CN111294130A - 用于对被测设备的波束成形能力进行测试和建模的方法、系统和计算机可读介质 - Google Patents

用于对被测设备的波束成形能力进行测试和建模的方法、系统和计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

公开了用于对被测设备(DUT)的波束成形能力进行测试和建模的方法、系统和计算机可读介质。

Description

用于对被测设备的波束成形能力进行测试和建模的方法、系 统和计算机可读介质
技术领域
本文描述的主题涉及网络设备测试。更具体地，本文描述的主题涉及用于对被测设备(DUT)的波束成形能力进行测试和建模的方法、系统和计算机可读介质。
背景技术
在毫米波(mmWave)频带中传播的无线信号易遭受路径损耗增加和严重信道间歇性的影响。例如，通过常见建筑材料(例如，砖或混凝土)或通过用户环境中的其他妨碍物阻挡mmWave频带信号可导致传输信号强度的显著下降。在为了解决这些损害的尝试中，5G新无线电(NR)蜂窝网络提供一组机制，通过所述机制，用户设备(UE)装置和mmWave下一代节点基站(gNB)可以通过使用高维相控阵列(例如，多输入多输出(MIMO)天线阵列)来建立高度定向的传输链路。值得注意的是，可以使用定向传输链路来利用所得到的波束成形增益，从而维持可接受的通信质量和吞吐量。然而，这些波束成形定向传输链路要求发射器波束和接收器波束通过被称为波束管理的一组操作精确对准。这些波束是执行各种控制任务的基础，所述各种控制任务包括：i)针对空闲用户的初始接入，其允许移动用户设备与gNB建立最佳链路连接，以及ii)针对已连接用户的波束跟踪，所述波束跟踪使得波束自适应方案(例如，切换、路径选择和无线电链路故障恢复过程)成为可能。
在5G NR中，不使用通常与长期演进(LTE)一起使用的传统的基于宽波束的小区扇区覆盖。基于LTE的宽波束覆盖的一个缺点是如果基站在特定方向上向移动终端发射信号，则基站将使用MIMO技术来发射小区扇区信号，所述MIMO技术可以影响链路预算并且也会引入信号干扰。相比之下，基于波束的小区扇区覆盖主要用于5G NR。具体而言，基于波束的小区扇区覆盖增加了链路预算，并且可以与波束成形技术一起克服mmWave信道使用所展现的缺点。例如，波束成形将从天线阵列中的多个天线元件发射的信号组合，使得当几个信号相位对准时(例如，相长干涉)，组合的信号电平增加。来自每个天线元件的信号都以稍微不同的相位被(延迟)发射，以产生可以精确地定向朝向接收器的窄波束。在5G NR网络中，用于进行gNB-UE通信的波束管理的性能监测对于有效地促进大规模MIMO是必要的(特别是在mmWave频率中)。即，为了实现最佳通信性能，gNB和用户设备根据需要持续地获取、跟踪和切换波束。然而，目前，还没有有效的方法在5G测试环境中模拟上述的波束扫描、跟踪和切换。
因此，需要用于对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的方法、系统和计算机可读介质。
发明内容
根据一个方面，本文描述的主题包括用于一种用于对被测设备(DUT)的波束成形能力进行测试和建模的方法。所述方法包括从DUT接收系统信息，所述系统信息将所述DUT的多个波束发射天线与由所述DUT发射的多个波束参考信号(BRS)相关联，并且从所述DUT接收所述多个BRS信号。响应于接收到所述多个BRS，所述方法进一步包括向所述DUT发送预定义的波束选择信息(BSI)集合，所述预定义BSI集合包括针对所述多个BRS中的每一个的制造的波束信号强度值。所述方法还包括分析由所述DUT发送的波束切换指示消息，以确认所述DUT正在利用与所述预定义BSI集合中指示的最高制造的波束信号强度值相关联的服务波束。
在所述方法的一个例子中，所述预定义BSI中包括的所述BRS信号的所述制造的波束信号强度在作为输入提供的波束模型中被指定，并且与从所述DUT接收的所述多个BRS信号的实际信号强度无关。
在所述方法的一个例子中，其中，所述方法包括从所述DUT接收多个波束细化参考信号(BRRS)。
在一个例子中，所述方法包括：响应于从所述DUT接收所述多个BRRS，向所述DUT发送预定义的波束细化信息(BRI)集合，所述预定义BRI集合指示所述多个BRRS中的每一个的制造的波束信号强度。
在所述方法的一个例子中，所述预定义BRI集合中包括的所述BRRS的所述制造的波束信号强度在所述波束模型中被指定，并且与从所述DUT接收的所述多个BRRS的实际信号强度无关。
在一个例子中，所述方法包括确定在所述波束切换指示消息中指示的所述服务波束与对应于与所述BSI集合中指示的所述最高信号强度相关联的所述BRS的所述服务波束相匹配。
在所述方法的一个例子中，所述DUT是下一代节点B(gNB)。
根据一个方面，本文描述的主题包括一种用于对被测设备(DUT)的波束成形能力进行测试和建模的方法。所述方法包括从DUT接收系统信息，所述系统信息将多个资源与由所述DUT发射的多个同步系统(SS)块相关联，并且从所述DUT接收所述多个SS块。响应于接收到所述多个SS块，所述方法包括经由资源将来自仿真用户设备的随机接入过程(RACH)消息发送到所述DUT，所述资源将每一个所述系统信息与波束模型中指定的预定义SS块相关联。所述方法进一步包括分析由所述DUT发送的波束切换指示消息，以确认所述DUT已经经由对应于所述预定义SS块的波束信号限制了与所述仿真用户设备的通信。
在所述方法的一个例子中，所述预定义SS块由所述RACH资源表征为在由所述DUT发射的所述多个SS块中具有最大信号强度幅值。
在所述方法的一个例子中，所述资源包括由时隙和频率中的至少一个定义的RACH资源。
在所述方法的一个例子中，在接收所述系统信息之后，接收指定所述预定义SS块的所述波束模型作为输入。
在一个例子中，所述方法进一步包括：i)从所述DUT接收系统信息和由所述DUT发射的多个CSI-RS信号，所述系统信息将所述多个资源与所述多个SS块相关联；ii)从所述DUT接收所述多个SS块和所述多个CSI-RS信号；iii)响应于接收到所述多个SS块和所述多个CSI-RS信号，经由上行链路控制信息将对应于基于所述波束模型的所述多个SS块的多个制造的NCSI-Rx值从所述仿真用户设备发送到所述DUT，所述上行链路控制信息将每一个所述系统信息与在所述波束模型中指定的所述预定义SS块相关联，以及iv)分析由所述DUT发送的第二波束切换指示消息，以确认所述DUT已经经由对应于所述预定义SS块的波束信号限制了与所述仿真用户设备的通信。
在一个例子中，所述方法包括经由从所述仿真用户设备发射到所述DUT的上行链路信道发射探测参考信号(SRS)信号，所述SRS信号是根据所述波束模型制造的。
在所述方法的一个例子中，响应于接收到所述制造的SRS信号，所述DUT向所述仿真用户设备发送跟随波束切换指示消息。
根据一个方面，本文描述的主题包括一种用于对在初始接入模式下运行的DUT的波束成形能力进行测试和建模的系统。所述系统包括网络测试工具设备，所述网络测试工具设备包括至少一个处理器、存储器和波束成形测试引擎，所述波束成形测试引擎当被存储在存储器中并由所述至少一个处理器执行时被配置用于从被测设备(DUT)接收系统信息并且从所述DUT接收所述多个SS块，所述系统信息将多个资源与由所述DUT发射的多个同步系统(SS)块相关联。响应于接收到所述多个SS块，所述波束成形测试引擎被配置用于经由资源从仿真用户设备向所述DUT发送随机接入过程(RACH)消息，所述资源将每一个所述系统信息与在波束模型中被指定的预定义SS块相关联。所述系统的所述波束成形测试引擎进一步被配置用于分析由所述DUT发送的所述波束切换指示消息，以确认所述DUT已经经由对应于所述预定义SS块的波束信号限制了与所述仿真用户设备的通信。
在所述系统的一个例子中，所述预定义SS块由所述RACH消息表征为在由所述DUT发射的所述多个SS块中具有最大信号强度幅值。
在所述系统的一个例子中，所述资源包括由时隙和频率中的至少一个定义的RACH资源。
在所述系统的一个例子中，在接收所述系统信息之后，接收指定所述预定义SS块的所述波束模型作为输入。
在所述系统的一个例子中，所述波束成形测试引擎进一步被配置用于以连接模式运行，所述连接模式包括：i)从所述DUT接收系统信息和由所述DUT发射的多个CSI-RS信号，所述系统信息将所述多个资源与所述多个SS块相关联；ii)从所述DUT接收所述多个SS块和所述多个CSI-RS信号；iii)响应于接收到所述多个SS块和所述多个CSI-RS信号，经由上行链路控制信息将对应于基于所述波束模型的所述多个SS块的多个制造的NCSI-Rx值从所述仿真用户设备发送到所述DUT，所述上行链路控制信息将每一个所述系统信息与在所述波束模型中指定的所述预定义SS块相关联，以及iv)分析由所述DUT发送的第二波束切换指示消息，以确认所述DUT已经经由对应于所述预定义SS块的波束信号限制了与所述仿真用户设备的通信。
在所述系统的一个例子中，所述波束成形测试引擎被配置用于经由到所述DUT的上行链路信道发射根据所述波束模型制造的探测参考信号(SRS)信号，并且其中，响应于接收到所述制造的SRS信号，所述DUT向所述仿真用户设备发送跟随波束切换指示消息。
本文描述的主题可以结合硬件和/或固件在软件中实施。例如，本文描述的主题可以在由处理器执行的软件中实施。在一个示例性实施方式中，可以使用非暂态计算机可读介质实施本文描述的主题，非暂态计算机可读介质上存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被计算机的处理器执行时控制所述计算机执行步骤。适合于实施本文描述的主题的示例性计算机可读介质包括非暂态计算机可读介质，诸如磁盘存储器设备、芯片存储器设备、可编程逻辑设备和专用集成电路。此外，实施本文描述的主题的计算机可读介质可以位于单个设备或计算平台上，或者可以分布在多个设备或计算平台上。
本发明包括以下实施方案：
1.一种用于对被测设备(DUT)的波束成形能力进行测试和建模的方法，所述方法包括：
从DUT接收系统信息，所述系统信息将所述DUT的多个波束发射天线与由所述DUT发射的多个波束参考信号相关联；
从所述DUT接收所述多个波束参考信号；
响应于接收到所述多个波束参考信号，向所述DUT发送预定义波束选择信息(BSI)集合，所述预定义波束选择信息(BSI)集合包括针对所述多个波束参考信号的一个或多个的制造的波束信号强度值；以及
分析由所述DUT发送的波束切换指示消息，以确认所述DUT正在利用服务波束，所述服务波束与所述预定BSI集合中指示的最高制造的波束信号强度值相关联。
2.根据项1的方法，其中，所述预定义BSI集合中包括的所述波束参考信号的所述制造的波束信号强度在作为输入提供的波束模型中被指定，并且与从所述DUT接收的所述多个波束参考信号的实际信号强度无关。
3.根据项2的方法，所述方法包括从所述DUT接收多个波束细化参考信号。
4.根据项3的方法，其中，响应于从所述DUT接收所述多个波束细化参考信号，向所述DUT发送预定义波束细化信息(BRI)集合，所述预定义BRI集合指示针对所述多个波束细化参考信号中的每一个的制造的波束信号强度。
5.根据项4的方法，其中，所述预定义BRI集合中包括的所述波束细化参考信号的所述制造的波束信号强度在波束模型中被指定，并且与从所述DUT接收的所述多个波束细化参考信号的实际信号强度无关。
6.根据项1的方法，所述方法包括确定在所述波束切换指示消息中指示的所述服务波束与对应于与在BSI集合中指示的所述最高信号强度相关联的所述波束参考信号的所述服务波束相匹配。
7.根据项1的方法，其中，网络测试工具设备包括至少一个处理器、存储器和波束成形测试引擎，所述波束成形测试引擎当被存储在存储器中并且由所述至少一个处理器执行时被配置用于接收所述系统信息、接收所述多个波束参考信号、发送所述预定义的BSI集合、以及分析所述波束切换指示消息。
8.一种用于对被测设备(DUT)的波束成形能力进行测试和建模的方法，所述方法包括：
从DUT接收系统信息，所述系统信息将多个资源与由所述DUT发射的多个同步系统(SS)块相关联；
从所述DUT接收所述多个SS块；
响应于接收到所述多个SS块，经由资源从仿真用户设备向所述DUT发送随机接入过程(RACH)消息，所述资源将每一个所述系统信息与在波束模型中指定的预定义SS块相关联；以及
分析由所述DUT发送的波束切换指示消息，以确认所述DUT已经经由对应于所述预定义SS块的波束信号限制了与所述仿真用户设备的通信。
9.根据项8的方法，其中，所述预定义SS块由RACH资源表征为在由所述DUT发射的所述多个SS块中的具有最大信号强度幅值。
10.根据项8的方法，其中，所述资源包括由时隙和频率中的至少一个定义的RACH资源。
11.根据项8的方法，其中，在接收所述系统信息之后，接收指定所述预定义SS块的所述波束模型作为输入。
12.根据项8的方法，进一步包括：i)从所述DUT接收系统信息和由所述DUT发射的多个CSI-RS信号，所述系统信息将所述多个资源与所述多个SS块相关联；ii)从所述DUT接收所述多个SS块和所述多个CSI-RS信号；iii)响应于接收到所述多个SS块和所述多个CSI-RS信号，经由上行链路控制信息将对应于基于所述波束模型的所述多个SS块的多个制造的NCSI-Rx值从所述仿真用户设备发送到所述DUT，所述上行链路控制信息将每一个所述系统信息与在所述波束模型中指定的所述预定义SS块相关联；以及iv)分析由所述DUT发送的第二波束切换指示消息，以确认所述DUT已经经由对应于所述预定义SS块的波束信号限制了与所述仿真用户设备的通信。
13.根据项8的方法，所述方法包括经由从所述仿真用户设备到所述DUT的上行链路信道发射探测参考信号(SRS)信号，所述SRS信号是根据所述波束模型制造的。
14.根据项13的方法，其中，响应于接收到所述制造的SRS信号，所述DUT向所述仿真用户设备发送跟随波束切换指示消息。
15.一种用对在初始接入模式下运行的被测设备(DUT)的波束成形能力进行测试和建模的系统，所述系统包括：
网络测试工具设备，所述网络测试工具设备包括至少一个处理器、存储器和波束成形测试引擎，所述波束成形测试引擎当被存储在存储器中并由至少一个处理器执行时被配置用于：
接收来自被测设备(DUT)的系统信息，所述系统信息将多个资源与由所述DUT发射的多个同步系统(SS)块相关联；
从所述DUT接收所述多个SS块；
响应于接收到所述多个SS块，经由资源从仿真用户设备向所述DUT发送随机接入过程(RACH)消息，所述资源将每一个所述系统信息与在波束模型中指定的预定义SS块相关联；以及
分析由所述DUT发送的波束切换指示消息，以确认所述DUT已经经由对应于所述预定义SS块的波束信号限制了与所述仿真用户设备的通信。
16.根据项15的系统，其中，所述预定义SS块由所述RACH消息表征为在由所述DUT发射的所述多个SS块中具有最大信号强度幅值。
17.根据项15的系统，其中，所述资源包括由时隙和频率中的至少一个定义的RACH资源。
18.根据项15的系统，其中，在接收所述系统信息之后，接收指定所述预定义SS块的所述波束模型作为输入。
19.根据项15的系统，其中，所述波束成形测试引擎进一步被配置用于以连接模式运行，所述连接模式包括：i)从所述DUT接收系统信息和由所述DUT发射的多个CSI-RS信号，所述系统信息将所述多个资源与所述多个SS块相关联；ii)从所述DUT接收所述多个SS块和所述多个CSI-RS信号；iii)响应于接收到所述多个SS块和所述多个CSI-RS信号，经由上行链路控制信息将对应于基于所述波束模型的所述多个SS块的多个制造的NCSI-Rx值从所述仿真用户设备发送到所述DUT，所述上行链路控制信息将每一个所述系统信息与在所述波束模型中指定的所述预定义SS块相关联，以及iv)分析由所述DUT发送的第二波束切换指示消息，以确认所述DUT已经经由对应于所述预定义SS块的波束信号限制了与所述仿真用户设备的通信。
20.根据项15的系统，其中，所述波束成形测试引擎被配置用于经由到所述DUT的上行链路信道发射根据所述波束模型制造的探测参考信号(SRS)信号，并且其中，响应于接收到所述制造的SRS信号，所述DUT向所述仿真用户设备发送跟随波束切换指示消息。
附图说明
现在将参考附图解释本文描述的主题的优选实施方案，其中，相同的参考标记表示相同的部分，在附图中：
图1是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于使用BSI来对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的示例性系统的框图；
图2是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于使用BSI来对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的流程图的框图；
图3是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的示例性波束获取阶段的简图；
图4是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于使用波束信令信息来对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的示例性过程的流程图；
图5是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于使用同步信号块(SSB)来对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的示例性系统的框图；
图6是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于使用同步信号块、信道状态信息参考信号(CSI-RS)和探测参考信号(SRS)来对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的流程图的框图；并且
图7是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于使用信令突发块来对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的示例性过程的流程图。
具体实施方式
根据本文公开的主题，提供了用于对被测设备gNB的波束成形能力进行测试和建模的方法、系统和计算机可读介质。在一些实施方案中，所公开的主题允许用户(例如，测试管理员)制定并且提交波束模型(作为测试系统设备输入)，所述波束模型预定义要在一段时间内被选择并被提供给gNB DUT的波束索引(例如，波束标识符)。代替将实际波束参考信号接收功率(BRSRP)值报告给gNB的物理使用设备装置，测试系统装置利用在波束模型中指定的预定义信号强度值(例如，预定义的和/或制造的BRSRP值)作为报告的值。这样，被测试的gNB将响应制造的用户设备波束信号强度报告值并且执行到UE的相应服务波束切换。在一些实施方案中，可以使用由测试系统设备管理的用户设备仿真来进行测试。例如，可以通过将用户的波束模型输入到仿真用户设备的下层来启动测试，其中，仿真用户设备将波束索引(BI)值和相关联的制造的信号强度功率发射到gNB DUT。作为响应，gNB DUT将接收这些值并且切换到相关服务波束，测试系统经由仿真UE报告所述相关波束服务。为了指示gNBDUT在通信中随时间推移使用的服务波束，所公开的测试系统还将生成文本报告和/或图形报告。测试管理员可以使用这样的报告来验证gNB DUT以及其相应的波束跟踪和切换算法的性能。
如本文所使用的，“波束”包括电磁波辐射图案或由天线阵列(例如，gNB的多个天线)形成的并且可以在有限的地理覆盖区域下以特定频率和方向直接与UE通信的特别集中性信号。
现在将详细参考本发明的示例性实施方案，其例子在附图中展示。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同的或相似的部分。
图1展示了测试环境网络100的框图。测试环境网络100的逻辑架构在图1中被描绘为包括网络测试工具设备102和gNB被测设备(DUT)105。尽管图1描绘了作为被测设备的gNB，但是可以在不脱离所公开主题的范围的情况下测试能够利用波束成形并且经由大规模MIMO发射信号的其他基站或系统。在一些实施方案中，网络测试工具设备102可以包括一个或多个处理器103和存储器104，它们被共同用于支持波束成形测试引擎106和多个仿真用户设备110。在一些实施方案中，(多个)处理器103可以包括中央处理单元(例如，单核或多处理核)、微处理器、微控制器、网络处理器、专用集成电路(ASIC)等。同样，存储器104可以包括随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、磁盘存储驱动器等。在一些实施方案中，存储器104可以被配置用于存储波束成形测试引擎106和/或仿真用户设备110。
在一些实施方案中，网络测试工具设备102和/或波束成形测试引擎106被配置用于接收来自测试管理员使用的客户端应用程序或测试控制台的消息和指令。在一些实施方案中，网络测试工具设备102的测试控制台(图1中未示出)包括可以以图形用户界面(GUI)的形式呈现给用户或测试管理员的测试控制台元件。在替代实施方案中，测试控制台可以经由有线连接或无线连接可通信地连接到网络测试工具设备102。使用测试控制台，系统管理员可以发出指令和/或波束模型，所述波束模型定义用于在测试环境网络100中测试gNB或其他DUT的测试用例。例如，系统管理员提供的指令可以包括波束模型108，所述波束模型包括包含代表多个预定义波束信号(例如，BRS信号、BRRS信号等)的多个波束索引(BI)的预定义波束状态信息(BSI)。包含在波束模型108中的BSI进一步包括针对多个预定义波束信号中的每一个的预定义的和/或制造的信号强度(或接收功率)值。在一些实施方案中，网络测试工具设备102可以显示用户界面，测试管理员可以利用所述用户界面来设计或选择多个波束信号和相应的信号强度用于进行波束成形测试。在一些实施方案中，波束成形测试引擎106支持这种屏幕显示的生成和呈现。
返回参考图1，网络测试工具设备102经由有线连接116可通信地连接到gNB DUT105。在其他替代实施方案中，连接116是无线连接。一旦gNB DUT105和网络测试工具设备102经由连接116耦合，测试管理员或测试人员就可以将波束模型108提供给网络测试工具设备102，随后将所述网络测试工具设备提供给波束成形测试引擎106。波束模型108也可以定义将被用于gNB DUT105的测试的仿真用户设备装置(例如，仿真用户设备1101…N)的数量。此外，仿真用户设备110中的每一个都维护并且向gNB DUT 105报告包括具有4个波束的候选集合的BSI集合112。如上所述，BSI集合112基于BRS信号的制造的接收功率测量值，并且作为BI和BRS接收功率(或信号强度)数据报告给gNB DUT 105。如本文所用，可以使用信号噪声比测量、分贝测量、dBm测量、瓦特测量等来测量信号强度或接收功率。
图1进一步描绘了作为波束成形测试引擎106的组件并且类似地被存储在网络测试工具设备102的存储器104中的多个仿真用户设备1101…N。仿真用户设备1101…N中的每一个都在给定时间包括其自己的可以用于gNB DUT 105的测试的BSI集合112和BRI集合114。在一些实施方案中，输出设备118可以可通信地连接到网络测试工具设备102。输出设备118可以包括报告管理器120，所述报告管理器负责生成文本报告和/或图形报告，所述文本报告和/或图形报告指示被测试的DUT 105的验证结果或性能结果、被测试的DUT105的统计数据、以及与被测试的DUT 105相关的波束随时间推移如何移动。
为了发送和接收测试gNB DUT 105所需的数据，仿真用户设备110必须首先通过获取由gNB DUT 105发射的波束来建立连接。出于测试目的，gNB DUT 105可以被配置用于执行波束扫描功能，所述波束扫描功能涉及以不同角度周期性地发射波束(例如，通过发射多个BRS信号)。在经由连接116接收到多个BRS信号中的一个或多个之后，触发仿真用户设备110以利用预定义的BSI集合112。具体地，仿真用户设备110维持包含与多个波束有关的信息的候选波束集合(即，BSI集合112)。值得注意的是，BSI集合112包含与由gNB DUT 105的天线元件发射的每个候选波束相关联的BRS信号的参数。例如，波束状态信息包括每个波束索引(其标识BRS信号和/或波束)的波束参考信号接收功率(BRSRP)。在所公开的主题的上下文中，仿真用户设备1101…N中的每一个都从波束成形测试引擎106接收唯一波束模型108，其可以包括由测试管理员制造的/选择的预定义信号强度值(例如，BRSRP值)。即，这些预定义的信号强度值与经由连接116从gNB DUT 105接收的BRS信号相关联的实际信号强度无关且独立。在一些实施方案中，响应于接收到多个BRS信号，仿真用户设备110经由物理上行链路控制信道(xPUCCH)或物理上行链路共享信道(xPUSCH)将预定义BSI集合112报告给gNBDUT 105。
在以上波束获取过程中，确定用于gNB DUT 105发射和用于仿真用户设备110接收的最佳方向。在随后的波束细化过程中，更宽的波束或方向被gNB DUT 105变窄或细化。值得注意的是，gNB DUT 105仅在先前在波束获取过程中确定的方向上发射较窄的波束。这意味着用于gNB DUT 105发射(以及用于仿真用户设备110接收)的最佳角度方向被细化为更精细的粒度。gNB DUT 105可以使用相同的细化波束进行发射和接收，并指示仿真用户设备110使用相同的波束进行发射和接收。较窄的波束由波束细化参考信号(BRRS)索引标识。当仿真用户设备110已经将BSI集合提供给gNB DUT 105并且在gNB DUT 105向仿真用户设备110发送BRRS信号之后，以专用模式进行波束细化。在一些实施方案中，BRRS信号的传输由gNB DUT 105发送波束切换指示消息或经由调度请求(SR)消息由仿真用户设备请求gNBDUT 105发送BRRS信号来触发。
图2是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于使用BSI对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的流程图的框图。图2展示了测试环境200，所述测试环境包括gNB DUT214和网络测试工具设备201，所述网络测试工具设备包括仿真用户设备208、用户输入图形用户界面(GUI)引擎202和用户输出GUI引擎230。在一些实施方案中，仿真用户设备208、用户输入GUI引擎202和用户输出GUI引擎230是存储在存储器中并由网络测试工具设备201的一个或多个处理器执行的元件。在由网络测试工具设备201进行的测试会话开始时，gNBDUT 214被配置用于发送系统信息215，所述系统信息包括各种参考信息(例如，BRS信号)的频率和时隙映射，gNB DUT 214将发送所述各种参考信息到仿真用户设备208。值得注意的是，系统信息215用于通知仿真用户设备频率和/或时隙，在所述频率和/或时隙中监测即将到来的BRS信号。当用户设备装置被激活或被开启时，通常提供来自gNB的系统信息215。在一些实施方案中，系统信息215还可以包括BRS配置信息、BRS传输周期信息和DUT天线位置信息。值得注意的是，系统信息向用户设备提供数据，所述数据告知UE何时期望来自gNBDUT的SS块以及如何将SS块映射到从gNB DUT发射的波束。系统信息包括可被用于配置UE以建立连接的配置数据。
使用系统信息215，仿真用户设备208还可以利用先前接收的波束模型信息来建针对多个即将到来的BRS信号的BRS接收功率值。值得注意的是，在将系统信息提供给网络测试工具设备201之后，gNB DUT 214被配置用于发送(例如，经由有线连接)多个BRS信号(未示出)到网络测试工具设备201中的仿真用户设备208。在接收到来自gNB DUT 214的BRS信号之后，触发仿真用户设备208以将BSI集合212中制造的信号强度信息提供给gNB DUT214。此外，仿真用户设备208维护并向gNB DUT 214报告包括波束的候选集合的BSI集合212。如上所述，BSI集合基于波束模型中指定的预定义信号功率值(与从gNB DUT 214实际接收的BRS信号的信号功率测量值相反)。可以将BSI集合212报告给gNB DUT 214作为BI和BRS接收功率(或信号强度)。在一些实施方案中，在报告消息213中BSI集合212可以被提供给gNBDUT214。例如，仿真用户设备208可以使用xPUCCH或xPUSCH将BSI集合212报告给gNB DUT214。当在xPUCCH上报告BSI集合212时，仿真用户设备208报告针对与候选波束集合(例如，预制BSI集合)中的所有波束的最高BRS接收功率(或信号强度)相关联的波束的BSI。替代地，当仿真用户设备208在xPUSCH上报告BSI时，仿真用户设备报告针对在候选波束集合中的波束的具有最高BRS接收功率(或信号强度)的一个、两个或四个波束(由来自DUT的两比特BSI请求确定)的BSI。在一些实施方案中,gNB DUT 214被配置用于使用候选波束集合来监测另外的波束(除具有最高信号强度的波束之外)。值得注意的是，可以允许gNB DUT 214指定具有第二高信号强度的波束代替具有最高信号强度的波束。此外，gNB DUT 214可以被配置用于使用来自候选波束集中报告的波束的多于一个的波束来确定或估计UE的当前信令能力和/或位置并且相应地动作。
在接收来自仿真用户设备208(在报告消息213中)的BSI集合212之后，gNB DUT214被配置用于将指向仿真用户设备208的当前服务波束切换到对应于在BSI集合212中指示的最高BRS接收功率值的波束。此外，gNB DUT214被配置用于将波束切换消息226发送到仿真用户设备208，其用于确认波束已被切换到由先前提供的BSI集合指示的波束。在一些实施方案中，波束切换消息226是下行链路控制信息(DCI)消息或基于MAC-CE的消息。
在接收到波束切换消息226之后，仿真用户设备208可以向gNB DUT 214发送调度请求(SR)消息224以请求BRRS消息传送。作为响应,gNB DUT 214被配置用于将多个BRRS信号发送到仿真用户设备208。
在接收到来自gNB DUT 214的BRRS信号(未示出)之后，触发仿真用户设备208以将BRI集合218中制造的信号强度信息(例如，BRRS接收功率)提供给gNB DUT 214。此外，仿真用户设备208维护并向gNB DUT 214报告包括波束的候选集合的BRI集合218。如上所述，BRI集合218基于在波束细化模型206中指定的预定义信号功率值(代替从gNB DUT 214接收的BRRS信号的实际信号功率测量值)。可以将BRI集合218报告给gNB DUT 214作为BI和相关的BRRS接收功率(或信号强度)。例如，可以在报告消息220中将BRI集合218提供给gNB DUT214。
在接收来自仿真用户设备208(在报告消息220中)的BRI集合218之后，gNB DUT214被配置用于将指向仿真用户设备208的当前服务波束切换到对应于在BRI集合中指示的最高BRRS接收功率值的细化波束。此外，gNB DUT214被配置用于将波束切换消息222发送到仿真用户设备208，其用作确认细化波束已被切换到由先前提供的BRI集合218指示的信道。
如上所述，网络测试工具设备201可以包括用户输入GUI引擎202。在一些实施方案中，用户输入GUI引擎202可以接收和/或配置有空间映射信息，所述空间映射信息将球面坐标(例如，方位角和仰角坐标，纬度和经度坐标等)或笛卡尔坐标(例如，GPS坐标)与gNB DUT的波束索引矩阵(如在系统信息215中所定义的)相关联。这样，用户输入GUI引擎202允许测试管理员指定仿真用户设备208在预定时间段内跟随的一系列移动，其中，相对于物理坐标系统定义仿真用户设备移动。在一些实施方案中，基础波束成形测试引擎有效地将仿真的UE的仿真位置的物理坐标的时间序列转换为“最佳”BRS波束索引值和/或BRRS波束索引值的列表(例如，被包括在BSI和BRI集合中)。
在一些实施方案中，用户输入GUI引擎202可以描绘包括gNB DUT 214和仿真用户设备208的表示的地理或空间映射。测试管理员可以使用计算机鼠标设备在三维空间中围绕gNB DUT选择和拖动仿真用户设备208，有效地指定在测试管理员指定的时间间隔内要遵循的用户设备移动路径。在运行时，网络测试工具设备201(和/或波束成形测试引擎)将用户设备路径转换为在测试进程运行期间将呈现给gNB DUT 214的BRS和/或BRRS波束索引值的等价的基于时间的序列。响应于向gNB DUT 214呈现BRS和/或BRRS波束索引值的时间序列，网络测试工具设备201(例如，波束成形测试引擎和/或仿真用户设备208)观察在下行链路控制信道上gNB DUT的响应，以便确认gNB DUT 214已将服务波束信号指向重新定位的仿真用户设备208。
类似地，上述网络测试工具设备201包括用户输出GUI引擎230。用户输出GUI引擎230包括日志输出232，所述日志输出包括被配置用于提供测试结果的文本输出的任何元件。此外，用户输出GUI引擎230包括GUI显示报告管理器234，所述GUI显示报告管理器被配置用于显示测试结果的图形描绘(诸如时间图和位置图)。
图3描绘了由gNB 302执行的波束获取过程的示例性图示。虽然下面的图3和相关的图4分别描绘了通过确定针对BRS信号的纵向/水平波束角度并随后确定针对BRRS信号角的纬度波束的示例性波束获取和细化过程，但是在不脱离所要求保护的主题的范围的情况下可以使用其他细化技术(例如，在更宽的平面内找到更窄的波束)。
具体而言，图3展示了被配置用于在各个时隙将多个BRS信号发送到用户设备304的gNB 302。例如，图3展示了gNB 302在时间＝n处发射BRS信号306并且在时间＝n+5处发射BRS信号308。在这个特定的实施方案中，gNB302试图围绕z轴在公共x-y平面上发送BRS信号(例如，BRS信号306沿x轴且BRS信号308沿y轴)。虽然仅示出了两个BRS信号，但是可以在不脱离所公开主题的范围的情况下发射另外的BRS信号。如在图3中所描绘的示例性波束获取阶段的目的是为了确定用户设备可用的最佳方位角波束角度(即，为了找到围绕z轴的最佳可用角度)。响应于接收到BRS信号，仿真用户设备304被配置用于生成BSI集合310，其包括针对从gNB 302接收的BRS信号中的至少一个到四个的波束索引。虽然仿真用户设备304能够生成BSI集合310以用于报告BRS接收功率和多个接收到的BRS信号的波束索引，但是公开的网络测试工具设备102和/或波束成形测试引擎106(图1中所示)被代替地配置用于生成制造的BSI集合310，所述BSI集合包含预定数量的波束索引和相应数量的预定义波束接收功率(例如，波束强度)值。
图4是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的示例性方法400的流程图。在一些实施方案中，方法400的框402至408可以表示由波束成形测试引擎执行的算法，所述算法被存储在存储器中并由网络测试工具设备的一个或多个处理器执行。
在框402中，方法400包括接收来自DUT的将DUT的多个波束发射天线与由DUT发射的多个BRS信号相关联的系统信息。在一些实施方案中，当在测试环境中激活用户设备时，gNB DUT将系统信息提供给用户设备。系统信息可以包括将资源信息(例如，时隙和频率)与由DUT的天线阵列发射的多个服务波束中的每一个相关联的映射数据。
在框404中，方法400包括从DUT接收多个BRS信号。在一些实施方案中，仿真用户设备经由测试连接(例如，图1中的连接116)接收从gNB DUT发射的BRS信号。值得注意的是，仿真用户设备可以在不同时间和/或以不同频率接收一个或多个BRS信号。
在框406中，方法400包括响应于接收到多个BRS信号，向DUT发送预定义的BSI集合，所述BSI集合包括针对多个BRS信号中的每一个的制造的波束信号强度值。在一些实施方案中，响应于接收到BRS信号，触发仿真用户设备以将预定义的BSI集合发送到gNB DUT。即，包括在预定义BSI集合中的信号强度信息(例如，BRS接收功率值)是基于由测试管理员提供给测试设备的波束模型中包括的参数来制造的。此外，包括在BSI集合中的信号强度信息与从gNB DUT接收的BRS信号的实际信号强度无关。在一些实施方案中，BSI集合经由xPUCCH或xPUSCH在报告消息中发送到gNB DUT。
在框408中，方法400包括分析由DUT发送的波束切换指示消息，以确认DUT正在利用与预定义BSI集合中指示的最高制造的波束信号强度值相关联的服务波束。在一些实施方案中，仿真用户设备接收来自gNB DUT的波束切换指示消息作为DCI消息或MAC-CE控制消息。在接收到消息之后，波束成形测试引擎和/或仿真用户设备可以分析波束切换指示消息的内容，以判定gNB DUT正在发射的服务波束是否对应于与具有最高接收功率的BRS相关联的波束索引，所述最高接收功率在预定义BSI集合(例如，在框406中提供)中并且根据波束模型被指示。
在所公开主题的第二实施方案中，出现了用于从gNB到用户设备(即，下行链路测量)的周期性同步信号传输的同步信号(SS)块和突发的概念。如本文所使用的，SS块是时间上的一组4个OFDM码元和频率上的240个子载波(即，20个资源块)。SS块携带主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和物理广播信道(PBCH)信息。与PBCH相关联的解调参考信号(DMRS)可被用于估计SS块的参考信号接收功率(RSRP)。在14个码元的时隙中，SS块有两个可能的位置：码元2-5和码元8-11。例如，SS块组成SS突发的前5毫秒(ms)，所述SS突发可以具有不同的周期(TSS)。当第一次接入网络时，用户设备应假定周期性TSS＝20毫秒。突发中SS块的最大数量(L)取决于频率，并且在6GHz以上，每个突发可能有多达64个块。当考虑波束操作所需的频率时，每个SS块可以被映射到某一角度方向。为了减少SS传输的影响，可以通过宽波束发送SS块，然而针对活跃用户设备的数据传输通常通过窄波束来执行，以增加由波束成形所产生的增益。对于连接模式和跟踪模式，使用CSI-RS。在一些实施方案中，CSI信号质量是通过对来自所有可用波束中的NCSI、RX最佳波束的信号质量求平均得到的。
同样地，探测参考信号(SRS)用于监测上行链路信道质量。如本文所引用的，SRS由用户设备发射到gNB。SRS传输由用户设备所附接的gNB调度。gNB还向用户设备发信号通知用于SRS传输的资源(例如，频率和/或时隙)和方向。用户设备可以配置有多个SRS以用于波束管理。每个资源都可以是周期性的(即，以时隙级别配置)、半永久性的(即，也以时隙级别配置，但是资源可以用来自gNB的消息激活或去激活)、或者非周期性的(即，SRS传输由gNB触发)。SRS可以跨越1到4个OFDM码元以及用户设备可用的整个带宽的一部分。
NR规范包括一组基本的波束相关程序和相关术语，所述波束相关程序用于控制高于6GHz的频率处的多个波束。根据术语“波束管理”对不同的操作进行分类，其由四种不同的操作组成：i)波束扫描、ii)波束测量、iii)波束确定和iv)波束报告。如本文所使用的，波束扫描包括用根据预先指定的间隔和方向发射和接收的一组波束来覆盖空间区域，并且波束测量包括在gNB或用户设备处评估所接收信号的质量。可以使用不同的度量。一个度量是RSRP(参考信号接收功率)，它是同步信号上接收功率的平均值。同样地，波束确定涉及在gNB或用户设备处选择合适的一个或多个波束(根据利用波束测量过程获得的测量值)，而波束报告是指用户设备用于发送波束质量和波束决定信息到无线电接入网络(RAN)的过程。
图5展示了测试环境网络500的框图。测试环境网络500的逻辑架构在图5中被描述为包括网络测试工具设备502和gNB DUT 505。虽然图5描绘了作为被测设备的gNB，但是可以在不脱离所公开主题的范围的情况下测试能够通过MIMO发射信号的其他基站或系统。在一些实施方案中，网络测试工具设备502可以包括一个或多个处理器503和存储器504，它们被共同用于支持波束成形测试引擎506和多个仿真用户设备510。在一些实施方案中，(多个)处理器503可以包括中央处理单元(例如，单核或多处理核)、微处理器、微控制器、网络处理器、专用集成电路(ASIC)等。同样，存储器504可以包括随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、磁盘存储驱动器等。在一些实施方案中，存储器504可以被配置用于存储波束成形测试引擎506和/或仿真用户设备510。
在一些实施方案中，网络测试工具设备502和/或波束成形测试引擎506被配置用于接收来自测试管理员使用的客户端应用程序或测试控制台的消息和指令。在一些实施方案中，网络测试工具设备502的测试控制台(图1中未示出)包括可以以图形用户界面(GUI)的形式呈现给用户或测试管理员的测试控制台元件。在替代实施方案中，测试控制台可以经由有线连接或无线连接可通信地连接到网络测试工具设备502。使用测试控制台，系统管理员可以发出指令和/或波束模型，所述波束模型定义用于在测试环境网络500中测试gNB或其他DUT的测试用例。例如，系统管理员提供的指令可以包括一个或多个波束模型508，所述波束模型包括对应于系统信息512中指示的波束索引和/或相关联SS块的多个SS块。包含在波束模型508中的数据进一步包括针对对应于SS块的多个预定义波束信号中的每一个的预定义的和/或制造的信号强度(或接收功率)值。在一些实施方案中，网络测试工具设备502可以显示用户界面，测试管理员可以利用所述用户界面来设计或选择多个波束信号和相应的信号强度用于进行波束成形测试。在一些实施方案中，波束成形测试引擎506支持这种屏幕显示的生成和呈现。
网络测试工具设备502还通过有线连接516与gNB DUT 505可通信地连接。在其他替代实施方案中，连接516是无线连接。一旦gNB DUT 505和网络测试工具设备502通过连接516耦合，测试管理员就可以将波束模型508提供给网络测试工具设备502，然后将所述网络测试工具设备提供给波束成形测试引擎506。波束模型508还可以定义将被用于gNB DUT505的测试的仿真用户设备装置(例如，仿真用户设备5101…N)的数量。
如上所述，波束模型508包括基于SS块的制造的接收功率测量的数据(例如，SS块功率测量数据值514)，并且作为指示接收功率(或信号强度)数据的上行链路消息报告给gNB DUT 505。类似地，除了制造的SS块功率测量数据值514之外，CSI-RS数据值515包括由用户提供的制造的CSI-RS值作为经由(多个)波束模型508的输入。在正常操作中，CSI-RS信息是由gNB发送到UE以用于信道监测目的的参考信号(即，除了SS块之外)。例如，CSI-RS值连同SS块功率测量值一起被gNB用于来确定使用哪个波束并提供将UE切换到正确波束的指令。在所公开主题的上下文中，仿真用户设备510将利用输入波束模型508并且相应地制造CSI-RS数据值515和SS块功率测量数据值514，并且将这些制造的CSI-RS数据值515和制造的SS块功率测量数据值514提供给gNB DUT 505。这样，gNB DUT 505可以利用所接收的CSI-RS数据值515来按照预期切换波束。值得注意的是，CSI-RS数据值515可以被用作由仿真用户设备510从gNB DUT 505接收的波束信号的质量、强度和/或功率的制造的指示。波束模型进一步包括验证信息，所述验证信息可被波束成形测试引擎用来验证gNB DUT根据由用户设备提供给gNB DUT的制造的SS块和/或CSI-RS信息正在运行。
如本文所用，可以使用信号噪声比测量、分贝测量、dBm测量、瓦特测量等来测量信号强度或接收功率。
图5进一步描绘了作为波束成形测试引擎506的组件并且类似地存储在网络测试工具设备502的存储器504中的多个仿真用户设备5101…N。仿真用户设备55101…N中的每一个都包括其自己的系统信息512和SS块功率测量数据值514和可被用于gNB DUT 505的测试的CSI-RS数据值515。在一些实施方案中，输出设备518可以可通信地连接到网络测试工具设备502。输出设备518可以包括负责生成文本报告和/或图形报告的报告管理器120，所述文本报告和/或图形报告指示被测试的DUT 505的验证或性能结果。
在一些实施方案中，波束成形测试引擎506被配置用于利用资源索引来与同最大信号强度相关联的SS块通信，所述资源索引指定每个资源的位置和/或标识符。例如，波束成形测试引擎506能够接入(多个)波束模型508以确定已指示哪个SS块网络测试工具设备502作为具有最大信号强度的SS块报告回给gNB DUT。值得注意的是，波束成形测试引擎506接入系统信息512，所述系统信息包括将每个SS块都映射到分别标识相应资源的多个资源索引的映射数据。如本文所使用的，术语“资源”包括随时间推移的给定带宽的资源网中的一个或多个资源元素或资源元素组或一个或多个资源块。类似地，资源元素是最小的定义单元，其可以包括在一个OFDM码元间隔期间(例如，在时间刻度上)的一个正交频分复用(OFDM)子载波(例如，在频率刻度上)。
例如，资源可以包括资源块映射(例如，RACH资源或PRACH资源)中的网格。如本文所使用的，“资源块映射”指定多个频率和时隙，gNB通过所述频率和时隙发射波束。这样，波束成形测试引擎506(经由仿真的UE)可以在与由波束模型指定的制造的SS块相对应的资源上发射PRACH消息或其他信号。gNB DUT 505被配置用于监测在一个或多个资源上发射的PRACH消息。在接收到PRACH消息时，gNB DUT能够使用与SS块交叉引用/映射资源索引的系统信息，并且随后可以确定被指定为具有最大信号强度的SS块(即，基于接收PRACH消息的资源)。然后，gNB DUT基于指定的SS块将波束信号发射到UE。
图6是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于使用同步信号块、信道状态信息参考信号(CSI-RS)和探测参考信号(SRS)来对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的流程图的框图。图6展示了包括gNB DUT 614和网络测试工具设备601的测试环境600，所述网络测试工具设备包括仿真用户设备608、用户输入图形用户界面(GUI)引擎602和用户输出GUI引擎630。在一些实施方案中，仿真用户设备608、用户输入(GUI)引擎602和用户输出GUI引擎630是波束成形测试引擎的元件，所述波束成形测试引擎存储在存储器中并且由网络测试工具设备601的一个或多个处理器执行。在由网络测试工具设备601进行的测试会话开始时，gNB DUT 614被配置用于发送系统信息，所述系统信息包括映射到各种参考信号(例如，SS块和突发)的资源(例如，频率和时隙资源)，gNB DUT 614将所述各种参考信号发送至仿真用户设备608。值得注意的是，系统信息用于向仿真用户设备通知用于监测即将到来的SS块的频率和/或时隙。当用户设备装置被激活或被开启时，通常提供来自gNB的系统信息。在一些实施方案中，系统信息也可以是DUT天线位置信息。
参考图6，在由用户输入GUI引擎602提供的波束模型中建立初始RACH波束选择604。值得注意的是，RACH波束选择被提供给仿真用户设备608，其依次设置SS块值并且设置SS块作为最佳波束(参见框610)。图6前进到框612(如上所述)，其中，仿真用户设备608然后验证在来自gNB DUT 614的RACH响应消息上报告的用户设备特定的所选波束。
对于下行链路测量(例如，监测下行链路信道质量)，用户输入GUI引擎602允许用户输入下行链路用户简档，所述下行链路用户简档定义包含多个预定义SS块或波束的波束模型以及针对以连接模式(参见框606)正在运行的仿真用户设备608的相应的NCSI信息(例如，针对等于“N”的数量个波束的信道状态信息)。例如，波束模型可以包括数据和相关联时间信息，所述数据指示预定义SS块或波束，所述相关联时间信息指定在测试会话期间的什么时间利用预定义SS块。在一些实施方案中，NCSI信息包括表示每个波束的CSI-RS的数量的数据。波束模型包含包括预定义信号功率信息的信息，以及被提供给仿真用户设备608的NCSI信息。在一些实施方案中，波束模型包括标识相应的预定义SS块的波束索引。在框616中，仿真用户设备608使用接收的波束模型来设置所选的NCSI值。具体而言，仿真用户设备608选择每个波束模型的波束索引和/或根据在给定时间处在波束模型中的选择来将所选的NCSI设置为高于预定义阈值的高值。
值得注意的是，波束成形测试引擎被配置用于针对给定时隙为gNB DUT提供针对所接收的SS块的子集的制造的CSI值。如本文所使用的，即使在所描述的测试环境中，“Rx”指示通常在接收的SS块信号(包括CSI-Rx值)上测量CSI值，波束成形测试引擎基于作为来自用户的输入而提供的波束模型制造CSI-RS值。这些制造的CSI-RS值旨在用于下行链路，但是UE经由上行链路向gNB DUT通知关于下行链路测量。
更具体地，仿真用户设备608将未被选择的NCSI设置为低于预定义阈值的值。一旦建立了针对所选SS块和波束的NCSI，仿真用户设备608就将所选择的SS块和NCSI值(未被选择的SS块和低NCSI值)报告给gNB DUT 614。在一些实施方案中，仿真用户设备608可以定期或根据请求来发布这个报告。值得注意的是，仿真用户设备可以被配置用于持续测量和报告用于波束跟踪的SS块和NCSI信息。在gNB DUT 614接收到NCSI值之后，gNB DUT 614返回具有实际NCSI值的SS块，并且仿真用户设备608被配置用于针对所有被配置的波束测量从gNB DUT 614接收的实际接收的NCSI值(框618)。继续到框624，仿真用户设备608被配置用于验证波束切换及其时序。仿真用户设备608进一步被适配用于向用户输出GUI引擎630报告最佳波束。具体地，用户输出GUI引擎630可以被配置用于利用图形用户界面使用GUI显示报告引擎634向测试管理员显示波束成形报告。
对于在图6中所示出的上行链路信道通信测试，用户输入GUI引擎602被配置用于利用上行链路用户简档来定义波束模型(参见框620)。然后将波束模型提供给仿真用户设备608，并且图6前进到框622。因此，仿真用户设备608被配置用于接收波束模型并且在给定传输时间处将针对所选波束(如在波束模型中指定的)SRS信号设置为强信号。同样地，仿真用户设备608被配置用于将与未被选择的波束相对应的剩余SRS信号设置为由低功率表征或设置为具有噪声。在此时间点，仿真用户设备608验证上行链路波束切换和定时(在框626中)以及将预定义的SRS信号报告给gNB DUT 614。在一些实施方案中，通过在具有与最高信号功率相对应的SS块相关联的资源上从仿真用户设备608向gNB DUT 614发送RACH消息(例如，PRACH消息)来进行SRS信号报告。在接收到报告消息之后，gNB DUT 614经由随机接入响应(RAR)消息将所选波束指向仿真用户设备608。在一些实施方案中，RAR消息还可以用于确认报告消息是从UE接收的。例如，gNB可以利用RAR消息作为gNB DUT已接收到仿真UE的波束选择的指示或者确认。在接收RAR消息之后，仿真用户设608验证在RAR消息中指示的UE特定的所选波束(参见框612)。在验证所选波束之后，仿真用户设备608将验证的波束报告给日志输出引擎632和GUI显示报告引擎634两者。另外，在接收RAR消息之后，UE可以从gNB DUT接收指示波束切换的DCI。
图7是展示根据本文描述的主题的实施方案的用于对gNB元件的波束成形能力进行测试和建模的示例性方法700的流程图。在一些实施方案中，方法700的框702至708可以表示由波束成形测试引擎执行的算法，所述算法存储在存储器中并由网络测试工具设备的一个或多个处理器执行。
在框702中，方法700包括从DUT接收系统信息，所述系统信息将多个资源与由DUT发射的多个SS块相关联。在一些实施方案中，在由网络测试工具设备进行的测试会话开始时，gNB DUT被配置用于通过网络测试工具设备将包括映射到将由gNB DUT发送的各种参考信号(例如，SS块和SS突发)的资源(例如，频率资源和时隙资源)的系统信息发送到由网络测试工具设备托管的仿真用户设备。具体而言，系统信息用于向仿真用户设备通知用于监测即将到来的SS块的频率和/或时隙。当用户设备装置被激活或被开启时，通常提供来自gNB的系统信息。在一些实施方案中，系统信息也可以是DUT天线位置信息。
在框704中，方法700包括从DUT接收多个SS块。在一些实施方案中，在向网络测试工具设备提供系统信息之后，gNB DUT被配置用于将多个SS块发送到由网络测试工具设备托管的仿真用户设备(例如，经由有线连接)。
在框706中，方法700包括响应于接收到多个SS块，经由资源将RACH消息从仿真用户设备发送到DUT，所述资源将每一系统信息与在波束模型中指定的预定义SS块相关联。类似地，CSI-RS数据和SRS信号信息可以被类似地发送到DUT。在一些实施方案中，在接收到来自gNB DUT的SS块之后，触发仿真用户设备以向gNB DUT提供制造的和/或预定义的信号强度信息(例如，如在SRS信号信息和CSI-RS数据中所指示的)。例如，可以根据波束模型来设置所选波束模型的SRS信号。具体地，仿真用户设备向gNB DUT发送指示具有预定义的最高信号功率的SS块的报告消息。如上所述，预定义SS块基于在波束模型中指定的预定义信号功率值(与从gNB DUT实际接收的SS块的信号功率测量值相反)。
在框708中，方法700包括分析由DUT发送的波束切换指示消息，以确认DUT已经经由对应于预定义SS块的波束信号限制了与仿真用户设备的通信。在接收到来自仿真用户设备的被包括在资源中的RACH消息之后，gNB DUT被配置用于将指向仿真用户设备的当前服务波束切换到对应于SS块的资源(例如，时隙和/或频率)，所述SS块具有由预定义的系统信息所指示的最高接收功率值。此外，gNB DUT被配置用于向仿真用户设备发送波束切换消息，所述波束切换消息用作波束已被切换到由先前被提供的系统信息指示的信道的确认。
应当注意，本文描述的网络测试工具设备、波束成形测试引擎、仿真用户设备和/或功能中的每一个都可以构成专用计算设备。此外，本文描述的网络测试工具设备、波束成形测试引擎、仿真用户设备和/或功能可以改进计算机网络设备测试的技术领域。更具体地，所公开的测试系统可以被配置用于在支持仿真网络的测试环境内完全地操作。这样，利用多个仿真用户设备测试和监测gNB或类似网络元件进行波束成形的方式在很大程度上消除了维护包括多个物理用户设备或移动设备的物理测试网络环境的需要。因此，网络测试工具设备使测试管理员能够使gNB DUT在不必配置移动设备的物理网络的情况下经受来自多个UE的通信，所述物理网络被要求产生必要的用户移动和环境障碍。应当理解，在不脱离本文描述的主题的范围的情况下，可以改变本文描述的主题的各种细节。此外，前面的描述仅用于说明的目的，而不用于限制的目的。

Claims (10)

1.一种用于对被测设备(DUT)的波束成形能力进行测试和建模的方法，所述方法包括：
从DUT接收系统信息，所述系统信息将所述DUT的多个波束发射天线与由所述DUT发射的多个波束参考信号相关联；
从所述DUT接收所述多个波束参考信号；
响应于接收到所述多个波束参考信号，向所述DUT发送预定义波束选择信息(BSI)集合，所述预定义BSI集合包括针对所述多个波束参考信号中的一个或多个的制造的波束信号强度值；以及
分析由所述DUT发送的波束切换指示消息，以确认所述DUT正在利用服务波束，所述服务波束与所述预定BSI集合中指示的最高制造的波束信号强度值相关联。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述预定义BSI集合中包括的所述波束参考信号的所述制造的波束信号强度在作为输入提供的波束模型中被指定，并且与从所述DUT接收的所述多个波束参考信号的实际信号强度无关。
3.根据权利要求2的方法，所述方法包括从所述DUT接收多个波束细化参考信号。
4.根据权利要求3的方法，其中，响应于从所述DUT接收所述多个波束细化参考信号，向所述DUT发送预定义波束细化信息(BRI)集合，所述预定义BRI集合指示针对所述多个波束细化参考信号中的每一个的制造的波束信号强度。
5.根据权利要求4的方法，其中，所述预定义BRI集合中包括的所述波束细化参考信号的所述制造的波束信号强度在波束模型中被指定，并且与从所述DUT接收的所述多个波束细化参考信号的实际信号强度无关。
6.一种用于对被测设备(DUT)的波束成形能力进行测试和建模的方法，所述方法包括：
从DUT接收系统信息，所述系统信息将多个资源与由所述DUT发射的多个同步系统(SS)块相关联；
从所述DUT接收所述多个SS块；
响应于接收到所述多个SS块，经由资源从仿真用户设备向所述DUT发送随机接入过程(RACH)消息，所述资源将每一个所述系统信息与在波束模型中指定的预定义SS块相关联；以及
分析由所述DUT发送的波束切换指示消息，以确认所述DUT已经经由对应于所述预定义SS块的波束信号限制了与所述仿真用户设备的通信。
7.根据权利要求6的方法，其中，在接收到所述系统信息之后，接收指定所述预定义SS块的所述波束模型作为输入。
8.根据权利要求6的方法，进一步包括i)从所述DUT接收系统信息和由所述DUT发射的多个CSI-RS信号，所述系统信息将所述多个资源与所述多个SS块相关联；ii)从所述DUT接收所述多个SS块和所述多个CSI-RS信号；iii)响应于接收到所述多个SS块和所述多个CSI-RS信号，经由上行链路控制信息将对应于基于所述波束模型的所述多个SS块的多个制造的NCSI-Rx值从所述仿真用户设备发送到所述DUT，所述上行链路控制信息将每一个所述系统信息与在所述波束模型中指定的所述预定义SS块相关联；以及iv)分析由所述DUT发送的第二波束切换指示消息，以确认所述DUT已经经由对应于所述预定义SS块的波束信号限制了与所述仿真用户设备的通信。
9.根据权利要求6的方法，所述方法包括经由从所述仿真用户设备发射到所述DUT的上行链路信道发射探测参考信号(SRS)信号，所述SRS信号是根据所述波束模型制造的。
10.一种用于实施根据权利要求1至9中任一项的方法的系统。
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