CN103369580B - 在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法和装置。包括：提供包括至少一个比特的状态序列，每个所述比特表示在一个子帧中解调无线信道后获取的循环冗余校验结果是否正确。针对每个终端侧有资源调度的子帧，依次读取所述状态序列中的一个比特。根据所读取的比特所表示的循环冗余校验结果是否正确，来决定终端侧向基站侧发送的反馈信息。本发明降低了在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的复杂度并且节省成本。

Description

在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法和装置

技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法和装置。

背景技术

在TD-SCDMA协议R5版本中为支持下行高速数据传输而引入了HSDPA技术。协议为下行高速数据传输定义了三种信道，HS-DSCH、HS-SCCH和HS-SICH，如图1a所示。基站向终端传输一个传输块的过程如下：

基站侧使用HS-SCCH信道发送时隙数目、码道、传输块大小、调制方式等信息给终端，终端根据这些信息去解调基站下发的HS-DSCH信道，终端基于HS-DSCH信道的解CRC结果形成ACK或者NACK，通过HS-SICH信道反馈给基站侧。

在TD-SCDMA协议R7版本中为支持上行高速数据传输而引入了HSUPA技术。协议为上行高速数据传输定义了三种信道，E-PUCH、E-AGCH和E-HICH，如图1b所示。终端向基站传输一个传输块的过程如下：

基站侧使用E-AGCH信道发送时隙数目、扩频因子、授权功率等授权信息给终端，终端根据E-AGCH的授权信息选择一个大小合适的传输块，通过E-PUCH信道发送给基站，基站对E-PUCH信道进行解调，基站的解CRC结果形成ACK或者NACK，通过E-HICH信道反馈给终端侧。

随着HSUPA技术的引入，在上行发送高速数据，在协议的设计上引入了MAC-es实体、HARQ重传技术等，增加了终端侧的系统复杂度。尤其是在上传和下载业务同时进行的情况下，会出现HSDPA和HSUPA业务的并发，应用场景变得更加复杂。例如在TD-SCDMA网络环境下，TCP上行数据包含了TCP上载数据和TCP下载数据流的TCPACK包，TCP下行数据包含了TCP下载数据和TCP上载数据流的TCPACK包。RLC层的上行承载上包含了RLC上行数据包和下行RLC数据包的状态包等。RLC层的下行承载上包含了RLC下行数据包和上行RLC数据包的状态包等。

越来越复杂的系统结构客观上需要终端侧有一种简单可行的低成本方法仿真和测试系统性能，如队列调度算法性能仿真、进程调度算法性能仿真、TCP参数优化等。

通过在终端侧进行系统级仿真与测试，可以对比不同误块率目标值情况下的终端性能，例如，FTP下载速率和PING包时延。进一步，通过控制误块率能够使得终端的下载速率和时延最优化。

在系统级性能测试方面，目前现有技术一般采用基站设备加衰落信道仿真仪器来构建移动信道或者定点信道环境，将终端通过衰落信道仿真仪器与基站连接，在终端的上行和下行引入信道仿真仪器所产生的信号衰落和噪声。其结构如图1c和图1d所示。图1c是示出传统单终端系统级性能测试环境搭建连接示意图。图1d是示出传统多终端系统级性能测试环境搭建连接示意图。

采用基站搭配衰落信道仿真仪器进行测试的方法，在搭建和维护此类测试环境系统的时候，必须用到衰落信道仿真仪器，而且由于设备之间连接线以及转换头的衰减和损耗，需要对仪器进行校准以及对环境进行调试才能正常工作。所以这种方法存在以下缺点：

必须通过在物理层加衰落信道的方式来模拟无线环境，会用到衰落信道仿真仪；

硬件成本高，尤其是在多UE同时测试的场景，需要多套衰落信道仿真仪器；

需要开发控制仿真仪器的测试脚本，效率低；

需要对测试环境进行维护，持续投入成本高。

发明内容

本发明涉及的技术术语如下：

HSDPA：HighSpeedDownLinkPacketAccess，高速下行分组接入技术；

HSUPA：HighSpeedUpLinkPacketAccess，高速上行分组接入技术；

TTI：TransmissionTimingInterval，传输时间间隔；

BLER：BlockErrorRate，误块率；

HS-DSCH：HighSpeedDownLinkSharedChannel，高速下行链路共享信道；

HS-SCCH：HighSpeedSharedcontrolchannel，高速共享控制信道；

HS-SICH：HighSpeedSharedInformationchannel，高速共享信息信道；

E-PUCH：EnhancedPhysicalUplinkChannel，增强上行物理链路信道；

E-AGCH：EnhancedAbsoluteGrantChannel，增强绝对许可信道；

E-HICH：EnhancedHarqIndicatorchannel，增强HARQ指示信道；

CRC：循环冗余校验；

HARQ：HybridAutomaticRepeatRequest，快速混合自动重传技术。

鉴于以上，本发明提出在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法和装置。

本发明提出在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，包括：提供包括至少一个比特的状态序列，每个所述比特表示在一个子帧中解调无线信道后获取的循环冗余校验结果是否正确；针对每个终端侧有资源调度的子帧，依次读取所述状态序列中的一个比特；根据所读取的比特所表示的循环冗余校验结果是否正确，来决定终端侧向基站侧发送的反馈信息。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，还包括存储已提供的所述状态序列的步骤。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于，所述提供包括至少一个比特的状态序列的步骤，包括：根据初始序列估计出Markov模型的转移概率矩阵和发布矩阵，根据所述转移概率矩阵和所述发布矩阵生成所述状态序列，其中，实际现场采集的终端循环冗余校验出错序列是终端侧物理层HS-DSCH的循环冗余校验结果或E-HICH的ACK或者NACK反馈结果，将其表示成01序列，作为所述初始序列；或者所述初始序列为随机序列，所述转移概率矩阵被设计为使得循环冗余校验结果的出错概率等于误块率均值。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于，所述提供包括至少一个比特的状态序列的步骤，包括：生成取值范围在区间[0～2^M-1]内的随机数X，M为大于等于1的整数，将随机数X与设定上限进行比较，所述设定上限为误块率目标值乘以(2^M-1)，根据比较结果输出表示循环冗余校验结果是否正确的比特，通过输出的比特生成所述状态序列。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：对于支持上行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指E-AGCH调度E-PUCH的子帧；所述下行无线信道是E-AGCH；如果所读取的比特表示E-AGCH解调出的循环冗余校验结果正确，通过E-PUCH向基站侧发送E-AGCH调度的E-PUCH数据，否则丢弃当前子帧上的E-AGCH数据。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：对于支持下行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指HS-SCCH调度HS-DSCH的子帧；所述下行无线信道是HS-SCCH；如果所读取的比特表示HS-SCCH解调出的循环冗余校验结果正确，则解调HS-SCCH调度的HS-DSCH数据，通过HS-SICH向基站侧发送ACK，否则丢弃当前子帧上的HS-SCCH数据，通过HS-SICH向基站侧发送NACK。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：对于支持下行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指HS-SCCH调度HS-DSCH的子帧有业务；所述下行无线信道是HS-DSCH；如果所读取的比特表示HS-DSCH解调出的循环冗余校验结果正确，通过HS-SICH向基站侧发送ACK，否则通过HS-SICH向基站侧发送NACK。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：当上、下行无线信道对称时，提供共用的状态序列或者分别提供上行状态序列和下行状态序列，当上、下行无线信道不对称时，分别提供上行状态序列和下行状态序列。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：对于所述随机序列，用于控制上行状态序列和下行状态序列生成的随机种子设置为不一样的值。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：终端侧与基站侧通过空口连接，通过所述空口与所述状态序列模拟实现所述无线信道。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：终端侧与基站侧经由射频连接线直接连接，通过所述射频连接线与所述状态序列模拟实现所述无线信道。

本发明提出在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，包括：状态序列提供模块，提供包括至少一个比特的状态序列，每个所述比特表示在一个子帧中解调无线信道后获取的循环冗余校验结果是否正确；状态序列读取模块，针对每个终端侧有资源调度的子帧，依次读取所述状态序列中的一个比特；反馈模块，根据所述状态序列读取模块所读取的比特所表示的循环冗余校验结果是否正确，来决定终端侧向基站侧发送的反馈信息。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，还包括：存储模块，存储所述状态序列提供模块已提供的所述状态序列。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：所述状态序列提供模块根据初始序列估计出Markov模型的转移概率矩阵和发布矩阵，根据所述转移概率矩阵和所述发布矩阵生成所述状态序列，其中，实际现场采集的终端循环冗余校验出错序列是终端侧物理层HS-DSCH的循环冗余校验结果或E-HICH的ACK或者NACK反馈结果，将其表示成01序列，作为所述初始序列；或者所述初始序列为随机序列，所述转移概率矩阵被设计为使得循环冗余校验出错的概率等于误块率均值。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：所述状态序列提供模块生成取值范围在区间[0～2^M-1]内的随机数X，M为大于等于1的整数，将随机数X与设定上限进行比较，所述设定上限为误块率目标值乘以(2^M-1)，根据比较结果输出表示循环冗余校验结果是否正确的比特，通过输出的比特生成所述状态序列。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于，所述状态序列提供模块通过长度为M位的反馈移位寄存器生成所述随机数。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：对于支持上行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指E-AGCH调度E-PUCH的子帧；所述下行无线信道是E-AGCH；如果所读取的比特表示E-AGCH解调出的循环冗余校验结果正确，通过E-PUCH向基站侧发送E-AGCH调度的E-PUCH数据，否则丢弃当前子帧上的E-AGCH数据。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：对于支持下行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指HS-SCCH调度HS-DSCH的子帧；所述下行无线信道是HS-SCCH；如果所读取的比特表示HS-SCCH解调出的循环冗余校验结果正确，则解调HS-SCCH调度的HS-DSCH数据，通过HS-SICH向基站侧发送ACK，否则丢弃当前子帧上的HS-SCCH数据，通过HS-SICH向基站侧发送NACK。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：对于支持下行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指HS-SCCH调度HS-DSCH的子帧有业务；所述下行无线信道是HS-DSCH；如果所读取的比特表示HS-DSCH解调出的循环冗余校验结果正确，通过HS-SICH向基站侧发送ACK，否则通过HS-SICH向基站侧发送NACK。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：当上、下行无线信道对称时，所述状态序列提供模块提供共用的状态序列或者分别提供上行状态序列和下行状态序列，当上、下行无线信道不对称时，所述状态序列提供模块分别提供上行状态序列和下行状态序列。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：对于所述随机序列，用于控制上行状态序列和下行状态序列生成的随机种子设置为不一样的值。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：终端侧与基站侧通过空口连接，通过所述空口与所述状态序列模拟实现所述无线信道。

进一步，所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：终端侧与基站侧经由射频连接线直接连接，通过所述射频连接线与所述状态序列模拟实现所述无线信道。

现有技术的系统级性能测试系统的搭建方式需要使用衰落信道仿真仪器以及连接元件如环路器和衰减器等，当进行多终端同时接入测试时，需要多套衰落信道仿真仪器以及连接元件。

本发明在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真，将HS-DSCH或E-PUCH的CRC解调结果序列用服从期望BLER目标值分布规律的随机序列取代的方式来模拟无线信道对业务解调质量的影响，并在终端侧实现。利用射频连接线连接待测试终端的天线端口和基站天线端口即可完成测试环境的搭建，可以直接用终端侧设备搭配网络侧设备完成系统级仿真与测试。当进行多终端测试的时候，只需要增加射频连接线个数。

与现有技术采用衰落信道仿真仪的实现方式相比，本发明不需要采用衰落信道仿真仪，从而无需进行衰落信道仿真仪测试脚本的开发、调试以及维护，节省了硬件成本以及开发和维护成本。因此，本发明降低了在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的复杂度并且节省成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1a是示出现有技术中基站向终端传输数据的过程示意图。

图1b是示出现有技术中终端向基站传输数据的过程示意图。

图1c是示出传统单终端系统级性能测试环境搭建连接示意图。

图1d是示出传统多终端系统级性能测试环境搭建连接示意图。

图2是示出本发明在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法流程图。

图3是示出本发明的上行处理时序图。

图4是示出本发明一实施例中的下行处理时序图。

图5是示出本发明另一实施例中的下行处理时序图。

图6a是示出本发明在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置示意图，该装置示出了单终端的情况。

图6b是示出本发明在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置示意图，该装置示出了多终端的情况。

图7是示出现有技术状态转移示意图。

图8是示出本发明的终端侧结构框图，该结构针对上行，其处理时序对应于图3。

图9是示出本发明一实施例中终端侧结构框图，该结构针对下行，其处理时序对应于图5。

图10是示出本发明另一实施例中终端侧结构框图，该结构针对下行，其处理时序对应于图4。

图11是示出本发明CRC序列的分布规律与仿真结果中CRC序列分布规律的对比图。

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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图2是示出本发明在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法。包括以下步骤：

在步骤201，提供包括至少一个比特的状态序列，每个所述比特表示在一个子帧中解调无线信道后获取的循环冗余校验结果是否正确。其中，在下面的第一～第三实施例中将详细说明所提供的状态序列是如何生成的。

在本发明的另一实施例中，还可以包括存储已提供的所述状态序列的步骤。

在步骤202，针对每个终端侧有资源调度的子帧，依次读取所述状态序列中的一个比特。

例如，TD-SCDMA系统，子帧的长度设计为5ms。上行有资源调度的子帧是指终端侧收到E-AGCH所调度的E-PUCH所在的子帧，图3为上行处理时序图，示出了上行有无调度以及读取状态序列的示意图；下行有资源调度的子帧是指终端侧收到HS-SCCH所调度的HS-DSCH所在的子帧，图4和图5为下行处理时序图，示出了有无调度以及读取状态序列的示意图。终端可以通过软件或者硬件实现读取状态序列，例如DSP设备。从图3～图5可以看出，依次读取已生成的状态序列中的一个比特是指在有调度时触发读取操作，例如，第一次调度时读取状态序列的第一个比特，第二次调度时读取状态序列的第二个比特，依此顺推。无调度则不读取。

在步骤203，根据所读取的比特所表示的循环冗余校验结果是否正确，来决定终端侧向基站侧发送的反馈信息。

本发明用于模拟解调出的循环冗余校验结果出错的情况，且出错概率服从误块率目标值，从而模拟出无线信道对业务解调质量的影响，构建出符合误块率目标值的系统级仿真与测试环境。在此基础上，本发明可以进行终端侧系统逻辑问题的验证测试以及进行系统级性能参数的对比仿真。

图6a是示出本发明在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置示意图，该装置示出了单终端的情况。图6b是示出本发明在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置示意图，该装置示出了多终端的情况。

本发明所述装置包括终端侧以及网络侧设备，其中，网络侧设备包括基站天线接口、基站、RNC(RadioNetworkController，无线网络控制器)以及CN(CoreNetwork，核心网)，终端侧包括状态序列读取模块以及反馈模块。在该装置中，还包括状态序列提供模块，用于提供状态序列。所述状态序列提供模块可以设置在网络侧，向终端侧提供状态序列。所述状态序列模块也可以直接设置在终端侧。在本发明的另一实施例中，该装置还可以包括存储模块(已标示在图6a和图6b中)。终端侧可以与基站侧通过空口连接，通过空口与状态序列模拟实现所述无线信道。在另一实施例中，终端天线接口也可以通过射频连接线与基站天线接口连接。即终端侧与基站侧经由射频连接线连接，通过所述射频连接线与状态序列模拟实现无线信道。

下面将结合附图，对以上各个模块的具体结构进行说明。

状态序列提供模块提供包括至少一个比特的状态序列，每个所述比特表示在一个子帧中解调无线信道后获取的循环冗余校验结果是否正确。在本发明另一实施例中，存储模块还可以存储所述状态序列提供模块已提供的所述状态序列。

其中，第一～第二实施例是基于Markov模型生成状态序列。当数据传输速率较高时，无线信道中相邻数据分组之间具有相关性，更接近这种记忆信道的一种模型是Markov模型。因此，本发明提出将3G系统中的业务信道HS-DSCH或E-PUCH的循环冗余校验结果序列抽象成Markov模型序列，以模拟服从误块率目标值分布的无线信道对业务质量的影响。

下面简要说明现有技术中Markov模型序列的生成方法。

CRC结果存在两个离散的状态，正确和错误，分别用‘0’和‘1’表示，CRC结果状态集合表示为{0，1}；用k表示从‘0’状态转移到‘0’状态的概率，q表示从‘1’状态转移到‘1’状态的概率。例如，状态序列的第一位为0，那么该序列的第二位为0的概率是k，为1的概率是1-k。状态转移如图7所示。

转移概率矩阵T为：

$T=\left[\begin{array}{cc}k& 1-k\\ 1-q& q\end{array}\right]$

发布矩阵E为：

$E=\left[\begin{array}{cc}1-r& r\\ s& 1-s\end{array}\right]$

其中r和s表示状态发布错误率，即在状态‘0’上发布状态‘1’的概率为r，在状态‘1’上发布状态‘0’的概率为s。

当前状态之前获取的状态序列，可以用于估计出Markov模型的转移概率矩阵T(transferprobabilitymatrix)和发布矩阵E(emissionsmatrix)，根据转移概率矩阵T和发布矩阵E生成后续带有相同属性的状态序列。

第一实施例

本实施例利用Markov模型上述特性，所述状态序列提供模块根据初始序列估计出转移概率矩阵T和发布矩阵E，根据转移概率矩阵T和发布矩阵E生成状态序列。

当有外场数据时，实际现场采集的终端循环冗余校验出错序列是终端侧物理层HS-DSCH的循环冗余校验结果或E-HICH的ACK或者NACK反馈结果，将其表示成01序列，作为初始序列，‘0’可以表示CRC正确，‘1’可以表示CRC错误。

下面以采集北京站外场数据并获取循环冗余校验结果的过程为例进行说明。通过数据卡执行上传和下载操作，记录CRC解调结果，假设采集时间为半小时，将采集的半小时内的真实CRC解调结果表示成01序列，作为初始序列。经过Markov模型处理，得到状态序列的Markov模型统计特性-转移概率矩阵T1和发布矩阵E1，该计算过程可以通过Matlab语言实现。

使用Matlab语言代码获取转移概率矩阵T1和发布矩阵E1的实现方式如下：

[estimateT1，estimateE1]＝hmmestimate(AA，AA)；％％AA为初始序列，是通过采集外场数据获取的状态序列，在该命令中直接输入AA，在输入AA之后，运算出转移概率矩阵T1和发布矩阵E1。

BB＝hmmgenerate(N，T1，E1)；％％Hmmgenerate用于根据矩阵T1和矩阵E1生成Markov模型序列，N表示样本数。hmmgenerate从一个马尔可夫模型产生一个状态序列和输出序列，当矩阵T1和矩阵E1为方阵时，状态序列和输出序列一致，即生成本实施例所述BB。

该实施例中，初始序列是采集实际网络环境下的CRC解调结果，即误块率目标值是确定的，所以，生成后续带有相同属性的状态序列是服从误块率目标值分布的，可以模拟无线信道对业务解调质量的影响。

第二实施例

当没有外场数据时，可以根据Matlab随机种子生成初始序列。初始序列为随机序列，没有携带实际网络环境的特性。本实施例中，转移概率矩阵T2被设计为使得循环冗余校验结果的出错概率等于误块率均值P，由于根据转移概率矩阵T2生成状态序列，所以，利用Markov模型生成的状态序列服从BLER目标值分布，从而可以模拟无线信道对业务解调质量的影响。

转移概率矩阵T2为：

$T2=\left[\begin{array}{cc}1-p& p\\ 1-p& p\end{array}\right]$

其中，第一行左侧的1-P表示从状态“0”转移到状态“0”的概率；第一行右侧的P表示从状态“0”转移到状态“1”的概率；第一行左侧的1-P表示从状态“1”转移到状态“0”的概率；第一行右侧的P表示从状态“1”转移到状态“1”的概率。

考虑到CRC出错的概率是独立的，对于一个BLRE均值为P的随机序列来说，任意一个CRC值为0的概率都是1-P，任意一个CRC值为1的概率都是P。也就是说，在确定误块率均值或者目标值之后，该矩阵就是一个确定的矩阵了。

假设不存在CRC误检和漏检，则r和s的取值均为0，得到发布矩阵E2为：

$E2\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1\end{array}\right]$

在获取转移概率矩阵T2和发布矩阵E2之后，可以生成服从期望BLER目标值分布的状态序列。

在给定服从Markov模型过程的状态序列的BLER均值P之后，假设P＝0.1，通过Matlab语言生成服从期望BLER目标值分布的状态序列：

P＝0.1；

T2＝[1-p，p；1-p，p]；

E2＝[1，0；0，1]；

rand(‘state’，S)；％％产生均匀分布的种子；

randn(‘state’，S)；％％产生高斯分布的种子；

CC＝hmmgenerate(N，T2，E2)；％％Hmmgenerate()是一个matlab命令，用于根据矩阵T2和矩阵E2生成Markov模型序列。hmmgenerate从一个马尔可夫模型产生一个状态序列和输出序列，当矩阵T2和矩阵E2为方阵时，状态序列和输出序列一致，即生成本实施例所述CC。

其中，state表示状态，S表示生成随机序列样本的种子，即初始序列，例如，S可以是0～(2³²-1)中的任一个数，N表示样本数，T2表示转移概率矩阵，E2表示发布矩阵，输入上述参数和命令，生成最后的状态序列CC。独立的随机序列需要设置不同的种子，或者说根据不同的种子生成不同的状态序列。

第三实施例

所述状态序列提供模块在有E-AGCH或HS-SCCH调度的子帧上生成取值范围在区间[0～2^M-1]内的随机数X，即产生M比特随机数，M为大于等于1的整数，2^M表示2的M次幂。将随机数X与设定上限进行比较，所述设定上限与BLER目标值有关，例如是BLER目标值乘以随机数X取值上限，对于该实施例，设定上限为BLER目标值×(2^M-1)，根据比较结果输出表示循环冗余校验是否正确的比特，通过输出的比特生成状态序列。其中，所述状态序列提供模块可以通过长度为M位的反馈移位寄存器生成所述随机数。

例如，当设定上限为BLER目标值×(2^M-1)时，采用如下代码所描述逻辑生成‘01’状态序列，作为当前E-AGCH所指示子帧的E-PUCH的CRC解调结果，或者作为当前HS-SCCH所指示子帧的HS-DSCH的CRC解调结果。

在上述代码中用到了BLER目标值参数，该参数可以控制根据生成的状态序列统计出的BLER均值等于BLER目标值。例如，BLER目标值为10％，X取值范围在区间[0～2^M-1]内，设定上限为0.1×(2^M-1)，那么，随机数X有90％大于0.1×(2^M-1)，也就是说，CRC状态为0的概率是90％，CRC状态为1的概率是10％，其中，0表示正确，1表示错误，由此BLER均值等于10％。该实施例通过BLER目标值可以控制所生成的状态序列的BLER均值等于BLER目标值。在样本足够多、仿真时间足够长时，所生成的状态序列近似Markov模型序列。当然，本领域技术人员应该理解，可以对上述逻辑进行改变，生成本实施例所述状态序列。该实施例中，终端不需要安装Matlab软件，不需要支持Matlab软件运行所需的操作系统，支持其他语言(如C语言，C++语言，汇编语言等)的终端即可根据该实施例生成状态序列。

通过上述任一实施例，可以提供服从期望BLER目标值分布的状态序列。当上、下行无线信道对称时，例如TD-SCDMA，所述状态序列提供模块可以提供共用的状态序列或者分别提供上行状态序列和下行状态序列。当上、下行无线信道不对称时，例如WCDMA，所述状态序列提供模块分别提供上行状态序列和下行状态序列。对于所述随机序列，用于控制上行状态序列和下行状态序列生成的随机种子设置为不一样的值。本领域技术人员应该可以理解，上述说明只是示例性说明，不应理解为对本发明的限制。在本发明上述实施例基础上所进行的相应变形和修改，都应覆盖在本权利要求的保护范围之内。

下面将结合附图，对状态序列读取模块以及反馈模块执行的相关操作进行详细说明。

其中，状态序列读取模块针对每个终端侧有资源调度的子帧，从所述状态序列提供模块提供的状态序列中依次读取一个比特。当然，如果在所述存储模块中已存储所述状态序列，则可以从所述存储模块依次读取状态序列中的一个比特。反馈模块根据所述状态序列读取模块所读取的比特所表示的循环冗余校验结果是否正确，来决定终端侧向基站侧发送的反馈信息。

图8是示出本发明实施例的终端侧结构框图，该结构针对上行，其处理时序对应于图3。从图8中可以看出，存储模块存储状态序列提供模块提供的状态序列，由状态序列读取模块从存储模块中读取比特，当然，状态序列读取模块也可以从状态序列提供模块中直接读取(未示出)。图9和图10中各模块的连接关系与图8相同。

如果当前子帧E-AGCH解调结果错误，说明当前子帧上没有收到E-AGCH调度，按照没有收到调度的正常逻辑进行处理，即不发送E-AGCH调度的E-PUCH，丢弃E-AGCH上的数据。

对于支持上行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指E-AGCH调度E-PUCH的子帧，所述下行无线信道是E-AGCH。

如果所述反馈模块所读取的比特表示E-AGCH解调出的循环冗余校验结果正确，保留当前信道上的E-AGCH并通知MAC层当前收到的E-AGCH信息，表示这个包对，通过E-PUCH向基站侧发送E-AGCH调度的E-PUCH数据，否则丢弃当前子帧上的E-AGCH数据，不通知MAC层当前收到的E-AGCH信息，也不发送这个E-AGCH调度的E-PUCH数据，相应地网络侧会因为终端没有发包而检测到E-PUCHCRC错误。

该实施例对应的处理时序如图3所示，第一行代表子帧号，按照时间顺序从第i子帧起，依次描述了在连续的多个子帧上的处理时序。第二行代表E-AGCH的检测结果，如果第i子帧的CRC解调正确则检测到对应子帧有调度，否则无调度。第三行表示状态序列，在有调度的子帧上依次读取状态序列的一个比特，在无调度的子帧上不执行读取行为。第四行表示E-PUCH的发送情况，如果有调度的第i子帧读取出的状态序列的比特为1则丢弃调度，不发送第i子帧E-AGCH所调度的E-PUCH上的数据，否则发送第i子帧E-AGCH所调度的E-PUCH上的数据。

网络侧会因为CRC状态指示为1的E-PUCH没有发送而在反馈E-HICH时指示NACK，我们可以得到期望设置的BLER等于BLER目标值。其他处理如HARQ重传等，正常进行。

图9是示出本发明一实施例中终端侧结构框图，该结构针对下行，其处理时序对应于图5。该实施例相当于对HS-DSCH进行干预，控制向基站侧发送ACK还是NACK。

对于支持下行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指HS-SCCH调度HS-DSCH的子帧有业务，所述下行无线信道是HS-DSCH。

如果所述反馈模块所读取的比特表示HS-DSCH解调出的循环冗余校验结果正确，正常处理该子帧上的HS-DSCH，即交付HS-DSCH数据给MAC层，将当前子帧的HS-DSCH的CRC解调结果置为正确，通过HS-SICH向基站侧发送ACK，否则丢弃当前子帧上的HS-DSCH数据，将当前子帧的HS-DSCH的CRC解调结果置为错误，通过HS-SICH向基站侧发送NACK。需要说明的是，CQI反馈机制，仍然按照CRC的真实解调结果进行CQI值反馈，但是在CRC状态为1的子帧对应的HS-SICH上反馈NACK。

该实施例对应的处理时序如图5所示，第一行代表子帧号，按照时间顺序从第i子帧起，依次描述了在连续的多个子帧上的处理时序。第二行代表HS-DSCH的CRC解调结果，如果第i子帧的CRC解调正确则对应子帧有业务，否则无业务。第三行表示状态序列，在有业务的子帧上需要依次读取状态序列的一个比特，在无业务的子帧上不执行读取行为。第四行表示HS-SICH的内容发送情况，如果有业务的第i子帧读取出的状态序列的比特为“1”，则丢弃业务并且在HS-SICH上发送NACK，否则递交HS-DSCH传输块给终端侧上层，并且在HS-SICH上发送ACK。

图10是示出本发明另一实施例中终端侧结构框图，该结构针对下行，其处理时序对应于图4。该实施例相当于对HS-SCCH进行干预，控制向基站侧发送ACK还是NACK。

对于支持下行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指HS-SCCH调度HS-DSCH的子帧，所述下行无线信道是HS-SCCH。

如果所述反馈模块所读取的比特表示HS-SCCH解调出的循环冗余校验结果正确，则正常处理该子帧上的HS-SCCH数据并解调HS-SCCH调度的HS-DSCH数据，通过HS-SICH向基站侧发送ACK，否则丢弃当前子帧上的HS-SCCH数据，通过HS-SICH向基站侧发送NACK。

该实施例对应的处理时序如图4所示，第一行代表子帧号，按照时间顺序从第i子帧起，依次描述了在连续的多个子帧上的处理时序。第二行代表HS-SCCH的检测结果，如果第i子帧的CRC解调正确则检测到对应子帧有调度，否则无调度。第三行表示状态序列，在有调度的子帧上依次读取状态序列的一个比特，在无调度的子帧上不执行读取行为。第四行表示HS-DSCH的解调情况，如果有调度的第i子帧读取出的比特为“1”，则丢弃调度并且不解调第i子帧HS-SCCH所调度的HS-DSCH，否则解调第i子帧HS-SCCH所调度的HS-DSCH。后续对HS-SICH的处理按照协议进行，即将HS-DSCH信道的CRC解调结果形成ACK或者NACK，通过HS-SICH信道反馈给基站侧。

图11示出本发明利用Markov模型建模的CRC错误分布规律与仿真结果中CRC序列分布规律的对比图。图中示出了AWGN(加性高斯白噪声)信道，以10％BLER场景下的仿真结果中的CRC序列的分布规律以及两状态Markov模型的建模和服从误块率均值为10％的状态序列分布规律，从图上看两者分布规律很近似。横轴表示根据循环冗余校验个数统计出的长度为512个子帧的滑动窗口内的误块率BLER＊10000，纵轴表示该BLER值的分布概率。用Markov模型生成的序列特性如“＊”点所表示图形与物理层链路仿真的随机性对终端解调性能的影响特性如“。”点所表示图形匹配。

下面以HSDPA系统，对基于本发明在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的实施例进行说明。

在HSDPA系统中，HS-DSCH解调误块率的大小会影响层一向层二交付传输块的残留误块率大小。层二需要对这些残留误块进行重传，会引入较大的延迟。较多的残留误块会引起应用层的TCP窗口堵塞和慢启动等问题。

为了合理地评估算法，需要知道将HS-DSCH解调误块率控制到什么水平能够使得终端的下载速率和时延最优化。可以借助本发明方法，利用Matlab语句，根据不同的随机种子生成不同BLER目标值的状态序列，比如一个BLER目标值为0.1的序列、一个BLER目标值为0.25的序列和一个BLER目标值为0.05的序列，将三个序列分别注入图6a所示装置中，对比三种情况下的单终端接入FTP下载速率和PING包时延，或者将三个序列分别注入图6b所示的三个终端中，对比多终端接入FTP下载速率和PING包时延。

根据以上对比结果，可以控制误块率以使系统性能优化。

本发明具有以下优点：

成本低，不需要利用衰落信道仿真仪搭建衰落仿真测试环境；

效率高，修改状态序列就可以将物理层的CRC解调结果抽象成不同的服从BLER目标值分布的状态序列；

控制准确，不需要对衰落信道仿真仪和环境进行校准和调试来寻找目标BLER。

作为对详细描述的结论，应该注意本领域的技术人员将会很清楚可对优选实施例做出许多变化和修改，而实质上不脱离本发明的原理。这种变化和修改包含在所附权利要求书所述的本发明的范围之内。

Claims (23)

1.在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，包括：

提供包括至少一个比特的状态序列，每个所述比特表示在一个子帧中解调无线信道后获取的循环冗余校验结果是否正确；

针对每个终端侧有资源调度的子帧，依次读取所述状态序列中的一个比特；

根据所读取的比特所表示的循环冗余校验结果是否正确，来决定终端侧向基站侧发送的反馈信息。

2.如权利要求1所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，还包括存储已提供的所述状态序列的步骤。

3.如权利要求1所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于，所述提供包括至少一个比特的状态序列的步骤，包括：

根据初始序列估计出Markov模型的转移概率矩阵和发布矩阵，根据所述转移概率矩阵和所述发布矩阵生成所述状态序列，其中，

实际现场采集的终端循环冗余校验出错序列是终端侧物理层HS-DSCH的循环冗余校验结果或E-HICH的ACK或者NACK反馈结果，将其表示成01序列，作为所述初始序列；或者

所述初始序列为随机序列，所述转移概率矩阵被设计为使得循环冗余校验结果的出错概率等于误块率均值。

4.如权利要求1所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于，所述提供包括至少一个比特的状态序列的步骤，包括：

生成取值范围在区间[0～2^M-1]内的随机数X，M为大于等于1的整数，将随机数X与设定上限进行比较，所述设定上限为误块率目标值乘以(2^M-1)，根据比较结果输出表示循环冗余校验结果是否正确的比特，通过输出的比特生成所述状态序列。

5.如权利要求1至4中任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：

对于支持上行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指E-AGCH调度E-PUCH的子帧；

下行无线信道是E-AGCH；

如果所读取的比特表示E-AGCH解调出的循环冗余校验结果正确，通过E-PUCH向基站侧发送E-AGCH调度的E-PUCH数据，否则丢弃当前子帧上的E-AGCH数据。

6.如权利要求1至4中任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：

对于支持下行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指HS-SCCH调度HS-DSCH的子帧；

下行无线信道是HS-SCCH；

如果所读取的比特表示HS-SCCH解调出的循环冗余校验结果正确，则解调HS-SCCH调度的HS-DSCH数据，通过HS-SICH向基站侧发送ACK，否则丢弃当前子帧上的HS-SCCH数据，通过HS-SICH向基站侧发送NACK。

7.如权利要求1至4中任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：

对于支持下行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指HS-SCCH调度HS-DSCH的子帧有业务；

下行无线信道是HS-DSCH；

如果所读取的比特表示HS-DSCH解调出的循环冗余校验结果正确，通过HS-SICH向基站侧发送ACK，否则通过HS-SICH向基站侧发送NACK。

8.根据权利要求1至4中任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：

当上、下行无线信道对称时，提供共用的状态序列或者分别提供上行状态序列和下行状态序列，当上、下行无线信道不对称时，分别提供上行状态序列和下行状态序列。

9.根据权利要求3所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：

对于所述随机序列，用于控制上行状态序列和下行状态序列生成的随机种子设置为不一样的值。

10.根据权利要求1至4中任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：

终端侧与基站侧通过空口连接，通过所述空口与所述状态序列模拟实现所述无线信道。

11.根据权利要求1至4中任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的方法，其特征在于：

终端侧与基站侧经由射频连接线直接连接，通过所述射频连接线与所述状态序列模拟实现所述无线信道。

12.在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，包括：

状态序列提供模块，提供包括至少一个比特的状态序列，每个所述比特表示在一个子帧中解调无线信道后获取的循环冗余校验结果是否正确；

状态序列读取模块，针对每个终端侧有资源调度的子帧，依次读取所述状态序列中的一个比特；

反馈模块，根据所述状态序列读取模块所读取的比特所表示的循环冗余校验结果是否正确，来决定终端侧向基站侧发送的反馈信息。

13.如权利要求12所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，还包括：存储模块，存储所述状态序列提供模块已提供的所述状态序列。

14.如权利要求12所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：

所述状态序列提供模块根据初始序列估计出Markov模型的转移概率矩阵和发布矩阵，根据所述转移概率矩阵和所述发布矩阵生成所述状态序列，其中，

实际现场采集的终端循环冗余校验出错序列是终端侧物理层HS-DSCH的循环冗余校验结果或E-HICH的ACK或者NACK反馈结果，将其表示成01序列，作为所述初始序列；或者

所述初始序列为随机序列，所述转移概率矩阵被设计为使得循环冗余校验出错的概率等于误块率均值。

15.如权利要求12所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：

所述状态序列提供模块生成取值范围在区间[0～2^M-1]内的随机数X，M为大于等于1的整数，将随机数X与设定上限进行比较，所述设定上限为误块率目标值乘以(2^M-1)，根据比较结果输出表示循环冗余校验结果是否正确的比特，通过输出的比特生成所述状态序列。

16.如权利要求15所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于，所述状态序列提供模块通过长度为M位的反馈移位寄存器生成所述随机数。

17.如权利要求12～16任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：

对于支持上行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指E-AGCH调度E-PUCH的子帧；

下行无线信道是E-AGCH；

如果所读取的比特表示E-AGCH解调出的循环冗余校验结果正确，通过E-PUCH向基站侧发送E-AGCH调度的E-PUCH数据，否则丢弃当前子帧上的E-AGCH数据。

18.如权利要求12～16任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：

对于支持下行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指HS-SCCH调度HS-DSCH的子帧；

下行无线信道是HS-SCCH；

如果所读取的比特表示HS-SCCH解调出的循环冗余校验结果正确，则解调HS-SCCH调度的HS-DSCH数据，通过HS-SICH向基站侧发送ACK，否则丢弃当前子帧上的HS-SCCH数据，通过HS-SICH向基站侧发送NACK。

19.如权利要求12～16任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：

对于支持下行高速数据传输的业务，在终端侧有资源调度的子帧是指HS-SCCH调度HS-DSCH的子帧有业务；

下行无线信道是HS-DSCH；

如果所读取的比特表示HS-DSCH解调出的循环冗余校验结果正确，通过HS-SICH向基站侧发送ACK，否则通过HS-SICH向基站侧发送NACK。

20.如权利要求12～16中任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：

当上、下行无线信道对称时，所述状态序列提供模块提供共用的状态序列或者分别提供上行状态序列和下行状态序列，当上、下行无线信道不对称时，所述状态序列提供模块分别提供上行状态序列和下行状态序列。

21.如权利要求14所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：

对于所述随机序列，用于控制上行状态序列和下行状态序列生成的随机种子设置为不一样的值。

22.如权利要求12～16中任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：

终端侧与基站侧通过空口连接，通过所述空口与所述状态序列模拟实现所述无线信道。

23.如权利要求12～16中任一所述在终端侧对无线信道传输进行系统级仿真的装置，其特征在于：

终端侧与基站侧经由射频连接线直接连接，通过所述射频连接线与所述状态序列模拟实现所述无线信道。