CN101404806B - 一种测试无线终端设备hsdpa解调解码性能的方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测试无线终端设备HSDPA解调解码性能的方法及***。所述方法包括：A、在无线终端设备中设置重定向模块，将重定向模块连接到测试设备；将测试设备连接到信号发生设备；将信号发生设备连接到无线终端设备；B、测试设备设置待发送数据的物理特性，控制信号发生设备将待发送数据按照所述物理特性发送出去；C、无线终端设备接收信号发生设备发送的射频信号，对其进行解调解码，将解调解码得到的接收数据通过重定向模块发送到测试设备；D、测试设备对发送数据和接收数据进行比较，并根据比较结果计算误码率、误块率和信息比特吞吐量。本发明的测试***及方法，不需要依赖于无线终端设备的“环回”模式，并能够有效提高测试结果的可靠性。

Description

一种测试无线终端设备HSDPA解调解码性能的方法及***

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种测试无线终端设备HSDPA解调解码性能的方法及***。

背景技术

高速下行分组接入(HSDPA)是在第三代移动通信技术的发展过程中由3GPP R5版本引入的增强技术。HSDPA是一些无线增强技术的集合，利用链路自适应技术，根据当前链路质量，以优化吞吐量为目的，对每个用户的下行链路进行重配置。为了适应无线数据业务的急剧增加以及上下行业务量的非对称性，需要时分同步码分多址(TD-SCDMA)设备具有HSDPA能力。为了保证HSDPA业务的成功启动，需要对无线终端设备进行完善周全的性能测试。

HSDPA性能测试关注的是具备了HSDPA能力的终端在与网络进行通信的过程中，终端射频发射，射频接收以及基带信号处理的性能。目前，针对具备HSDPA能力的终端的性能测试，主要关注终端的三种能力：

a，对HS-DSCH(高速下行共享信道)的解调能力；

b，准确上报信道质量的能力；

c，正确检测HS-SCCH(高速下行共享信道的共享控制信道)中下行控制信息的能力。

其中，HS-DSCH是用于HSDPA的高速下行共享传输信道，该信道映射到HS-PDSCH(高速物理下行共享信道)。HS-SCCH也是下行物理信道，是用于HSDPA的共享控制信道。

在通常的测试中，由***模拟器(SS)提供HSDPA网络环境，由衰落信道仿真器(FS)模拟多径衰落环境，由加性白高斯噪声发生器(AWGNGenerator)模拟背景噪声。SS通过模拟基站、RNC和核心网的信令功能，通过空中接口拉动终端，在通信过程中对终端的响应进行记录，分析和评估。

HSDPA性能测试一般以信息比特吞吐量(R)来给出最小要求，该指标定义为在一定测试时间内，终端成功接收到的信息比特总数除以测试时间，其单位为千比特每秒。

由于HSDPA的非对称性，现有测试技术无法在上行链路将数据完全环回进行误码率或误块率分析，能够被环回的数据只有ACK/NACK。为了得到吞吐量，SS需要记录每个下行发送块的大小，并统计终端在HS-SICH(高速下行共享信道的共享信息信道)上发送的对应每个发送块的ACK/NACK情况以及statDTX的数目，通过如下公式计算信息比特吞吐量：

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}F\left(x_n\right)\×N_n}{T}---\left(1\right)$

$F\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}1& x=\mathrm{ACK}\\ 0& x=\mathrm{NACK}\\ 0& x=\mathrm{statDTX}\end{array}\right.$

其中，T是以秒为单位的测试时间，M表示整个测试过程中SS发送的下行数据块总数，N_n和x_n分别表示第n个数据块包含的信息比特数以及终端对该数据块的反馈信息，F(x)是统计信息转化函数。如果终端没有正确解调出HS-SCCH上的控制信息，就会造成statDTX。为了降低网络侧的影响，现有技术中一般假设HS-SCCH的发射功率足够大，使得出现DTX的概率非常低。

HS-DSCH上的吞吐量是衡量HSDPA终端整体性能的指标。在网络侧一切理想的条件下，该指标除了受终端射频接收性能的影响外，主要受终端内部HARQ相关处理与AMC相关处理的共同制约。标准文献中，可变参考信道下HS-DSCH吞吐量测试的侧重点就是终端的AMC处理。该测试中，需要SS依据最近一次在HS-SICH信道上接收到的终端CQI报告来设置下一次HS-DSCH发送时传输块的大小和调制编码方式。为了消除HARQ的重传对吞吐量的影响，该测试中HARQ的最大传输次数被定义为1，即不允许重传。为了统计可变参考信道的吞吐量，SS必须为每一个发送数据块保留大小记录和相应的终端反馈，当记录的响应次数达到2000后，依据式(1)计算信息比特吞吐量。

上述测试方法要求无线终端必须具备“环回”模式，即无线终端设备的测试控制模块收到来自SS的“无线承载测试”消息后，通知其内部的无线资源控制模块，自身进入测试模式，并等待来自无线资源控制模块的“无线承载建立”请求。收到该请求后，终端的“环回”模式即被激活，由于HSDPA的非对称性，现有测试技术无法在上行链路将数据完全环回进行误码率或误块率分析，能够被环回的数据只有ACK/NACK。

由于上述测试方法连接复杂，测试资源昂贵，需要SS支持。而对SS来说实现过程比较复杂，且无法在上行链路将数据完全环回进行误码率或误块率分析，还必须依赖于终端的“环回”模式，难以满足越来越高速的数据业务测试需求。因此提出一种不需要终端进入“环回”模式，可以进行HSDPA性能测试，支持HARQ和AMC相关处理的以终端为主体的测试***是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是克服现有测试技术的上述缺点，提供一种测试无线终端设备HSDPA解调解码性能的方法及***，不需要依赖于无线终端设备的“环回”模式，并能够有效提高测试结果的可靠性。

本发明所要解决的技术问题是提供一种

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种测试无线终端设备HSDPA解调解码性能的方法，包括如下步骤：

A、在无线终端设备中设置重定向模块，将重定向模块连接到测试设备，无线终端设备的物理层与上层之间的通信通过重定向模块重定向到测试设备；将测试设备连接到信号发生设备；将信号发生设备连接到无线终端设备的物理层；

B、测试设备设置待发送数据的物理特性，并控制信号发生设备将待发送数据按照所述物理特性发送出去；

C、无线终端设备的物理层接收信号发生设备发送的射频信号，对射频信号进行解调解码，并将解调解码得到的接收数据通过重定向模块发送到测试设备；

D、测试设备对发送数据和接收数据进行比较，并根据比较结果计算误码率、误块率和信息比特吞吐量。

上述的方法，步骤B中，所述物理特性包括：调制方式、编码方式、数据速率、传输块大小、传输格式组合、频点、发射功率和码道分布。

上述的方法，步骤B中，测试设备根据无线终端设备物理层产生的CQI报告设置调制方式、编码方式和传输块大小。

上述的方法，步骤D中，测试设备按照如下公式计算信息比特吞吐量R：

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}F\left(x_n\right)\×N_n}{T}$

其中，T为测试时间，M为在时间T内发送的数据块数目，N_n为第n个发送数据块包含的信息比特数，第n个发送数据块与对应的接收数据块相同时F(x_n)＝1，第n个发送数据块与对应的接收数据块不同时F(x_n)＝0，第n个发送数据块未被解出时F(x_n)＝0。

上述的方法，步骤D中，测试设备按照如下公式计算信息比特吞吐量R：

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{N}_n\×\mathrm{BER}}{T}$

其中，T为测试时间，M为在时间T内发送的数据块数目，N_n为第n个发送数据块包含的信息比特数，BER为误码率。

上述的方法，其中，所述信号发生设备包括射频信号发生器、衰落信道仿真器、加性白高斯噪声发生器，由射频信号发生器根据测试设备的控制产生射频信号，由衰落信道仿真器模拟多径衰落环境，由加性白高斯噪声发生器模拟背景噪声。

一种测试无线终端设备HSDPA解调解码性能的***，包括，测试设备、信号发生设备和无线终端设备，其中：

所述无线终端设备中设置有重定向模块，所述重定向模块连接到测试设备，无线终端设备的物理层与上层之间的通信通过重定向模块重定向到测试设备；

所述测试设备连接到信号发生设备，用于设置待发送数据的物理特性，并控制信号发生设备将待发送数据按照所述物理特性发送出去；

所述信号发生设备连接到无线终端设备的物理层，所述无线终端设备的物理层接收信号发生设备发送的射频信号，对射频信号进行解调解码，并将解调解码得到的接收数据通过重定向模块发送到测试设备；

所述测试设备还用于对发送数据和接收数据进行比较，并根据比较结果计算误码率、误块率和信息比特吞吐量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

现有测试方法无法在上行链路将数据完全环回进行误码率或误块率分析，只能依靠ACK/NACK计算信息比特吞吐量，且计算方法复杂，考虑到ACK/NACK在上行链路的接收存在一定的误码率和statDTX的影响，其测试结果可靠性低于本发明所述的测试***及方法。本发明的测试***及方法能够进行误码率和误块率分析，不需要依赖于无线终端设备的“环回”模式，操作简单，易于实现。进一步，本发明还提供两种计算信息比特吞吐量的方法：其中的一种方法和现有测试技术所采用的计算方法基本一致，但对于ACK/NACK/statDTX的判定更精确；另外一种方法采用误码率来计算信息比特吞吐量，结果更准确可靠。

附图说明

图1为本发明实施例的测试***结构示意图；

图2为本发明实施例的测试***中重定向模块的功能示意图；

图3为本发明实施例的测试***中测试设备的结构示意图；

图4为本发明实施例的测试方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

参照图1，本发明实施例的测试无线终端设备HSDPA解调解码性能的***包括：测试设备、信号发生设备和无线终端设备。

在无线终端设备中设置有一个重定向模块，重定向模块通过信号传输线连接至测试设备。重定向模块将无线终端设备的物理层和无线资源控制层以及媒体接入控制层等上层模块进行隔离，把物理层和上层模块之间的通信重定向到测试设备，然后由测试设备进行后续处理。图2对重定向模块的功能进行了直观的说明。

测试设备通过通信控制线连接至信号发生设备，信号发生设备通过射频电缆线连接至无线终端设备的物理层。测试设备用于设置待发送数据的物理特性，并控制信号发生设备将待发送数据按照所述物理特性发送出去；无线终端设备的物理层接收信号发生设备发送的射频信号，对射频信号进行解调解码，并将解调解码得到的接收数据通过重定向模块发送到测试设备；测试设备对发送数据和接收数据进行比较，并根据比较结果计算误码率、误块率和信息比特吞吐量。

所述信号发生设备包括射频信号发生器、衰落信道仿真器、加性白高斯噪声发生器，由射频信号发生器根据测试设备的控制产生射频信号，由衰落信道仿真器模拟多径衰落环境，由加性白高斯噪声发生器模拟背景噪声。该射频信号为以伪随机序列为基础的具备特定调制方式、编码方式、数据速率、传输块大小、传输格式组合、频点、发射功率和码道分布等物理特性的数据块。该射频信号的上述物理特性由测试设备来进行设置，通过通信控制线对射频信号发生器、衰落信道仿真器、加性白高斯噪声发生器进行控制，使其按照HSDPA性能测试需求的信道环境进行发射和变化。

参照图3，所述测试设备主要包括：测试控制模块、模拟无线资源控制模块(RRC)、模拟媒体接入控制模块(MAC)、交互式输入模块、射频信号控制模块、HSDPA性能参数计算模块和显示输出模块。

交互式输入模块用于预先对无线终端设备以及射频信号发生器、衰落信道仿真器和加性白高斯噪声发生器进行设置，将进行HSDPA性能测试的场景和过程预先设置完成。模拟无线资源控制模块和模拟媒体接入控制模块用于替代被重定向模块隔离的无线资源控制层以及媒体接入控制层，听从测试控制模块的调度来驱动无线终端设备的物理层完成HSDPA相关过程的处理。射频信号控制模块用于对射频信号发生器、衰落信道仿真器和加性白高斯噪声发生器进行控制，使这些仪器按照测试控制模块的需要发射特定信号。HSDPA性能参数计算模块用于协助测试控制模块完成误码率、误块率和信息比特吞吐量等指标的计算。显示输出模块对测试过程进行跟踪，能够显示并统计所有的物理层消息，并输出最后的计算结果。

测试控制模块是完成HSDPA性能测试，进行HARQ和AMC相关处理的主要模块。由于模拟的空中接***频信号是由测试控制模块通知射频信号控制模块驱动射频信号发生器等相关仪器产生；同时，由于无线终端设备物理层发送给上层模块的解调解码结果及数据将会被重定向模块转发给测试设备，由测试设备的测试控制模块进行处理。这样，不需要将数据在上行链路环回，测试控制模块即可以对每个下行数据发送块和接收块进行比较，进行误码率或误块率分析。对于AMC处理，测试控制模块根据所述的终端在HS-SICH信道上发送的CQI报告来设置下一次HS-DSCH发送时传输块的大小和调制、编码方式，并通知射频信号控制模块进行修改。如此反复进行下去，就可以完成对信息比特吞吐量的统计。对于HARQ的处理，主要是对标准规范给出的HARQ参数的处理，包括进程数、冗余版本序列RV和新数据指示NDI。测试控制模块通知射频信号控制模块翻转所要产生的HS-SCCH信道上对应于同一HARQ进程的新数据指示NDI来指示终端有无新数据传输。若终端解码解调失败后在上行HS-SICH信道上发送的是NACK而需要重传时，则测试控制模块通知射频信号控制模块保持NDI不变，并通知射频信号控制模块用冗余版本序列中的当前冗余版本的后一个冗余版本重发数据。

具体地，HSDPA性能参数计算模块按照如下公式计算信息比特吞吐量R：

A)

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}F\left(x_n\right)\×N_n}{T}$

其中，T为测试时间，M为在时间T内发送的数据块数目，N_n为第n个发送数据块包含的信息比特数，第n个发送数据块与对应的接收数据块相同时F(x_n)＝1，第n个发送数据块与对应的接收数据块不同时F(x_n)＝0。如果被测终端物理层没有正确解调出HS-SCCH上的控制信息，则该HS-SCCH控制的HS-DSCH上的数据块就解码错误，造成statDTX，F(x_n)＝0。

B)

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{N}_n\×\mathrm{BER}}{T}$

其中，T为测试时间，M为在时间T内发送的数据块数目，N_n为第n个发送数据块包含的信息比特数，BER为误码率。

参照图4，本发明实施例的测试无线终端设备HSDPA解调解码性能的方法，包括如下步骤：

步骤401：在无线终端设备中设置重定向模块，将重定向模块连接到测试设备，无线终端设备的物理层与上层之间的通信通过重定向模块重定向到测试设备；将测试设备连接到信号发生设备；将信号发生设备连接到无线终端设备的物理层；

步骤402：测试设备设置待发送数据的物理特性，并控制信号发生设备将待发送数据按照所述物理特性发送出去；

射频信号发生器、衰落信道仿真器和加性白高斯噪声发生器按照测试设备的设置发射具有HSDPA特性的特定调制方式、编码方式、数据速率、传输块大小、频点、发射功率和码道分布的射频信号。其中，测试设备根据无线终端设备物理层产生的CQI报告设置调制方式、编码方式和传输块大小。

步骤403：无线终端设备的物理层接收信号发生设备发送的射频信号，对射频信号进行解调解码，并将解调解码得到的接收数据通过重定向模块发送到测试设备；

步骤404：测试设备对发送数据和接收数据进行比较，并根据比较结果计算误码率、误块率和信息比特吞吐量。其中，依据公式(2)来计算信息比特吞吐量。

最后应当说明的是，本测试方法和***除了能够用于测试无线终端设备的HS-DSCH吞吐量性能，也能够用于HS-DSCH信道质量标识报告(CQI)测试，HS-SCCH捕获性能测试等其他HSDPA性能相关指标的测试；此外，还能够用于其他语音和数据域功能的性能测试以及功能测试。

Claims (8)

1.一种测试无线终端设备HSDPA解调解码性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、在无线终端设备中设置重定向模块，将重定向模块连接到测试设备，无线终端设备的物理层与上层之间的通信通过重定向模块重定向到测试设备；将测试设备连接到信号发生设备；将信号发生设备连接到无线终端设备的物理层；

B、测试设备设置待发送数据的物理特性，并控制信号发生设备将待发送数据按照所述物理特性发送出去；

C、无线终端设备的物理层接收信号发生设备发送的射频信号，对射频信号进行解调解码，并将解调解码得到的接收数据通过重定向模块发送到测试设备；

D、测试设备对发送数据和接收数据进行比较，并根据比较结果计算误码率、误块率和信息比特吞吐量；

步骤D中，测试设备按照如下公式计算信息比特吞吐量R：

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}F\left(x_n\right)\×N_n}{T}$

其中，T为测试时间，M为在时间T内发送的数据块数目，N_n为第n个发送数据块包含的信息比特数，第n个发送数据块与对应的接收数据块相同时F(x_n)＝1，第n个发送数据块与对应的接收数据块不同时F(x_n)＝0，第n个发送数据块未被解出时F(x_n)＝0；或者

步骤D中，测试设备按照如下公式计算信息比特吞吐量R：

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{N}_n\×\mathrm{BER}}{T}$

其中，T为测试时间，M为在时间T内发送的数据块数目，N_n为第n个发送数据块包含的信息比特数，BER为误码率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中，所述物理特性包括：

调制方式、编码方式、数据速率、传输块大小、传输格式组合、频点、发射功率和码道分布。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤B中，测试设备根据无线终端设备物理层产生的CQI报告设置调制方式、编码方式和传输块大小。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述信号发生设备包括射频信号发生器、衰落信道仿真器、加性白高斯噪声发生器，由射频信号发生器根据测试设备的控制产生射频信号，由衰落信道仿真器模拟多径衰落环境，由加性白高斯噪声发生器模拟背景噪声。

5.一种测试无线终端设备HSDPA解调解码性能的***，包括测试设备、信号发生设备和无线终端设备，其特征在于：

所述无线终端设备中设置有重定向模块，所述重定向模块连接到测试设备，无线终端设备的物理层与上层之间的通信通过重定向模块重定向到测试设备；

所述测试设备连接到信号发生设备，用于设置待发送数据的物理特性，并控制信号发生设备将待发送数据按照所述物理特性发送出去；

所述信号发生设备连接到无线终端设备的物理层，所述无线终端设备的物理层接收信号发生设备发送的射频信号，对射频信号进行解调解码，并将解调解码得到的接收数据通过重定向模块发送到测试设备；

所述测试设备还用于对发送数据和接收数据进行比较，并根据比较结果计算误码率、误块率和信息比特吞吐量；

所述测试设备按照如下公式计算信息比特吞吐量R：

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}F\left(x_n\right)\×N_n}{T}$

其中，T为测试时间，M为在时间T内发送的数据块数目，N_n为第n个发送数据块包含的信息比特数，第n个发送数据块与对应的接收数据块相同时F(x_n)＝1，第n个发送数据块与对应的接收数据块不同时F(x_n)＝0，第n个发送数据块未被解出时F(x_n)＝0；或者

所述测试设备按照如下公式计算信息比特吞吐量R：

$R=\frac{\underset{n=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{N}_n\×\mathrm{BER}}{T}$

其中，T为测试时间，M为在时间T内发送的数据块数目，N_n为第n个发送数据块包含的信息比特数，BER为误码率。

6.如权利要求5所述的***，其特征在于：

所述物理特性包括，调制方式、编码方式、数据速率、传输块大小、传输格式组合、频点、发射功率和码道分布。

7.如权利要求6所述的***，其特征在于：

所述测试设备根据无线终端设备物理层产生的CQI报告设置调制方式、编码方式和传输块大小。

8.如权利要求5所述的***，其特征在于：

所述信号发生设备包括射频信号发生器、衰落信道仿真器、加性白高斯噪声发生器，由射频信号发生器根据测试设备的控制产生射频信号，由衰落信道仿真器模拟多径衰落环境，由加性白高斯噪声发生器模拟背景噪声。

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