一種用于td-lte系統(tǒng)的模擬路測的方法
【專利摘要】一種用于TD-LTE系統(tǒng)的模擬路測的方法，先在實際TD-LTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，使用路測終端測試和統(tǒng)計路測傳輸線路上的SINR和RSRP，并以設(shè)定周期抽樣和存儲采樣值后，再傳遞給計算機；計算機對采樣值進(jìn)行處理：以信道模擬器能識別的最小周期，填補兩個采樣值之間的RSRP和SINR后，導(dǎo)入連接在室內(nèi)基站與終端之間的信道模擬器；再在室內(nèi)完成模擬外場實際傳輸路線的環(huán)境：在信道模擬器中添加噪聲，使得經(jīng)過信道模擬器的SINR與外場實際錄制的SINR數(shù)值與變化趨勢相同或相似；再根據(jù)參考信號接收功率，控制信道模擬器輸出信號功率，使得終端在室內(nèi)測試就能得到與外場測試相同或相似的性能。本發(fā)明方法大大節(jié)省室外場景測試是人力、物力、財力和時間成本，且便于重現(xiàn)問題和簡化測試流程。
【專利說明】—種用于TD-LTE系統(tǒng)的模擬路測的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于路測數(shù)據(jù)的時分雙工-長期演進(jìn)TD-LTE(Time Divison-LongTerm Evolution)系統(tǒng)的模擬路測方法，屬于無線通信的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的關(guān)注重點已經(jīng)從傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)逐步過渡到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。中國國內(nèi)商用的2G (第二代)和3G (第三代)無線通信系統(tǒng)的容量已經(jīng)日益飽和，急需使用新的技術(shù)進(jìn)一步提升頻譜效率和網(wǎng)絡(luò)覆蓋。目前，國際上多個國家已經(jīng)先后開通4G (第四代)商用業(yè)務(wù)，我國通信運營商也在4G技術(shù)上擁有深厚的積累。中國移動早在2005年4G技術(shù)草案的征集過程中就開始深度參與其中，目前已經(jīng)完成了 TD-LTE的技術(shù)試驗、規(guī)模試驗和擴大規(guī)模試驗三個階段的測試工作，即將進(jìn)入商用。TD-LTE作為4G移動通信的兩個主流技術(shù)之一，因為其采用大量的先進(jìn)技術(shù)，例如:雙流波束賦形、正交頻分復(fù)用、高階調(diào)制等，使得無線系統(tǒng)的傳輸峰值速率與2G、3G相比較，有了顯著的提升。
[0003]無線通信系統(tǒng)在進(jìn)入商用以前，通常需要經(jīng)過以下六個測試過程:(1)計算機算法驗證；(2)原型機開發(fā)；(3)儀表測試；(4)室內(nèi)測試；(5)外場測試；(6)設(shè)備生產(chǎn)。其中，計算機算法驗證階段是根據(jù)3GPP (第三代伙伴計劃)協(xié)議搭建仿真平臺，驗證關(guān)鍵技術(shù)的功能和性能。然后編寫控制硬件操作的程序，利用可編程邏輯陣列FPGA將關(guān)鍵算法在硬件平臺作進(jìn)一步的測試驗證。完成驗證后，制造商將在原型機開發(fā)階段生產(chǎn)少量樣機，并采用傳統(tǒng)的一致性測試儀表，按照信令流程對該樣機進(jìn)行檢查測試。然后，在完成基站設(shè)備和終端關(guān)鍵芯片之間的互聯(lián)互通前期準(zhǔn)備、即儀表測試階段后，就先進(jìn)行室內(nèi)的儀表測試，接著，執(zhí)行室內(nèi)測試階段:在室內(nèi)開始進(jìn)行真實設(shè)備測試與互聯(lián)互通的測試。通過室內(nèi)的反復(fù)驗證、測試與修改，使得性能樣機具備外場試驗測試的基礎(chǔ)后，再在真實的室外場景環(huán)境下，部署需要測試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并設(shè)計室外場景測試的傳輸路線(至少包含覆蓋好、中、差的多個不同傳輸線路場景)。此時，才將路測終端放到測試路線上接入網(wǎng)絡(luò)，測試驗證其與基站之間的信令交互及吞吐量，記錄路測終端傳遞的各項數(shù)據(jù)，并加以分析、研究和儲存(即外場測試階段)。外場路測的重點是關(guān)注系統(tǒng)和終端的信令是否缺失、吞吐量及網(wǎng)絡(luò)覆蓋是否正常。在完成上述所有測試流程后，產(chǎn)品的研發(fā)和測試工作才基本完成，設(shè)備廠商進(jìn)而進(jìn)入商用生產(chǎn)和實際應(yīng)用階段(即設(shè)備生產(chǎn)階段)。
[0004]TD-LTE是TD-SCDMA的后續(xù)演進(jìn)，也是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的第四代移動通訊國際標(biāo)準(zhǔn)。因為TD-LTE通信標(biāo)準(zhǔn)引入大量無線先進(jìn)技術(shù)，使得TD-LTE設(shè)備在室內(nèi)和外場測試中的測試項目非常繁瑣，測試內(nèi)容也十分復(fù)雜。雖然測試終端的樣機已經(jīng)通過了室內(nèi)測試，但是，在室內(nèi)的功能測試中，測試終端樣機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的連接基本是采用射頻線纜直接連接的，傳播環(huán)境較為理想。在室內(nèi)場景的性能測試中，測試終端樣機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間是通過信道模擬器連接的，并在信道模擬器中運行信道文件來模擬無線傳輸信道。信道模擬器使用的信道模型通常是協(xié)議規(guī)定的理論模型，其與實際傳播環(huán)境還是存在較大差異。因此，外場測試不可或缺，非常必要。[0005]外場測試需要測試人員在實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下和測試車輛內(nèi)反復(fù)驗證。但是，因為室外的傳播環(huán)境非常復(fù)雜，受到天氣、車輛、道路和環(huán)境等不同狀況的影響，若要重現(xiàn)測試中出現(xiàn)的問題非常困難。因此，如何在室內(nèi)模擬室外環(huán)境，在室內(nèi)完成外場的部分測試內(nèi)容，已經(jīng)成為設(shè)備廠商和儀表廠商日益關(guān)心的焦點問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于TD-LTE系統(tǒng)的模擬路測方法，該方法首先使用路測系統(tǒng)在外場采集關(guān)鍵的接收參數(shù)信干噪比SINR (Signal toInterference-p Ius-No i se Ratio)和參考信號接收功率 RSRP (Reference SignalReceiving Power)，記錄室外實際空間信號的傳播環(huán)境。然后，路測系統(tǒng)將關(guān)鍵參數(shù)傳遞給測試電腦，編寫信道模擬器的執(zhí)行文件并導(dǎo)入信道模擬器運行之。再在發(fā)送端和接收端之間控制傳輸鏈路的衰減和添加噪聲，使得發(fā)射信號經(jīng)過信道模擬器后的接收信號SINR和RSRP的測量結(jié)果與外場測試記錄能夠趨于一致，從而保證在室內(nèi)就能夠模擬與外場路測相同的吞吐量或其他參數(shù)的性能。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于TD-LTE系統(tǒng)的模擬路測方法，其特征在于:先在實際TD-LTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，使用路測終端測試和統(tǒng)計路測傳輸線路上的信干燥比SINR和參考信號的接收功率RSRP，并以設(shè)定周期進(jìn)行抽樣和存儲采樣值后，再傳遞給計算機；計算機對接收的采樣值進(jìn)行處理:以信道模擬器能夠識別的最小周期，填補兩個采樣值之間的RSRP和SINR后，導(dǎo)入連接在室內(nèi)基站與終端之間的信道模擬器；再在室內(nèi)完成模擬外場實際傳輸路線的環(huán)境:在信道模擬器中添加噪聲，使得經(jīng)過信道模擬器的信號SINR與外場實際錄制的信號SINR的數(shù)值與變化趨勢相同或相近似；再根據(jù)參考信號的接收功率，控制信道模擬器輸出信號的功率，使得終端在室內(nèi)測試就能夠得到與外場測試相同或相近似的性能；所述方法包括下列操作步驟:
[0008]步驟1，進(jìn)行室外場景的測試:在室外實際TD-LTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，終端測試和統(tǒng)計路測傳輸線路上的SINR和RSRP，并以設(shè)定周期進(jìn)行抽樣和存儲采樣值后，傳送給計算機進(jìn)行處理；
[0009]步驟2，生成信道文件:編寫信道模擬器執(zhí)行的信道文件，用于控制信道模擬器對發(fā)送信號的衰減和添加的噪聲；
[0010]步驟3，連接測試設(shè)備:根據(jù)基站天線的不同配置，采用相應(yīng)的設(shè)備連接方式，組建室內(nèi)測試場景；
[0011]步驟4，執(zhí)行室內(nèi)外場景的測試和對比驗證:利用步驟3搭建的模擬室外場景的虛擬路測的室內(nèi)測試環(huán)境，執(zhí)行終端室內(nèi)外場景測試的各個性能測試項目，并進(jìn)行對比驗證。
[0012]本發(fā)明方法的創(chuàng)新特點和有益效果是:
[0013](I)本發(fā)明虛擬路測方法能夠在室內(nèi)模擬路測終端在室外場景的測試性能，可以大大節(jié)省人力、物力和時間成本。
[0014](2)傳統(tǒng)的室內(nèi)性能測試采用的信道模型建模是基于理論推導(dǎo)和協(xié)議模型，其測試結(jié)果不能代表終端在室外場景網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)性能，特別是在特殊測試路線上，室內(nèi)測試與外場測試結(jié)果可能存在較大差異。本發(fā)明虛擬路測方法方法基于路測終端在室外場景現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，能夠真實反映測試路線上的傳播環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)覆蓋，使得測試結(jié)果貼近實際外場的測試結(jié)果，為終端設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)性能評估提供了更精確的方法。
[0015](3)室外場景測試的環(huán)境復(fù)雜多變，測試地點的天氣、道路、車輛等因素都會影響測試結(jié)果，因此室外場景的測試很難再現(xiàn)，即使兩次測試的傳輸路線、時間都完全相同，其測試結(jié)果也會有差異。而使用本發(fā)明虛擬路測方法，信道模擬器可以反復(fù)播放終端測試中有問題的部分，幫助終端快速定位存在的問題，以提升其性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明用于TD-LTE系統(tǒng)的模擬路測的方法操作步驟流程圖。
[0017]圖2是TD-LTE基站的8根天線采用交叉極化配置時的室內(nèi)測試場景示意圖:位于同一個極化方向上的4個物理端口合路后，輸入信道模擬器，再由信道模擬器輸入測試終端的主、副天線。
[0018]圖3是TD-LTE基站的8根天線采用相同極化方向配置時的室內(nèi)測試場景示意圖:基站射頻輸出的8個端口信號進(jìn)行合路后，經(jīng)由分路器分成兩路輸入信道模擬器，再由信道模擬器輸出端連接終端的主、副天線。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和仿真實施例對本發(fā)明的實施過程及性能分析作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0020]本發(fā)明用于TD-LTE系統(tǒng)的模擬路測方法是:先在實際TD-LTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，使用路測終端測試和統(tǒng)計路測傳輸線路上的關(guān)鍵參數(shù):信干燥比SINR和參考信號的接收功率RSRP，并以設(shè)定周期進(jìn)行抽樣和存儲采樣值。由于接口速率的限制，路測終端將存儲采樣值傳輸給計算機，并由計算機對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以信道模擬器能夠識別的最小周期，填補兩個采樣點之間的RSRP和SINR。計算機對接收的采樣值進(jìn)行處理:以信道模擬器能夠識別的最小周期，填補兩個采樣值之間的RSRP和SINR后，導(dǎo)入連接在室內(nèi)基站與終端之間的信道模擬器；再在室內(nèi)完成模擬外場實際傳輸路線的環(huán)境:在信道模擬器中添加噪聲，使得經(jīng)過信道模擬器的信號SINR與外場實際錄制的信號SINR的數(shù)值與變化趨勢相同或相近似；再根據(jù)參考信號的接收功率，控制信道模擬器輸出信號的功率，使得終端在室內(nèi)通過信道模擬器的下行信號的RSRP和SINR與其在室外場景接收到的、經(jīng)歷傳播損耗的下行信號的RSRP和SINR相同或相似。因此，使得終端在室內(nèi)測試就能夠得到與外場類似的性能。
[0021]參見圖1，具體介紹本發(fā)明方法的下列操作步驟:
[0022]步驟1，進(jìn)行室外場景的網(wǎng)絡(luò)測試:在室外實際TD-LTE網(wǎng)絡(luò)傳播環(huán)境中，終端測試和統(tǒng)計路測傳輸線路上的SINR和RSRP，并以設(shè)定周期進(jìn)行抽樣和存儲采樣值后，傳送給計算機進(jìn)行處理。該步驟I包括以下操作內(nèi)容:
[0023](11)在進(jìn)行測試的戶外實際TD-LTE網(wǎng)絡(luò)傳播環(huán)境中，設(shè)計路測傳輸線路，使得該傳輸線路至少包含信號強、中和差的三個場景。
[0024](12)連接路測終端與路測電腦，由路測終端發(fā)起業(yè)務(wù)請求，接入TD-LTE網(wǎng)絡(luò)；路測終端在設(shè)定傳輸線路上執(zhí)行業(yè)務(wù)下載，并在設(shè)定的每個發(fā)送時間周期TTI計算并統(tǒng)計接收信號的SINR和RSRP。其中，對于TD-LTE多天線傳輸模式2和模式3，測量記錄的是小區(qū)公共參考信號CRS(CelI Reference Signal)的SINR ;對于多天線模式7、模式8和模式9，測量記錄的是用戶專用參考信號DRS (Dedicated Reference Signal)。
[0025]( 13)因終端芯片的處理功能和終端與測試電腦之間接口的傳輸速率都受限，故測試終端按照設(shè)定周期對SINR與RSRP進(jìn)行抽樣取值后，再傳遞給路測電腦；且設(shè)置路測電腦
接收到的SINR和RSRP的抽樣值數(shù)據(jù)分別為
【權(quán)利要求】
1.一種用于時分雙工-長期演進(jìn)TD-LTE系統(tǒng)的模擬路測的方法，其特征在于:先在實際TD-LTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，使用路測終端測試和統(tǒng)計路測傳輸線路上的信干燥比SINR和參考信號的接收功率RSRP，并以設(shè)定周期進(jìn)行抽樣和存儲采樣值后，再傳遞給計算機；計算機對接收的采樣值進(jìn)行處理:以信道模擬器能夠識別的最小周期，填補兩個采樣值之間的RSRP和SINR后，導(dǎo)入連接在室內(nèi)基站與終端之間的信道模擬器；再在室內(nèi)完成模擬外場實際傳輸路線的環(huán)境:在信道模擬器中添加噪聲，使得經(jīng)過信道模擬器的信號SINR與外場實際錄制的信號SINR的數(shù)值與變化趨勢相同或相近似；再根據(jù)參考信號的接收功率，控制信道模擬器輸出信號的功率，使得終端在室內(nèi)測試就能夠得到與外場測試相同或相近似的性能；所述方法包括下列操作步驟: 步驟1，進(jìn)行室外場路景的測試:在室外實際TD-LTE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，終端測試和統(tǒng)計路測傳輸線路上的SINR和RSRP，并以設(shè)定周期進(jìn)行抽樣和存儲采樣值后，傳送給計算機進(jìn)行處理； 步驟2，生成信道文件:編寫信道模擬器執(zhí)行的信道文件，用于控制信道模擬器對發(fā)送/[目號的裳減和添加的噪聲； 步驟3，連接測試設(shè)備:根據(jù)基站天線的不同配置，采用相應(yīng)的設(shè)備連接方式，組建室內(nèi)測試場景； 步驟4，執(zhí)行室內(nèi)外場景的測試和對比驗證:利用步驟3搭建的模擬室外場景的虛擬路測的室內(nèi)測試環(huán)境，執(zhí)行終端室內(nèi)外場景測試的各個性能測試項目，并進(jìn)行對比驗證。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟I包括以下操作內(nèi)容: (11)在進(jìn)行測試的戶外實際TD-LTE網(wǎng)絡(luò)傳播環(huán)境中，設(shè)計路測傳輸線路，使得該傳輸線路至少包含信號強、中和差的三個場景； (12)連接路測終端與路測電腦，由路測終端發(fā)起業(yè)務(wù)請求，接入TD-LTE網(wǎng)絡(luò)；路測終端在設(shè)定傳輸線路上執(zhí)行業(yè)務(wù)下載，并在設(shè)定的每個發(fā)送時間TTI計算并統(tǒng)計接收信號的SINR 和 RSRP ； (13)因終端芯片處理功能和終端與測試電腦之間接口的傳輸速率都受限，故測試終端按照設(shè)定周期對SINR與RSRP進(jìn)行抽樣取值后，再傳遞給路測電腦；且設(shè)置路測電腦接收到的SINR和RSRP的抽樣值數(shù)據(jù)分別為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟2包括以下操作內(nèi)容: (21)設(shè)置信道模擬器的最小識別周期為t，則對于路測終端在SINR和RSRP任意兩個連續(xù)的原始抽樣值之間需要補充
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟3包括以下操作內(nèi)容: (31)若TD-LTE基站的8根天線采用交叉極化配置時，則將位于同一個極化方向上的4個物理端口進(jìn)行合路后，輸入信道模擬器，再由信道模擬器輸入測試終端的主、副天線；或 (32)若TD-LTE基站的8根天線使用相同極化方向配置時，則將基站射頻輸出的8個端口信號進(jìn)行合路后，經(jīng)由分路器分成兩路輸入信道模擬器，再由信道模擬器輸出端連接終端的主、副天線； (33)在下行鏈路和上行鏈路通過的信道模擬器中，同時分別添加步驟2生成的信道文件，且在運行上行信道文件和下行信道文件的兩個信道模擬器時，必須確保時鐘同步和上下行信道的互異性；這樣就完成室內(nèi)測試場景的組建。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟4包括以下操作內(nèi)容: (41)先進(jìn)行和完成測試終端在室內(nèi)場景的性能測試； (42)利用步驟3搭建的模擬室外場景的虛擬路測室內(nèi)測試環(huán)境，對測試終端執(zhí)行模擬外場的測試；具體測試項目包括:平均吞吐量、傳輸正確率、SINR和RSRP ； (43)對上述兩個步驟室內(nèi)外場景的測試結(jié)果進(jìn)行比較和驗證； (44)對上述不合格的測試項目，設(shè)置信道模擬器重復(fù)播放該不合格指標(biāo)出現(xiàn)時的信道響應(yīng)，以便復(fù)現(xiàn)測試終端 存在的問題，有利于改進(jìn)提高終端性能。
【文檔編號】H04W24/06GK103763719SQ201410001248
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】張翔, 李文宇, 徐菲, 李星, 胡泊, 魏貴明 申請人:工業(yè)和信息化部電信研究院