia de emisión.

En la publicación de Internet “LTE”: Testing the physical layer of next generation of mobile communications”, M. Harteneck, Octubre de 2008, se describe un procedimiento de ensayo de la capa física de sistemas de radio móvil LTE. Los modelos de canal utilizados muestran canales estáticos planos en el plano de subportadora y posibilitan el ensayo de la estimación de canal y la información de la calidad de canal en un entorno realista y repetible.

En la publicación de Internet “Effectively testing MIMO enabled wíreles devices”, G. Celine, Agosto de 2007, páginas 40 a 44: URL:http://rfdesing.com/mag/708FRDF4.pdf se presentan métodos básicos para el ensayo de la interfaz de emisión/recepción de aparatos con funcionalidad MIMO. Para un ensayo funcional se publica un procedimiento de ensayo con un verificador de canal estático. Las características y funciones a verificar son, entre otras, el ensayo de la implementación del protocolo de transmisión en el objeto de ensayo. Además, se verifican expresamente funciones del objeto de ensayo como el establecimiento de la comunicación independientemente de influencias de la capa física 1 en el modelo de referencia OSI.

Por lo tanto, el cometido de esta invención es crear un procedimiento mejorado así como un dispositivo mejorado para la verificación de un comportamiento MIMO de un aparato de radio móvil. La simulación de canal debe ser, además, sencilla y económica de realizar.

El cometido se soluciona por medio del procedimiento de acuerdo con la invención según la reivindicación 1 y el dispositivo de acuerdo con la invención según la reivindicación 5.

En el procedimiento de acuerdo con la invención se distribuyen en primer lugar los datos útiles a transmitir en corrientes parciales de datos, que son asignadas a una pluralidad de frecuencias portadoras y a los parámetros de codificación correspondientes en cada caso por antena. A continuación se modulan los datos útiles a las frecuencias portadoras de acuerdo con la asignación. Éstas se designan, por lo demás, señales portadoras moduladas. Para la simulación del canal de propagación se distorsionan ahora una o varias señales portadoras moduladas de acuerdo con el modelo de canal estático selectivo de frecuencia en el espacio de frecuencia. A continuación se transmite una señal de emisión, que está compuesta por las señales portadoras moduladas modeladas en el canal, en el periodo de tiempo a un aparato de radio móvil a ensayar.

El dispositivo de acuerdo con la invención comprende de manera correspondiente una unidad de asignación para la asignación de los datos útiles a transmitir sobre las frecuencias portadoras así como los parámetros de codificación a utilizar para cada antena. Por otra parte, comprende una unidad generadora de señales para la generación de las señale portadoras... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la verificación de un aparato de radio móvil (30) con un verificador (10) , en el que se transmiten datos útiles (12, 12’) entre el verificador y el aparato de radio móvil (30) a través de un sistema de antenas múltiples (23, 24, 31, 32) , en el que se transmite una señal de emisión, compuesta por una pluralidad de señales portadoras moduladas, con diferentes frecuencias portadoras, con las siguientes etapas del procedimiento:

-asignación de los datos (11, 12, 12’) a transmitir a una pluralidad de frecuencias portadoras y parámetros de codificación por cada antena de emisión (23, 24) ;

-generación de una pluralidad de señales portadoras moduladas de acuerdo con las frecuencias portadoras asignadas y los parámetros de codificación;

-distorsión de una o varias señales portadoras moduladas por medio de un modelo de canal estático, selectivo de frecuencia, en el espacio de frecuencia;

-transmisión de una señal de emisión, que está compuesta por las señales portadoras moduladas modeladas en el canal, a un aparato de radio móvil (30) en el espacio de tempo;

cálculo de informaciones sobre frecuencias portadoras y parámetros de codificación de la señal de emisión recibida en el aparato de radio móvil (30) y transmisión de la información calculada al verificador (10) , caracterizado porque en el verificador (10) se evalúa la información sobre las frecuencias portadoras recibidas en el aparato de radio móvil

(30) y los parámetros de codificación de las señales portadoras (22, 25) moduladas individuales, que el aparato de radio móvil (30) calcula, con la información original de asignación (21) , que ha sido asignada a los datos a transmitir durante la asignación por cada antena de emisión en el verificador (10) , así como la información sobre el modelo de canal estático (26) utilizado; y porque la asignación de los datos (11, 12, 12’) a transmitir a una pluralidad de frecuencias portadoras y parámetros de codificación por cada antena de emisión (23, 24) para los siguientes datos a transmitir se realiza en virtud de la información evaluada en el verificador (10) sobre las frecuencias portadoras y los parámetros de codificación recibidos en el aparato de radio móvil (30) .

2. Procedimiento para la verificación de un aparato de radio móvil de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque a través del verificador (10) para cada entrada de aparato de radio móvil (31, 32) se calcula una señal de recepción previsible a partir de las señales de emisión de todas las antenas de emisión.

3. Procedimiento para la verificación de un aparato de radio móvil de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque se realizan una distorsión de una o varias señales portadoras moduladas de acuerdo con un modelo de canal en el verificador (10) y el cálculo de la información sobre las frecuencias portadoras recibidas y los parámetros de codificación de las señales portadoras moduladas individuales en el aparato de radio móvil (30) .

4. Dispositivo para la verificación de un aparato de radio móvil en un sistema de antenas múltiples, que comprende:

-una unidad de asignación (13, 14) , que asigna los datos (11, 12, 12’) a transmitir a una pluralidad de frecuencias portadoras y parámetros de codificación;

-una unidad generadora de señales (15, 16) , que genera una pluralidad de señales portadoras de acuerdo con las frecuencias de transmisión y los parámetros de codificación por cada antena;

-una unidad simuladora de canal (17) , que distorsiona una o varias señales portadoras moduladas a partir de una pluralidad de señales portadoras de acuerdo con un modelo de canal estático, específico de la frecuencia, en el espacio de frecuencia;

-una unidad de salida (18, 19) , que transmite una señal de emisión, que está compuesta por las señales portadoras moduladas en el canal, en el espacio de tiempo a un aparato de radio móvil

caracterizado porque se evalúa la información sobre las frecuencias portadoras recibidas y los parámetros de codificación de las señales portadoras moduladas individuales, que el aparato de radio móvil (30) calcula, con la información original de asignación (21) , que ha sido asignada a los datos a transmitir durante la asignación, así como la información sobre el modelo de canal estático (26) utilizado; y porque la asignación de los datos (11, 12, 12’) a transmitir a una pluralidad de frecuencias portadoras y parámetros de codificación por cada antena de emisión (23, 24) para los siguientes datos a transmitir se realiza en virtud de la información evaluada en el verificador (10) sobre las frecuencias portadoras y los parámetros de codificación recibidos en el aparato de radio móvil (30) .

5. Dispositivo para la verificación de un aparato de radio móvil de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque está prevista una unidad de evaluación (20) , que está instalada de tal forma que recibe la información sobre las frecuencias portadoras recibidas y los parámetros de codificación de las señales portadoras moduladas (22, 25) individuales, que el aparato de radio móvil (30) calcula, desde el aparato de radio móvil y la evalúa con la información de asignación (21) , que ha sido asignada a los datos a transmitir durante la asignación, así como la información sobre el modelo de canal estático (26) utilizado.

6. Dispositivo para la verificación de un aparato de radio móvil de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque el simulador de canal (17) está integrado como un componente integral en el dispositivo para la verificación de un aparato de radio móvil (10) y trabaja en el espacio de frecuencia.