CN101116360A - 重传方法和系统 - Google Patents

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CN101116360A CN200580048013.5A CN200580048013A CN101116360A CN 101116360 A CN101116360 A CN 101116360A CN 200580048013 A CN200580048013 A CN 200580048013A CN 101116360 A CN101116360 A CN 101116360A
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Abstract

本发明涉及移动通信系统的基站的上行链路测试。对于测试的每个消息块，均以预定义的最大重传数量从移动台仿真器或模拟器发送消息块，而不需要来自受测试的基站的一个或多个重传请求。本发明非常适用于蜂窝移动无线电通信系统，特别是通用移动电信系统UMTS。

Description

重传方法和系统
技术领域
本发明涉及通信系统中的传输检验，更具体地说，它涉及蜂窝移动无线电系统，特别是通用移动电信系统UMTS或WCDMA系统的设备的检验。
背景技术
至或自移动台MS或用户设备UE的数据重传先前已知。以确认模式把UMTS协议结构的媒体访问控制和无线电链路控制层用于专用信道也是已知的。
在确认模式中，在检测到的传输错误未由前向差错控制恢复时进行重传。这也称为自动重复请求ARQ。使用ARQ，可以进行重传，除非传输的消息被(肯定)确认或否定确认。通常要考虑各个肯定和否定确认的时间限制。
图1说明无线电通信系统的示例设备。在此专利申请中，RNC(无线电网络控制器)《RNC》被理解为包含无线电资源控制器的网元。节点B《节点B1》、《节点B2》是一个或多个小区中负责至/自用户设备《UE》的无线电发送/接收的逻辑节点。附图示出上行链路和下行链路通信方向《上行链路》、《下行链路》。基站BS是表示节点B《BS1/节点B1》、《BS2/节点B2》的物理实体。RNC通过Iub接口与节点B相连。在图中，节点B《节点B1》、《节点B2》和用户设备《UE》显示为包含ARQ实体《ARQ》。
媒体访问控制MAC和无线电链路控制RLC用于像通用分组无线电业务GPRS和UMTS之类的无线电通信系统中。
第三代合作项目(3GPP)：技术规范组无线电接入网，物理层规程，3G TS 34.121 v5.6.0，法国，2004年12月，在第9.3.1.4.1段中描述，ACK/NACK的设置在SS(系统模拟器)中处理，使得不管来自UE的响应是什么(ACK，NACK或DTX)，每次发送新数据，这是因为HARQ传输设置为1，即不重传失败的块，以验证CQI报告的变化。系统模拟器SS是一种设备或系统，能够生成模拟的节点B信令并且分析一个或多个RF信道上的UE信令响应，以便为受测试的UE创建所需的测试环境。图2对应于3GPP技术规范中的图A.16，说明用于根据规范的多径衰落传播测试的连接。系统模拟器产生传输TX，下行链路在模拟的节点B天线连接器发送信号《S》，下行链路发送的信号《S》具有所需的谱密度Ior。下行链路发送的信号是例如高速下行链路共享信道HS-DSCH。下行链路信号《S》穿过衰减器《ATT1》和衰落模拟器《衰落模拟器》以产生模拟的接收机信号《R》。AWGN(加性高斯白噪声)发生器《AWGN发生器》产生穿过衰减器《ATT2》的噪声信号《N》以产生所需谱密度Ioc的带宽有限噪声信号《NA》。接收机信号《R》和模拟的噪声信号《N》在混合组合器《HYB》中相结合。通过使结合的接收机信号和噪声《R+NA》穿过循环器《C》把它输入受测试的UE《受测试的UE》的天线连接器。受测试的UE《受测试的UE》在上行链路方向传输TX。上行链路信号穿过循环器《C》或相应设备及衰减器《ATT3》。
3GPP技术规范的第9.2节是关于不同多径衰落环境中HS-DSCH的单链路性能。HS-DSCH的UE接收机单链路性能由信息位吞吐量决定。表9.2.1.2.列出了节点B响应来自UE的ACK/NACK/DTX的规定行为。如果收到ACK，则发起新传输。如果收到NACK并且未达到重传的最大数量，则发起重传。最多允许四次传输，使用混合ARQ，HARQ来组合传输。确认模式控制实体《AMC》接收UE测量报告并且按需要重传数据块。
第三代合作项目(3GPP)：技术规范组无线电接入网，FDD增强型上行链路；物理层方面(版本6)，3G TS 25.808 v1.0.1，法国，2005年2月，关于UTRAFDD增强型上行链路的整体支持，赢得节点B受控调度、混合ARQ和更短TTI的支持。第8.1节描述了数据传输的物理信道结构。E-DPDCH(E-DCH专用物理数据信道)是映射E-DCH(增强型专用信道)类型的CCTrCh(编码合成传送信道)的物理信道。CCTrCh是通过编码和复用一个或几个传送信道得到的数据流。图3说明E-DPDCH的帧结构。E-DPDCH无线电帧分为5个子帧，每个长度为2毫秒；第一子帧在每个E-DPDCH无线电帧的开始处开始，并且第五子帧在每个E-DPDCH无线电帧的结束处结束。数据在时隙中传输，每个时隙包含2560个码片。数据位的数量《N数据》取决于根据表1使用的比特率/SF(扩频因子)。
时隙格式#I 信道比特率(kbps) SF 比特/帧 比特/子帧 比特/时隙N数据
    0     60   64   600   120   40
    1     120   32   1200   240   80
    2     240   16   2400   480   160
    3     480   8   4800   960   320
    4     960   4   9600   1920   640
    5     1920   2   19200   3840   1280
表1：E-DPDCH时隙格式
3GPP技术规范的第8.2.1节指定了E-DCH HARQ确认指示符信道E-HICH。E-HICH是携带上行链路E-DCH混合ARQ确认、HARQ-ACK指示符的固定速率(SF＝128)下行链路物理信道。
第三代合作项目(3GPP)：技术规范组无线电接入网，基站(BS)无线电传输和接收(FDD)(版本6)，3G TS 25.104 v6.8.0，法国，2004年12月，指定UTRA(通用地面无线电接入)的FDD(频分双工)模式的基站最小RF特征。第8.3节描述了多径衰落信道条件下的DCH的解调的四个测试实例。第B.2节指定了多径衰落环境的传播条件。
第三代合作项目(3GPP)：技术规范组无线电接入网，基站(BS)一致性测试(FDD)(版本6)，3G TS 25.141 v6.8.0，法国，2004年12月，指定在FDD模式中工作的UTRA基站的RF(射频)测试方法和一致性要求。测试方法和一致性要求源自3GPP TS 25.104中定义的UTRA基站规范并且与其一致。笫8.3节指定了多径衰落信道条件下的DCH的解调的四个测试实例的程序。
以上所引用文献中没有一个公开了消除或减少用于测试用途的反馈信息的状态报告的传输的方法和系统。
发明内容
上述先有技术参考描述了UE实体和节点B或系统模拟器之间的传输。
在涉及混合ARQ传输时，先有技术描述了允许每个信息块只有一个传输实例或根据要求反馈信道的反馈信息发起动态数量的传输。
由于重传，单个传输无法模拟ARQ的性能增加。动态数量的传输要求反馈信息，反馈信息又要求测试设备包含此类控制信息的调制和传输在模拟信道的另一端接收，例如导致多径衰落的传输信道。
具体地说，为了测试增强型上行链路传输，十分需要性能量度、如吞吐量的测试在测试设备中只要求考虑的链路，也不要求反馈链路的完整实现以执行要求的测试。
因此，本发明的目的在于，消除或减少通过反馈信道的传输，同时仍达到相关和可靠的测试结果。
还有一个目的是消除或减少通过反馈信道的传输，同时不引入可能使例如根据要求不执行测试的原因不明显的过程。
又一个目的是简化测试过程以实现能够加速测试过程的测试模拟器。
最后，一个目的是分离各种测试以减少可在不同运行系统安装之间变化的相关性。
本发明实现了这些目的，特别适合于演进的通用移动电信系统的具有高速下行链路分组接入的系统的增强型上行链路的性能测试。
下面参照以下附图通过举例的方式描述了本发明的优选实施例。
附图说明
图1说明无线电通信系统的示例设备。
图2说明根据先有技术的用于多径衰落传播测试的连接。
图3说明E-DPDCH的帧结构。
图4说明根据本发明的为上行链路测试连接的示例测试设备。
图5在流程图中说明根据本发明确定基站上行链路性能量度的示例测试程序。
图6说明根据本发明的移动台仿真器或模拟器。
图7说明根据本发明的示例测试设备。
具体实施方式
图4说明根据本发明为上行链路测试连接的示例测试设备。具体地说，测试UMTS系统的增强型上行链路。上行链路通信的增加比特率和容量的重要要素是混合ARQ的采用。在基站《受测试的BS》的性能检查期间，无线电信道模拟器模拟变化的无线电条件。在优选实施例中，无线电信道模拟器包含噪声发生器《AWGN发生器》、衰减器《ATT1》、《ATT2》、产生影响来自UE模拟器的用于现实和相关上行链路测试的发送信号《S》的所需特征的信道变化的衰落模拟器《衰落模拟器》以及用于组合接收信号《R》和衰减的噪声信号《NA》的混合组合器《HYB》或相应设备。
在真实的系统中，反馈信号《FB》从基站《受测试的BS》发送到当前用户设备实体。反馈信息提供例如HARQ相关信息供用户设备确定是否应发起早前已发送数据的再次传输。与传输被成功解码而无需再(重)传输的情况相比，显然数据重传会减少吞吐量。
当然，(增强型)上行链路测试的UE模拟器也可以制作成包含射频调谐器以解调与真实UE类似的反馈信息。但是，为了测试目的，这会增加测试设备的成本，并且会为确定基站上行链路电路对例如得出的(上行链路)吞吐量测试结果的影响带来困难。完整实现的测试系统的反馈信道《FB》将要求移动台MS仿真器或模拟器《UE模拟器》对无线电反馈信号解码并且实时(即几乎同时)调节要发送到基站《受测试的BS》的数据《S》。因此，除了解调能力，还要求MS仿真器或模拟器《UE模拟器》具有足够的处理能力。
不要求反馈的另一优点在于，反馈信道中的错误可以分开考虑而无需在增强型上行链路信道和反馈信道随机过程的联合分析中对受增强型上行链路和反馈信道的错误处理影响的测试结果进行复杂的分析。
在还考虑可能在协议数据单元的序列号中发生错误的切换过程给合反馈信道的错误并且影响受测试的基站上行链路的测试性能时，此优点更加明显。
因此，为了上行链路测试目的，十分需要消除(增强型)上行链路性能、如吞吐量的测试的反馈路径。
根据本发明的优选实施例，可靠测试程序需要发送不要求反馈的预定义测试模式。这通过引入最大数量的允许传输来实现，对应于HARQ传输的最大数量。
根据本发明，MS仿真器或模拟器《UE模拟器》制作成发送此预定义的最大数量的传输。每个消息的这些传输将按需要由基站《受测试的BS》组合。
发明者发现根据例如3GPP规范，基站应为每个解码的消息块提供RSN(重传序列号)。发明者还发现RSN反映了消息块成功解码前需要的传输数量。(成功解码应理解为解码根据可用错误检查似乎是正确的。很可能该解码的消息块随后也被正确解码。)当前，虽然不限制本发明，RSN最大为三(RSN∈[0，1，2，3])，并且因此只要求传输两个比特。吞吐量是优选的性能量度。根据本发明的第一模式，吞吐量根据由RSN反映的要求传输数量、消息块传输的总数和每个消息块的预定义最大(重新)传输数量，以及每个传输花费的时间的比率；或者同等地每个块的初始传输数量∑iBlocki和由RSN反映的要求传输花费的总时间∑i(1+RSNi)的比率来计算。不考虑解码失败，传输效率是
η 1 = Σ i Block i Σ i ( 1 + RSN i ) . - - - ( 1 )
根据本发明的方法的小缺点在于，测试步骤的时间稍微延长了一点，因为偶尔要花费时间在受测试的基站《受测试的BS》不要求的消息的(重新)传输上。
在当前的RSN限制下，对于每个消息块的所有最大传输实例数量小于或等于四(对应于初始传输和三个或更少重传)，测试将提供正确的结果。为了实际测试目的，四是优选的每个消息块的最大传输数量。
根据本发明，最好有多个预定义的测试实例，各具有指定的信息部分的最大(重新)传输数量。
根据本发明的第二模式，吞吐量以效率和比特率或块速率的形式来表示。在还通过用指示为成功解码的相对块数量SD/(SD+UD)对等式(1)中的吞吐量加权来考虑正确块的速率用于效率量度时，其中SD是解码成功的块数量并且UD是解码失败的块数量，在还考虑解码失败时的效率将是
η 2 = SD Σ i Block i ( SD + UD ) Σ i ( 1 + RSN i ) . - - - ( 2 )
所需的吞吐量η最好按时间使用表示，通过等式(2)中的效率除以每块所需的时间Tblock。为了以比特率而不是块速率表示吞吐量，等式(2)的效率乘以每块的比特数量Nblock，
η = SD · N block · Σ i Block i ( SD + UD ) · T block · Σ i ( 1 + RSN i ) . - - - ( 3 )
图5的流程图中说明确定等式(3)(以及相应的等式(1)或(2))中的量度的示例测试程序。
在测试中要传输如步骤《S5》中检查的预定义块数量。在测试中，一个信息块每次以最大的(重新)传输数量发送《S1》。受测试的BS接收消息块的所有(重新)传输并且初始只使用消息块的第一传输对传输的块解码《S2》。调查解码是否成功《S3》。在解码成功的情况下，如果有更多块要发送《S5》，则发送下一消息块《S1》(不使用先前块的剩余传输的信息)，并且可选地成功解码块的数量加1《S4》。在解码失败的情况下，调查是否所有最大的(重新)传输数量已考虑用于解码。如果不是这样，受测试的基站会对在一个附加(重新)传输中包含信息的消息块解码《S2》。如果在解码《S7》时已经考虑所有(重新)传输并且没有获得成功解码，可选地解码失败的消息块的数量加1《S8》。在达到最大解码尝试数量《S7》或消息块成功解码《S3》时，无论哪个条件先达到，以最大重传数量发送下一消息块，除非根据测试再没有要调查的块《S5》。
在所有消息块已被发送并且解码时，从可用变量确定统计数据。根据当前说明，要求从基站把解码尝试数量报告到更高节点，如无线电网络控制器RNC。因此，所要求解码尝试的总数《S6》k＝∑i(1+RSNi)是从受测试的BS可获得的输出。传输的信息块的数量《S6》从测试设备得知，i＝∑iBlocki。因此，等式(1)中的吞吐量量度容易得到。而且，对于每个已发送消息以及对于测试的所有消息，传输时间可获得Tblock。成功解码的消息的相对数量取决于受测试的基站可能可获得，也可能不可获得。因此，等式(2)中的比率将可选地可获得。在备选实施例中，排除了消息块的成功解码数量的可选地不断计算的数量，并且成功解码的消息块的速率通过对比从基站输出的数据和所发送的数据来确定。
图6说明根据本发明的移动台仿真器或模拟器《UE模拟器》。移动台仿真器或模拟器《UE模拟器》最好包含存储部件《M》、处理部件《u》以及传输电路《TX》。每个消息块的预定义的一个或多个最大传输数量通过输入部件《I1》、《I2》被输入移动台仿真器或模拟器《UE模拟器》。一个或多个最大传输数量最好被输入存储部件《M》并且由处理部件《μ》按需要读出。或者，消息块的各个最大传输数量被输入存储部件《M》或处理部件《μ》。处理部件《μ》配置为向传输电路《TX》提供信息测试消息及其预定义的重传数量。处理部件《μ》留意已发送消息块数量，最好包括存储部件《M》的中间使用。传输电路输出根据技术《O1》中已知的完善定义的规范调制一个或多个信号，以通过上述信道模拟器传递到受测试的基站。在所有消息块均已传输时，移动台仿真器或模拟器提供已传输消息块的数量《O2》。在示例实施例中，移动台仿真器或模拟器《UE模拟器》还提供《O2》来自测试实例的消息块的已发送数据。在示例实施例中，已发送数据与从受测试的基站接收的数据进行对比，以便在如下所述的测试设备中评估。
图7说明根据本发明的示例测试设备《TE》。测试设备《TE》最好包含至少一个输入《I1》、《I2》，用于输入每个消息块的最大传输数量。这也可以存储在存储部件《M》中并且如处理部件《μ》所请求的来访问。测试设备包括移动台仿真器或模拟器《UEsim》和信道模拟器《CHsim》，其中至少移动台仿真器或模拟器UEsim》由处理部件《μ》控制。在优选实施例中，处理部件和存储部件在测试设备的整合实体中的移动台仿真器或模拟器《UEsim》和测试设备《TE》之间共享。但是，测试设备还可以实现为独立控制实体，用于连接至移动台仿真器或模拟器《UEsim》和可选的信道模拟器《CHsim》。来自信道模拟器《O1》的输出被提供到连接器，用于连接至受测试的基站。还有输出部件《O2》，用于输出测试性能量度供评估。处理部件《μ》可选地设置为还对比从受测试的基站的输出到测试设备的数据输入《I1》、《I2》和移动台仿真器或模拟器《UEsim》提供的数据。测试设备包含输出《O2》，用于最好以对应于等式(3)的吞吐量的形式提供测试性能。
本领域的技术人员容易理解，BS或UE的接收机和发射机属性实际上是通用的。本专利申请中诸如BS、UE或RNC之类的概念的使用并非要把本发明仅限于与这些缩写词相关的设备。对于本发明，它涉及对应工作的所有设备或者对于本领域的技术人员是明显与它相适应的所有设备。作为明显非排他的实例，本发明涉及无用户身份模块SIM的移动台以及包括一个或多个SIM的用户设备。此外，协议和层的引用与UMTS术语的关系紧密。但是，这并不排除本发明在具有类似功能性的其它协议和层的其它系统中的适用性。
本发明并非要仅限于以上详细描述的实施例。在不背离本发明的情况下可以进行变更和修改。它涵盖以下权利要求的范围之内的所有修改。

Claims (35)

1.一种用于移动通信系统的基站的上行链路测试的方法，所述方法的特征在于，对于测试的每个消息块，均以预定义的最大重传数量从移动台仿真器或模拟器发送消息块，而不需要来自受测试的基站的一个或多个重传请求。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动台仿真器或模拟器和基站经由射频信道模拟器连接。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述受测试的基站被设计用于结合重传的信息的混合ARQ解码。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，存在预定义数量的具有不同预定义最大重传数量的测试实例。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它可以与在移动台仿真器或模拟器和受测试的基站之间是否建立了反馈信道无关地执行。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它可以与在移动台仿真器或模拟器和受测试的基站之间是否建立了E-DCH HARQ确认指示符信道无关地执行。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测试设备依据吞吐量提供性能量度，所述性能量度包括来自于来自受测试的基站的一个或多个重传序列号的数据。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，每个消息块的最大传输数量相对于重传序列号的表示来确定。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，每个消息块的最大传输数量小于或等于重传序列号的表示的最大值加1。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述性能量度还包括已传输消息块的数量。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述性能量度还包括由受测试的基站成功解码的消息块的相对数量。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述性能量度还包括时间使用或消息块频率。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行链路是第三代合作项目的增强型上行链路。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消息块在增强型专用信道或E-DCH专用物理数据信道上发送。
15.一种用于移动通信系统的基站的上行链路测试的移动台仿真器或模拟器，所述移动台的特征在于，对于测试的每个消息块以预定义的最大次数发送消息块而不需要接收来自受测试的基站的一个或多个重传请求的发送部件。
16.如权利要求15所述的移动台，其特征在于，对于预定义数量的测试实例改变所述预定义最大数量的电路。
17.如权利要求15所述的移动台，其特征在于，提供已传输消息块的数量的输出部件。
18.如权利要求15所述的移动台，其特征在于，提供已传输消息块中已传输信息的输出部件。
19.如权利要求15所述的移动台，其特征在于，所述上行链路是第三代合作项目的增强型上行链路。
20.如权利要求15所述的移动台，其特征在于，所述消息块在增强型专用信道或E-DCH专用物理数据信道上发送。
21.一种用于移动通信系统的基站的上行链路测试的测试设备，所述方法的特征在于，用于确定与经由信道模拟器从移动台仿真器或模拟器发送到受测试的基站的消息块关联的性能量度的处理部件，对于测试的每个消息块以预定义的最大重传数量发送每个消息块，而不需要来自受测试的基站的一个或多个重传请求。
22.如权利要求21所述的测试设备，其特征在于，用于互连移动台仿真器或模拟器和受测试的基站的射频的部件。
23.如权利要求21所述的测试设备，其特征在于，所述测试设备可在具有不同预定义最大重传数量的预定义数量的测试实例中操作。
24.如权利要求21所述的测试设备，其特征在于，它可与从受测试的基站到移动台仿真器或模拟器是否建立了反馈信道无关地操作。
25.如权利要求21所述的测试设备，其特征在于，它可与在移动台仿真器或模拟器和受测试的基站之间是否建立了E-DCH HARQ确认指示符信道无关地操作。
26.如权利要求21所述的测试设备，其特征在于，用于依据吞吐量提供性能量度的处理部件，所述性能量度包括来自于来自受测试的基站的一个或多个重传序列号的数据。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，每个消息块的最大传输数量相对于重传序列号的表示来确定。
28.如权利要求26所述的方法，其特征在于，每个消息块的最大传输数量小于或等于重传序列号的表示的最大值加1。
29.如权利要求26所述的测试设备，其特征在于，所述性能量度还包括已传输消息块的数量。
30.如权利要求29所述的测试设备，其特征在于，所述性能量度还包括由受测试的基站成功解码的消息块的相对数量。
31.如权利要求29所述的测试设备，其特征在于，所述性能量度还包括时间使用或消息块频率。
32.如权利要求21所述的测试设备，其特征在于，所述上行链路是第三代合作项目的增强型上行链路。
33.如权利要求21所述的测试设备，其特征在于，所述消息块在增强型专用信道或E-DCH专用物理数据信道上发送。
34.一种测试系统，其特征在于，用于执行权利要求1-14中任一项中的方法的部件。
35.一种测试系统，其特征在于，根据权利要求15-20中任一项的移动台仿真器或模拟器以及根据权利要求21-33中任一项的测试设备。
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