CN101675681B - 用于测试发射频率的指派的方法、测试设备以及基站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于测试基站(3)从全部数目的发射频率中进行的一个或多个发射频率(f_zu、f_1zu、f_2zu)的分配的方法和适当的测试设备以及基站。在测试设备(2)和基站(3)之间建立连接(4)，并且以一信号功率和相位在至少一个分配的发射频率上发送至少一个数据信号部分。另外，在至少一个未指派的发射频率上发送至少一个测试信号部分，针对发射频率或者具有多个发射频率的频率块以一发射功率和相位发送各个测试信号部分，其中该发射功率和相位针对各发射频率和各频率块被单独设定并且至少彼此部分不同。接收并评估具有未指派的一个和/或多个发射频率的测试信号部分。确定待分配的发射频率或频率块并且返回分配信号。将该分配信号与期望的值相比较。

Description

用于测试发射频率的指派的方法、测试设备以及基站

技术领域

本发明涉及用于测试通过基站从全部数目的发射频率中进行的一个或多个发射频率的分配的方法、测试设备以及相应的基站。

背景技术

诸如OFDMA(正交频分多址)之类的现代无线电发射方法使用多个可用的发射频率。为了实现在所有情况下的最优质量的连接或者整个可用带宽的最优利用，发射频率或者包括若干个发射频率的频率块通过基站分配给正在参与的终端设备。为了分配这些发射频率，要对各个发射频率的发射质量进行例如关于相位或信号功率的分析。根据该分析的结果，并考虑其它容限条件，例如，已经发布的频率或者邻居小区的可用发射频率上的信号的重叠，可用发射频率中的一个或多个被选择并被分配给连接到基站的终端设备。然后，该终端设备在所分配的发射频率上发射待传递的数据。

发明内容

本方法的目的是提供一种测试通过基站为正在参与的终端设备进行的频率或频率块的分配的可能性。这个目的通过根据本发明的具有权利要求1的特征的方法、通过根据本发明的具有权利要求9的特征的测试设备以及通过根据权利要求12的基站来实现。

在根据本发明的用于测试通过基站从全部数目的理论上可用的发射频率中进行的一个或多个发射频率的分配的方法的情况下，最初在所述测试设备和基站之间建立无线电链路。利用该无线电链路，通过所述测试设备在至少一个分配的发射上按给定的信号功率和相位传递数据信号部分。待设定的相位和信号功率是按照发射标准中所规定的那样被调整的。在这里作为实例指定的OFDMA发射方法的情况下，这些数据信号部分中的每一个对应于待发射的信号的帧结构中的一时隙。除了这些数据信号部分，测试信号部分也由所述测试设备传递到所述基站。一个测试信号部分也对应于一个时隙。这些测试信号部分在没有提供给数据发射且没有被分配的至少一个发射频率上被传递到所述基站。在上下文中，由所述测设备发射的每个测试信号部分被分配有针对所述测试信号部分中所使用的每个发射频率或者在那里所提供的一个频率块被单独调整的发射功率和相位。由所述测试设备连续发射的该测试信号部分或若干个测试信号部分由所述基站接收。针对该测试信号的发射频率和/或频率块，单独评估这些测试信号部分的信号功率和相位。而且，针对所述分配的发射频率，评估所述信号功率和/或所述相位。这可以通过分析所述数据信号部分来实现，也可以通过也在所分配的发射频率上发射测试信号部分并且接下来仅仅评估该测试信号部分或若干个测试信号部分来实现。基于这些评估出的信号功率和/或相位来确定待用于所述基站和正在参与的终端设备之间的链路并因此待分配的发射频率或频率块。

由所述基站产生并返回分配信号。该分配信号包含关于接下来有待使用的发射频率的信息，并且由所述测试设备接收。该分配信号或它的内容与一预期的值相比较，该预期的值对应于各个发射频率或频率块的单独调整的发射功率和/或相位。该预期的值在产生所述测试信号部分期间在所述测试设备中被确定，并且指示在正确评估的情况下所述基站应该确定哪个发射频率。

为了实施根据本发明的方法，所述测试设备提供了信号发生单元，利用该信号发生单元产生包括至少一个数据信号部分和至少一个测试信号部分的信号。在上下文中，在所分配的发射频率上发射所述数据信号部分，并且在所有情况下，由发射设备在至少一个未分配的发射频率上发射所述测试信号部分。将所述数据信号部分指派给所分配的频率以及将所述测试信号部分至少分配给至少一个未分配的发射频率也由所述信号发生单元来实施。此外，所述测试设备提供了用于接收分配信号的接收设备以及用于将所接收的分配信号的内容与预期的值进行比较的比较设备。所述发射设备以这样的方式被设计，即使得信号功率和/或相位可以被单独分配给每个发射频率的发射信号和/或分配给具有若干个发射频率的频率块，并且所述发射信号被相应地输出。

此外，在所述基站中提供了接收设备、评估设备、分配信号发生单元以及评估设备。所述评估设备被连接到操作模式选择单元，其中所述评估设备以这样的方式被设计，即在所有情况下，基于所述操作模式选择单元的选择信号，仅仅那些根据从所述测试设备接收的信号确定的参数被用作确定待分配的发射频率或待分配的频率块的基础。

从属权利要求中具体说明了根据本发明的方法和根据本发明的测试设备的有利的进一步展开。

特别地，具有提供若干连续时隙的帧结构的信号被有利地产生以进行发射，其中，在该信号的各个连续帧中，相同的时隙用于发射所述测试信号部分。所述测试信号部分可以在包括所分配的发射频率的若干个频率块和/或发射频率上被发射，其中在所有情况下，若干个发射频率被组合以形成频率块。在上下文中，特别地，在连续帧中，所述测试信号部分的频率块的数目可以变化。然后，一方面，可通过连续帧的连续测试信号部分覆盖整个带宽；而且，另一方面，也可有针对性地使用例如仅仅一个频率块以测试所述基站的分配功能。特别地，所述基站的负载也可相应地被调整，因为不同帧的测试信号部分中包含不同数目的频率块或未分配的发射频率。相应地，对那种整个带宽被包含在所述测试信号部分中的基站的评估比只使用一个频率块或甚至单个未分配的发射频率的情况要更加复杂。

此外，在基站中对影响所述分配信号的另外的参数进行抑制以便所述基站只基于从所述测试设备发射的信号来确定分配信号是有利的。例如，这样的另外的参数是已经被占用的发射频率，无线电链路在该已经占用的发射频率上在所述基站和其它网络参与者之间建立。在实际操作时，这些发射频率并不可用。如果所述基站在正常操作期间确定这种频率应该被分配，该分配信号将仍然分配一个不同的频率。然而，这种可替代的分配对分析结果有害，因为不可能与预期的值一致。相应地，所述基站提供了操作模式故障单元，通过该操作模式故障单元，评估设备是可控的。所述操作模式选择单元的选择信号被提供给所述评估设备，于是所述评估设备抑制影响所述分配信号的另外的参数。这种另外的参数可以例如来源于存储被邻居小区占用的发射频率的表。

根据另一优选实施例，通过改变与所分配的发射频率的信号功率和/或相位的偏差最小的分配给频率块或发射频率的信号功率和/或相位确定对所分配的发射频率实施改变。所述基站与参与者之间的数据发射，从而同样与测试设备之间的数据发射，使用曾经分配的发射频率直到由于分配新的发射频率而使发射频率发生改变为止。通过使分配的发射频率的信号功率或相位保持不变并同时分别改变未分配的发射频率的信号功率或相位，可确定该改变的标准。在上下文中，特别优选的是，针对仅仅一个给定的发射频率或一个给定的频率块逐步增加连续测试信号部分或者逐步改变相位，直到所述给定的发射频率或所述给定的频率块被所述基站分配。

所述测试设备提供了至少一个模型以选择优选地存储在缓冲器中的测试信号部分的发射频率。相应地，所述测试方法的流程可以采用简单方式简单地通过调用预定义的模型来控制。例如，在连续的测试信号部分中使用的频率块或发射频率的顺序也可以采用预定的方式存储在该缓冲器中，连续帧的各个发射频率或频率块的信号功率和/或相位的变化也可以这样。

而且，所述测试设备包括控制单元，通过该控制单元，在所有情况下，信号功率和/或相位针对发射频率或频率块被单独地分配给所述测试信号。在上下文中，所述控制单元可以被特别地设计，以便在改变所述信号功率或所述相位时，它识别所分配的发射频率的改变，而后从所述测试设备的缓冲器中调用新的模型，或者例如中断该测试并输出结果。

附图说明

下面基于附图在说明书中更详细地说明本发明的优选实施例。这些附图如下：

图1示出了具有根据本发明的测试设备和根据本发明的基站的测试系统的电路框图；

图2示出了从测试设备发射的信号的模型表示，作为对根据本发明的方法的流程的说明；

图3示出了发射的信号的第二模型表示；

图4示出了发射的信号的第三模型表示；

图5示出了实施根据本发明的用于测试由基站进行的发射频率的分配的方法的流程。

具体实施方式

图1以模型的方式示出了测试系统1，其包括测试设备2和基站3。基站3和测试设备2经由无线电链路4相互连接。该无线电链路包括上行链路信道5，从测试设备2发射的信号通过该上行链路信道被传送给基站3。相反，无线电链路4的下行链路信道6也被提供，通过该下行链路信道，信号从基站3被传送给测试设备2。

测试设备2包括信号发生单元7。信号发生单元7产生待发射的信号，下面将参照图2-4对此进行更详细的说明。由信号发生单元7产生的信号通过发射设备8和接口9输出。在本上下文中，在所有情况下都为该信号的发射频率单独分配发射功率和相位。发射设备8以使得它能够根据所产生的信号中可获得的每种频率的规范单独产生信号功率和相位的方式被设计。相应地，信号经由接口9传送到基站3，例如，该信号提供了在整个带宽上规定的功率分布。

采用这种方式从测试设备2发射的信号在基站3的接收接口10处被接收。在这里接收的信号被提供给评估单元11。评估单元11确定针对包含在该信号中的每个发射频率或可以包含若干个发射频率的频率块的信号功率和相位。因此，在质量上具有最高值的发射频率或具有最好质量的频率块在评估单元11中被确定。分配信号发生设备12基于所确定的最优发射频率或频率块产生分配信号，该分配信号经由基站3的发射接口13和下行链路信道6发射回测试设备2。第二接口14形成在测试设备2中，将所接收的分配信号提供给接收设备15。该分配信号在评估设备16中被评估，并且该分配信号的内容被确定。基于所确定的该分配信号的内容，在比较器17中确定由基站3实际分配的发射频率是否与基于测试设备2产生和发射的信号所预期的发射频率一致。为了这个目的，由控制单元19确定预期分配的值，该预期分配的值代表基站在正确分析的理想情况下分配的发射频率。基于针对各个发射频率或频率块分配的信号功率和相位，该控制单元确定在理想评估的情况下基站3应该分配哪个发射频率。该预期值由控制单元19传递给比较器17。比较器17将预期值与根据该分配信号的内容实际确定的发射频率进行比较。该比较的结果再次被提供给控制单元19。该控制单元19可以例如被连接到屏幕，以这里没有图示说明的方式输出该结果。

此外，该控制单元19连接到缓冲器18。可以在缓冲器18中存储若干不同的模型，在这些不同的模型中存储针对各个测试信号部分对发射频率或具有若干个发射频率的频率块的选择。一方面，模型可以包括针对每个测试信号部分单纯选择发射频率，另一方面，同时可以包含为发射频率分配给定信号功率。在该缓冲器中还可以存储用于为发射频率分配信号功率或相位的额外模型。然后，这些模型通过控制单元19被调用并且路由至信号发生设备7，在这里实施发射频率与相应提供的信号功率和/或相位之间的分配。

除非另有说明，所有的与发射频率有关的研究也相应地适用于频率块。

基站3还为用于正常操作模式的另外的参数提供了源20，以建立与若干参与者之间的无线电链路。例如，为了防止发射频率的双重占用，在实际操作时，这些另外的参数被评估设备11考虑在内。例如，这些参数是已经被其它参与者占用或被与其它参与者之间的链路占用的频率。此外，源20可以包含存储了例如蜂窝移动电话网络内的邻居小区所使用的发射频率的表。在正常操作模式下，这些参数被提供给评估设备11。评估单元11考虑这些参数并相应地基于仍然可用的发射频率和从测试设备接收的信号确定应该将可自由使用的发射频率中的哪一个分配给测试设备2。然而，为了不受影响地实施测量，基站3还提供了操作模式选择单元21。评估设备11经由连接到评估设备11的操作模式选择单元21被切换到测试模式。在该测试模式下，由源20提供的参数被抑制。例如，可以通过跳过评估单元11的算法中的给定步骤来实现这种抑制。可替代地，还可以用缺省值来充当用于从源20向评估设备11读入参数的相应输入。

作为说明，已经采用了无线电链路4。然而，为了测试目的，还可以使用电缆捆绑(cable——bound)式连接而非无线电链路。采用这种方式可以更好地控制或排除诸如不期望的衰减之类的环境影响。

图2图示说明了第一实例，作为对测试设备2所产生的信号的说明。由测试设备2产生的信号提供连续帧30、40和50。在给出的示范性实施例中，并且在不限制根据本发明的原则的情况下，连续帧30、40和50中的每一个提供七个时隙31-37、41-47以及51-57。这些时隙中的每一个对应于一个信号部分。头四个信号部分31-34、41-44、51-54各自被设计为数据信号部分，而每一帧的第五时隙分别作为测试信号部分35、45和55。

各数据信号部分31-34、36、37、41-42、...在由基站3分配的频率f_zu上被发射。相反，测试信号部分35、45和55在整个可用带宽f_gesamt上被发射。例如，发射测试信号部分35、45和55所用的整个带宽分别被细分成例如九个频率块35.1-35.9、45.1-45.9和55.1-55.9。相应地，频率块35.i、45.i和55.i中的各个频率块可以依次包含多个发射频率(子载波频率)。

在发射测试信号部分35期间，将在该频率上发射测试信号部分所用的给定信号功率分配给频率块35.i中的每一个。为了首先允许由评估设备11进行评估，针对各个频率块的这些信号功率至少部分不同。基站3基于这些单独分配给频率块35i从而分配给发射频率的信号功率，确定连接的最优频率。

例如，通过在发射设备8中产生的频率选择性衰落可以将不同的信号功率分别分配给各个频率块35.i或发射频率。

图2中给出的示范性实施例在整个带宽f_ges上发射连续帧30、40、50的测试信号部分35、45和55中的每一个。相应地，在每一帧30、40、50之后，整个可用频带已经被覆盖，而且在每一帧30、40或50之后，可以由基站3在评估设备11中确定待分配的频率。

而且，图2示出，在所有情况下，帧30、40、50的第三时隙以及相应的数据信号部分33、43、53形成所谓的上行链路参考信号，以在连接到基站3的设备中进行解调。利用这种导频信号，与该链路相关的数据被传递给在所有情况下都连接到基站3的终端设备。

图3示出了用于实施根据本发明的方法的信号的第二示范性实施例。为了清楚地表示，仅仅为各自相关的频率块或数据信号部分提供了附图标记。最初，在首先分配的频率f_1zu上发射第一帧30的数据信号部分或在第一帧30之前的帧的数据信号部分。在接收到测试信号部分35之后，基站3分配新频率f_2zu。然后，在该新分配的发射频率f_2zu上传递数据信号部分41ff。与上述无关的是，在所有情况下，为待发射的测试信号部分保留了由控制设备19确定的用于选择频率块的模型。显而易见的是，第一帧30的测试信号部分35包含那些保存在先前帧的测试信号部分中的频率块。相应地，两个连续帧中的测试信号部分因此使用了整个频率带宽f_ges的所有频率块。针对整个可用频带f_ges，在所有情况下，在已经以这种方式将一个具有单独分配的信号功率和单独分配的相位的频率块传递到基站3之后，可以由基站3或由它的评估设备11实施评估。因此，可以每隔一帧改变发射频率并相应地分配新发射频率。再次针对帧40和50对此进行图示说明。在所有情况下，在第二帧40中的测试信号部分45中频率块45.1、45.3、45.5、45.7、45.9以单独分配的信号功率和相位被发射，而在接下来的帧50中以整个带宽中还缺少的其它频率块45.2、45.4、45.6和45.8进行发射。相应地，在两帧40和50之后，针对整个带宽，关于功率和相位的所需信息再次可被基站3使用。

图4示出不仅可以基于该信号功率或相位确定发射频率的正确分配，而且可以确定阈值或极限值，根据该阈值或极限值可改变所分配的发射频率。

为了这个目的，如图4中还示出的，在首先分配的频率f_1zu上实施基站3和测试设备3之间的数据发射。在所分配的发射频率上进行的发射的功率也被保持为常数，相位也是如此。相反，针对测试信号部分35、45或55的频率块中的至少一个频率块实施信号功率或相位的变化。在图示说明的示范性实施例中，在所有情况下，第二频率块35.2、45.2和55.2被用于确定该信号功率和/或相位分别与所分配的发射频率的信号功率或相位的最小间隔距离。如以上图示说明的各个测试信号部分35、45和55，在频率f_2zu下的信号功率被逐步增加。通过逐步增加该信号功率，通过基站3传递相应的分配信号，可以确定分配给新频率f_2zu的信号功率ΔP。

图4示出为了该目的，在每个测试信号部分35、45和55中仅使用一个频率块35.2、45.2、55.2。然而，当然也可以使用更复杂的模型来实施对发射频率的分配的测试。特别地，在所有情况下，在测试信号部分内，任何需要的功率分布可以用于单独的发射频率或频率块，其中，所分配的信号功率中的一些或所有信号功率可以在连续帧内变化。

图5采用简化模型再次图示说明实施根据本发明的方法。最初，在步骤60开始本测试方法。在发射具有单独分配给每个发射频率或每个频率块的信号功率的数据信号部分和测试信号部分之前，选择基站的操作模式。基于选择信号，将评估设备切换到测试模式，在该模式下，另外的参数被抑制(步骤61)。接下来，在步骤62，选择测试信号部分应该提供的配置。为了这个目的，由信号发生单元7从缓冲器18中读出模型。该模型可以仅仅提供连续测试信号部分中各自使用的频率块，或者可替代地可以已经包含为该连续测试信号部分单独分配的信号功率或相位。可以例如采用缓冲器18中的表的形式存储这种模型。

在选择该模型之后，在步骤63中产生由数据信号部分和测试信号部分组成的相应发射信号。该信号包括若干连续帧，其中针对所使用的发射频率中的每一个，将信号功率和相位分配给测试信号部分以及数据信号部分。在步骤64中，根据该信息，即用于数据信号部分和测试信号部分的频率以及分配的信号功率和相位，确定预期的值。该预期的值表示接下来基站3应该将哪个发射频率分配给该测试设备。该预期的值还可以指不应当对暂时使用的发射频率实施改变。

然后，在步骤35，该发射信号由测试设备2发射并由该基站接收。在这里，在评估设备11中确定待分配的频率。如果之前已经由操作模式选择单元21指定了应该忽略另外的参数，则只根据在上行链路信道5中传送的数据信号部分和测试信号部分中所包含的信息确定该待分配的频率。分配信号由基站3产生并且在下行链路信道6中返回。在步骤66中将该分配信号的内容与预期的值进行比较，并且在步骤67中输出评估的结果。这种评估可以包括例如由基站3进行的正确的分配和不正确的分配的比较。

根据本发明的方法并不限于给出的示范性实施例。特别地，有利地，特征的独立的组合是可能的。而且参考这样的事实，即提供图2-4中示出的模型只是作为图示说明。

Claims (12)

1.一种用于测试通过基站(3)从全部数目的发射频率中进行的一个或多个发射频率(f_zu、f_1zu、f_2zu)的分配的方法，该方法包括下列流程阶段：

-在测试设备(2)与所述基站(3)之间建立连接(4)；

-以一信号功率和相位在至少一个所分配的发射频率(f_zu、f_1zu、f_2zu)上发射至少一个数据信号部分(31-34、36、37、41-44、46、47、51-54、56、57)；

-在至少一个未分配的发射频率上发射至少一个测试信号部分(35、45、55)，其中各个测试信号部分(35、45、55)针对相应一个发射频率或一个具有若干个发射频率的频率块，以针对各发射频率或各频率块单独调整的、至少彼此部分不同的发射功率和相位被发射；

-接收具有一个和/或多个所述未分配的发射频率的一个或多个测试信号部分(35、45、55)；

-单独地评估所述测试信号部分(35、45、55)针对所述未分配的发射频率和/或频率块的信号功率和/或相位，并且评估所分配的发射频率的信号功率和/或相位；

-确定待分配的发射频率或频率块，并且返回分配信号；以及

-接收所述分配信号并与预期的值进行比较。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

具有一帧结构的信号被产生以供发射，其中一帧包括若干个连续的时隙(31-37、41-47、51-57)，并且在所有情况下，相互连续的帧(30、40、50)的相同时隙(35、45、55)被用来在至少一个未分配的发射频率上发射所述测试信号部分(35、45、55)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在所有情况下，若干个发射频率被组合以形成频率块，并且所述测试信号部分(35、45、55)包括若干个频率块。

4.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

影响所述分配信号的另外的参数通过所述基站(3)被抑制，并且相应地，所述分配信号仅仅基于从所述测试设备(2)发射的信号被确定。

5.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

通过改变为所述测试信号部分(35、45、55)的频率块和/或发射频率单独指派的信号功率和/或相位，所述信号功率和/或所述相位与所分配的发射频率(f_zu、f_1zu、f_2zu)的信号功率和/或相位的偏差的极限值被确定，其中，所分配的发射频率(f_zu、f_1zu、f_2zu)的改变由所述分配信号导致。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

在连续的测试信号部分(35、45、55)中，针对给定的发射频率(f_2zu)或给定的频率块的信号功率被逐步增加，直到该给定的发射频率(f_2zu)或该给定的频率块被所述基站(3)分配为止。

7.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

与先前的测试信号部分相比，连续的测试信号部分的至少一个未分配的发射频率和/或至少一个频率块具有不同的频率位置。

8.根据权利要求7所述的方法，

其特征在于，

连续的测试信号部分中，所述未分配的发射频率和/或频率块的频率位置根据预定模型被改变。

9.一种用于测试基站(3)的测试设备，具有：信号发生单元(7)，用于产生具有至少一个数据信号部分和至少一个测试信号部分(35、45、55)的信号，其中为与基站(3)相连接而分配的发射频率(f_zu、f_1zu、f_2zu)被分配给所述至少一个数据信号部分，并且未分配的发射频率被分配给所述至少一个测试信号部分(35、45、55)；发射设备(8)，用于以针对各发射频率或各频率块单独调整的信号功率和/或相位发射信号；接收设备(15)，用于接收分配信号；以及比较设备(17)，用于将所接收的分配信号的内容与预期的值进行比较。

10.根据权利要求9所述的测试设备，

其特征在于，

用于选择所述测试信号部分(35、45、55)的发射频率的至少一个模型存储在所述测试设备(2)的缓冲器(18)中。

11.根据权利要求9或10所述的测试设备，

其特征在于，

具有以使信号功率和/或相位针对相应的发射频率或频率块单独指派给所述测试信号的方式设置的控制单元(19)。

12.一种基站，具有：接收设备；评估设备(11)，用于确定待分配的发射频率(f_zu、f_1zu、f_2zu)；分配信号发生单元(12)，用于产生分配信号；

其特征在于，

所述基站进一步包括连接到所述评估设备(11)的操作模式选择单元(21)，

其中所述评估设备(11)根据所述操作模式选择单元(21)的选择信号，可被以仅仅评估连接到所述基站(3)的测试设备(2)所接收的信号的方式调整，其中所述评估设备(11)被配置为通过跳过所述评估设备实现的算法中的给定步骤来抑制影响所述分配信号的另外的参数，或者将用于向所述评估设备(11)读入所述另外的参数的输入设置为缺省值。

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