Messtechnik
Sprachübertragung in LTE-Netzen
Fortsetzung des Artikels von Teil 4
Teststrategie für Sprache im realen Netzbetrieb
Damit die Funktionalität und die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Lösungen im späteren Netzbetrieb sichergestellt werden, ist eine Reihe von Tests im Labor notwendig. Zur Überprüfung der Funktionalität kommt der in der Abbildung dargestellte Messaufbau zur Anwendung. Das Messgerät – in diesem Beispiel der R&S-CMW500 von Rohde & Schwarz – emuliert alle für den Test notwendigen Funktionen des Mobilfunknetzes. Dies umfasst neben LTE die verschiedenen Technologien der 2. und 3. Mobilfunkgeneration, also GSM, UMTS und CDMA2000.
Wird CSFB geprüft, wird die vollständige Prozedur beim Rückfall auf zum Beispiel UMTS reproduziert: Das Messgerät baut zunächst eine LTE-Signalisierungsverbindung zum Endgerät auf. Anschließend wird ein ankommender Anruf initiiert und dem Endgerät signalisiert, auf 3G zurückzufallen. Das Endgerät baut daraufhin die Signalisierung und auch den Sprachkanal im vom Messgerät emulierten 3G-Netz auf. Alle Informationen, die hierbei zwischen dem Messgerät und dem Endgerät auf den verschiedenen Signalisierungsschichten – physikalische Schicht, Medium-Access-Control (MAC), Radio-Link-Control (RLC) und Radio-Resource-Control (RRC) – ausgetauscht werden, können vollständig protokolliert werden. Somit lässt sich die richtige Arbeitsweise des Endgeräts verifizieren. Gegebenenfalls können Implementierungsfehler aufgespürt und behoben werden.
Soll Voice-over-LTE (VoLTE) geprüft werden, wird zusätzlich die IMS-Funktionalität auf einem PC realisiert, welcher das Testgerät und den Testablauf steuert. Auch hierbei muss die korrekte Arbeitsweise der relevanten Prozeduren wie die SIP-Registrierung oder die so genannte P-CSCF-Discovery-Prozedur im Endgerät verifiziert werden. In gleicher Weise wie auf der Protokollebene der Schichten 2 und 3 (MAC bis RRC) kann auch auf IMS-Ebene (IP) jede Nachricht protokolliert und analysiert werden.
Ist die funktionelle Arbeitsweise des Endgerätes sichergestellt, wird zusätzlich die Sprachqualität bewertet. Im LTE-System erfolgt die Sprachübertragung ausschließlich paketvermittelt. Die analogen Sprachsignale werden digitalisiert, in Pakete verpackt, über die LTE-Luftschnittstelle übertragen, auf der Empfangsseite in analoge Sprachsignale gewandelt und über den Lautsprecher wieder ausgegeben.
Die Sprachqualität wird also nicht nur durch die verwendete Technologie auf der Luftschnittstelle, sondern auch durch die verwendeten Sprachcodecs sowie durch Mikrophon und Lautsprecher beeinflusst. Zur Bewertung der gesamten Übertragungskette wird die Perceptual-Evaluation-of-Speech-Quality-Methode (PESQ) eingesetzt. PESQ fußt auf Referenzsignalen, die basierend auf einer Vielzahl von Sprechproben in einer Vielzahl von unterschiedlichen Sprachen entwickelt wurden. Zum Lösen dieser Messaufgabe eignet sich der R&S UPV von Rohde & Schwarz. Er erzeugt die nötigen Referenzsignale und vergleicht selbige mit den empfangenen Sprachsignalen. Die PESQ-Methode erlaubt hierbei eine quantitative Bewertung zwischen -0.5 (schlecht) bis 4,5 (sehr gut).
Weitergehende Informationen zum Thema Sprache via LTE finden Sie unter www.rohde-schwarz.com
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