CN113170323B - 用于测试无线电设备的设备、系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种测试无线电设备(BBU、RRH、UE)的方法，包括：借助于无线电信道测试设备(10)接收(S0)表示一个或多个无线电信道的I/Q数据的基带信号，借助于无线电信道测试设备(10)根据一个或多个无线电信道模型处理(S1)表示I/Q数据的基带信号，借助于无线电信道测试设备(10)发送(S2)表示I/Q数据的经处理的基带数据到被测试无线电设备。
Description
技术领域
本发明涉及无线电通信系统领域，以及更具体地，涉及无线电设备的测试。
背景技术
西门子正在开发创新测试系统，用于在仿真、硬件仿真、现场可编程门阵列(FPGA)原型设计以及实时(后硅、制造)环境的领域中进行AS1C和FPGA验证和确认。此类测试系统可以包括可以在从蜂窝基站到汽车工业的各种高科技领域中使用的一个或多个测试设备。例如，例如来自X-Step产品线的无线电设备测试系统或测试设备允许激励和跟踪现代无线电设备中的所有数字接口，诸如无线电设备控制(REC)和/或无线电设备(RE)模块(也分别称为基带单元BBU和远程无线电头端RRH)。由此类测试设备支持的数字接口协议可以包括JESD204B、CPRI、OBSAI RP3和10G以太网。测试设备可以还包括寄存器传输级(RTL)仿真和硬件仿真，并且还可以与FPGA原型设计、实时后硅基板调试和最终产品测试一起使用。测试设备可以覆盖无线电基站产品开发周期中的每个阶段，从最初的RTL仿真一路到生产后。然后，可以在产品开发周期的每个阶段中重新使用相同的测试。同样，由于参数化的测试用例构建块架构，也便于将测试用例从一个项目移植到另一个项目。
发明内容
5G网络的实现将改变从设备制造商到电信运营商的所有利益相关方的技术前景。例如，无线电接口正在从模拟转换为数字，这意味着开发和测试设备的传统方法将不再可能。同样，网络设置也变得越来越复杂。例如，当3G网络使用六个天线，而4G网络使用36个天线时，则5G系统可具有多于200个天线。
因此，本发明的目的是改进无线电设备的测试。
根据第一方面，该目的通过一种测试无线电设备的方法来实现。该方法包括：借助于无线电信道测试设备，接收表示一个或多个无线电信道的I/Q数据的基带信号。该方法还包括：借助于无线电信道测试设备，根据一个或多个无线电信道模型来处理表示I/Q数据的基带信号。该方法还包括：借助于无线电信道测试设备将表示I/Q数据的经处理的基带数据发送到被测试无线电设备。
根据第二方面，该目的通过可操作以执行第一方面的任何一个方法步骤的无线电信道测试设备来实现。
根据第三方面，该目的通过一种无线电信道测试设备来实现，该无线电信道测试设备包括用于接收包括I/Q数据的基带信号的第一接口。无线电信道测试设备还包括处理器，该处理器被配置为根据一个或多个无线电信道模型来处理所接收的基带信号。无线电信道测试设备还包括用于发送经处理的基带信号的第二接口。
根据第四方面，该目的通过一种系统来实现，该系统包括：物理或虚拟无线电设备控制单元，优选地为物理或虚拟基带单元；以及一个或多个物理或虚拟无线电设备，优选地为一个或多个物理或虚拟远程无线电头端；以及根据第二或第三方面的无线电信道测试设备。
附图说明
将参考附图更详细地描述本文的实施方式的示例，在附图中：
图1示出前传网络的图示。
图2示出使用不同协议的前传数据传输的图示。
图3示出前传网络内的功能切分。
图4a示出前传网络内多个可能的功能切分的图示。
图4b示出还列出了不同的要求和优势的图4a的功能切分表。
图5示出测试环境的图示。
图6示出前传网络的另一个图示。
图7示出包括无线电信道测试设备的第一测试环境的图示。
图8示出包括无线电信道测试设备的第二测试环境的图示。
图9示出包括无线电信道测试设备的第三测试环境的图示。
图10示出包括无线电信道测试设备的第四测试环境的图示。
图11示出包括无线电信道测试设备的第五测试环境的图示。
图12示出包括多个无线电信道的建模的测试环境的图示。
图13示出无线电信道测试设备的图示。
图14示出根据第一实施方式的方法的示例性步骤。
图15示出根据第二实施方式的方法的示例性步骤。
图16示出根据第三实施方式的方法的示例性步骤。
图17示出根据第四实施方式的方法的示例性步骤。
图18示出根据第六实施方式的方法的示例性步骤。
图19示出根据第七实施方式的方法的示例性步骤。
图20示出根据第八实施方式的方法的示例性步骤。
图21示出根据第九实施方式的方法的示例性步骤。
图22示出根据第十实施方式的方法的示例性步骤。
图23示出根据第十一实施方式的方法的示例性步骤。
图24示出根据第十一实施方式的方法的示例性步骤。
图25示出根据第十三实施方式的方法的示例性步骤。
图26示出根据第十四实施方式的方法的示例性步骤。
图27示出根据第十五实施方式的方法的示例性步骤。
具体实施方式
在图1中，示出了无线电通信系统。传统的整体式基站收发机(BTS)架构正逐渐被分布式BTS架构所取代，在该分布式BTS架构中，BTS的功能被分为两个物理上分离的单元-基带单元(BBU)和远程无线电头端(RRH)。BBU对特定空中接口执行基带处理，该空中接口用于通过一个或多个射频信道进行无线通信。RRH执行射频处理，以将从BBU输出的基带数据转换为射频信号，以从耦合到RRH的一个或多个天线辐射，和/或根据经由一个或多个天线在RRH处接接收的射频信号生成BBU的基带数据。RRH被通常安装在一个或多个天线附近，通常在塔的顶部，而BBU通常安装在更易于接触的位置，通常在塔的底部。然而，视情况而定，例如在实验室中，RRH和BBU可以并置。BBU和RRH被通常通过一个或多个光纤链路链接。BBU和RRH之间的接口由前传通信链路标准定义，诸如通用公共无线电接口(CPRI)系列规范、开放式基站架构倡议(OBSAI)系列规范，以及开放无线电接口(ORI)系列规范。
在5G架构中，指定接口中新的频域前传。频域前传是一个功能切分，其中IFFT/FFT(快速傅里叶逆变换/快速傅里叶变换)可以从BBU移动到RRH。通过前传发送频域样本而不是时域样本。RRH将通过通信信道获得关于不同UE的资源位置的信息。新的eCPRI接口规范“eCPRI规范V1.0(2017-08-22)”已经可用。
对于将远程无线电头端RRH(有时也称为无线电远程单元RRU)和基带单元BBU(有时也称为无线电设备控制器REC)分开的部署场景，从一个或多个天线接收的信号必须在将RRH与BBU连接的介质上传输，就像通常在BBU处进行信号组合一样。通常，用于BBU和RRH之间连接的接口称为前传。前传上的信号可能是诸如在传统公共公用无线电接口CPRI中指定的复杂时域样本。数字化波形可以经由一个或多个无线电聚合单元(RAU)在从BBU到RRH的前传中传输，反之亦然。
用户设备的UE信号受到功率限制，并且当路径损耗随与UE的距离而变化时，当以数字表示这些信号时会遇到较大的动态范围，可以假设对于复杂频率采样，有大量的比特将是必需的，并且在MIMO(多输入多输出)/分集层的情况下，所需的前传容量将与天线数量相乘。此外，期望对无线电信号的此类传播进行建模以便测试无线电系统及其组件的功能性。由于前传的容量有限，因此期望找到优化前传使用的方法。
BBU可以经由一个或多个回传或交叉传输(英语：crosshaul)连接而连接到核心网络Core，并且可以连接到其它BBU(未示出)。
在图2中，示出使用不同协议的前传数据传输。如上所述，所采用的不同协议具有不同的带宽容量。因此，例如在RRH和BBU之间，CPRI流传输支持至多10.1Gbps，而CPRI v7.0支持25Gbps，并且eCPRI支持至多25Gbps。
I/Q数据，即同相和正交分量数据，是数字化的空中接口数据。5G的采样率为122.88MHz。因此，特别是在多个无线电信道的情况下，需要经由前传发送大量数据。应当理解，对于每个无线电信道，I/Q数据传输可以在上行链路和下行链路方向中进行。
为了改善数据传输，可以在BBU和RRH的组件之间引入功能切分。此类功能切分如图3中所示。例如，在eCPRI规范V1.0(2017-08-22)的第2.3节中描述了功能切分的概念。据此，将无线电基站分为两个节点，一个称为REC(无线电设备控制)，例如BBU，并且另一个称为RE(无线电设备)，例如RRH。因此，“前传网络”可以理解为REC和RE之间的接口。基站的不同功能，例如如eCPRI规范V1.0(2017-08-22)的表1中所列，可以位于REC或RE中，也就是说分别位于BBU或RRH中。
功能切分可以概括为确定在不同组件(例如，eNodeB/或gNodeB的不同部分)中处理多少数据。例如，在CPRI中，I/Q数据通常在时域中，但是例如当对I/Q样本进行FFT处理时可以在频域中。此类处理减少了经由前传链路进行传输的数据量。然而，通常，可以例如根据频域中的一个或多个无线电信道模型来处理数据，或者可以将数据变换到时域并且可以在时域中进行处理。
在图4a中，示出前传网络内的多个可能的功能切分。图4a示出用于3GPP 4G(LTE)或5G(NR)无线电基站的协议栈层。图4a中描绘了编号为A到E的五个层间功能切分。还示出了名为{ID；IID；IU}的另一组PHY内部切分。在eCPRI规范V1.0(2017-08-22)的第2.3.1节中描述了更多细节。
在图4b中，示出了表格，该表格列出根据图4a的功能切分的不同要求和优点。图4b示出不同的切分如何在前传网络上设置不同的相对容量和延迟要求。
即使在整个本公开中参考了一个或多个BBU和一个或多个RRH，也应理解，在整个工业中，例如对于基站的不同部分，使用了不同的名称。例如，分布式单元DU和中央单元CU的表达方式被分别用于等同于RRH和BBU的部分，并且本公开也涉及那些部分。
在图5中，示出了用于测试无线电设备的测试环境。信道模型是用于通过空中接口发送的一个或多个无线电信号的行为的(测试)模型。该信道模型使得在实验室环境中甚至是在现场中测试无线电设备。测试可以如图5所示在操作上执行。例如，可以使用信道模型测试设备，该设备根据一个或多个信道模型来执行例如以I/Q数据形式的射频信号的处理。例如，可以由同轴电缆实现在基站和/或测试设备和/或UE之间的所有连接。
5G网络的实现可能改变从设备制造商到电信运营商的所有利益相关方的技术前景。同样，网络设置也变得越来越复杂。根据2G、3G和4G测试，可以通过将多个移动电话(也称为UE)经由同轴电缆连接到单个天线来完成信道建模。主要出于两个原因，移动到5G网络可能使该测试方法变得多余。首先，新的5G天线(例如采用大规模MIMO)没有模拟同轴接口。因此，必须开发新的仿真器来支持5G无线电设备测试，以及特别是天线测试。第二，提供5G覆盖所需的新天线数量意味着测试每个天线都不具有成本效益。
现在转向图6，示出了用于测试一个或多个无线电设备的前传网络。基站被分成虚拟BBU和(物理/实际)RRH，其中在虚拟BBU和RRH之间提供前传网络。RRH可以可操作地耦合到UE，以便发送和/或接收无线电信号。
根据图7，在前传网络中提供了信道建模。UE可以与RRH并置在测试室中，在该测试室中在RRH与UE之间交换无线电信号。然而，无线电信号传播的信道建模例如借助于无线电信道测试设备在前传网络中执行。也就是说，例如借助于该测试设备，对根据一个或多个无线电信道模型经由空中接口的无线电信号的传播进行建模。该测试设备可以经由前传网络可操作地连接到BBU和RRH。也就是说，测试设备被插入到前传网络中。可以经由测试设备在RRH和BBU之间交换表示I/Q数据的基带信号。同时，信道模型可以被应用于I/Q数据，即，处理I/Q数据，并且从而对RRH和UE之间的无线电信号传播的行为进行建模。
如图8中所示，代替物理RRH、物理UE和/或测试室，虚拟UE可以被用作测试环境。从而，信道模型和/或虚拟UE可以反映经由空中接口的无线电信号的传播的特性。此类设置特别适用于测试BBU的情况。在该测试设置中，虚拟或其它附加测试设备可以代替真实的UE和真实的RRH。可替代地，虚拟UE和虚拟RRH以及信道模型可以被合并到单个测试设备中。因此，当要测试BBU的实现方式时，图8的测试设置特别有用。同样，在该设置中可以进行负载测试。
在图9中，使用了包括虚拟BBU的测试环境，并且经由将虚拟BBU连接到RRH的前传通信链路的一部分来执行信道建模。在该测试环境中，物理RRH与(物理)UE并置在测试室内，参见图7。虚拟BBU还可以模拟核心网络组件，例如拨打移动电话时。在该设置中，RRH和/或UE可能被测试。当使用虚拟组件(虚拟BBU)时，数字连接也可以是虚拟的，从而将虚拟BBU连接到信道模型。
图10示出了另一个测试环境。在UE或天线测试情况中，RRH可以由软件定义无线电SDR代替。信道模型连接协议也可以是不同的协议，例如CPRI和JESD204C。也就是说，代替诸如(e)CPRI或JESD204C的前传信道协议，可以使用另一种协议在无线电信道测试设备与被测试装置(例如SDR设备)之间发送和/或接收I/Q数据。另外，如图10中可见，对于(虚拟)BBU和(虚拟)RRH之间的连接的不同部分，可以使用不同的协议。例如，在图10中，CPRI被用于将无线电信道测试设备连接到虚拟BBU，而JESD204C协议被用于与SDR装置进行通信。
在图11中，示出了包括可操作地连接到一个或多个UE的多个RRH的测试环境。多个RRH经由前传通信网络或前传通信链路连接到信道建模(设备)。此外，可以采用如上所述的虚拟BBU。可以经由CPRI或替代数字接口发送去往/来自多个天线和RRH的数据。
在图12中，示出了多个不同的信道/数据路径。基本上，尽管在图12中仅描绘了上行链路数据路径，但是每个天线在两个方向(即，下行链路和上行链路)中可以具有到BBU的单独的数据路径/数据信道。因此，所描绘的每个信道可以携带与RRH和UE之间的一个或多个无线电信道有关的无线电信道信息。因此，可以根据无线电信道模型来处理这些信道中的每个信道，以便对无线电信号传播进行建模。另外，每个无线电信道可以服从相同或(相互)不同的无线电信道模型。下面将描述对应的无线电信道测试。
在图13中，示出了无线电信道测试设备。无线电信道测试设备可以包括壳体，在该壳体中布置有由图13中的实线表示的一个或多个模块。可以经由第一和/或第二前传协议来实现去往或来自无线电信道测试设备的通信。代替前传协议，可以使用任何其它数字协议以便发送和/或接收表示一个或多个无线电信道的I/Q数据的一个或多个基带信号。因此，无线电信道测试设备可以一方面通信地耦合到一个或多个BBU，而另一方面通信地耦合到一个或多个RRH。为此，可以提供实现相应协议的一个或多个对应的接口。因此，无线电信道测试设备可以根据在BBU和RRH之间选择的功能切分来接收数据。可以根据预定要求和/或由网络运营商和/或网络设备制造商选择的设计来选择功能切分。
因此，无线电信道测试设备可以例如经由第一接口通信地耦合到真实/物理或虚拟BBU，例如，如在图1至图12的实施方式中的任何一个实施方式中所描述的。另一方面，无线电信道测试设备可以通信地耦合到一个或多个真实/物理RRH，例如，如图1至12中任一实施方式中所述。
现在，如图13中所示，借助于用于相应的无线电信道的上行链路和/或下行链路的信道模型，可以根据无线电信道模型来处理由无线电信道测试设备接收的(属于该无线电信道的)I/Q数据，并且随后可以由无线电信道测试设备来发送根据信道模型处理的I/Q数据。也就是说，从一个或多个RRH接收的I/Q数据被处理，并且随后由无线电信道测试设备经由例如前传协议的数字协议发送到(虚拟)BBU。对于另一种方式也是如此，即在从(虚拟)BBU接收的I/Q数据被无线电信道测试设备处理并转发到一个或多个RRH的情况下。当然，在该情况下，也适用如图1至12中所述的分别包括真实/物理RRH和BBU的不同测试环境。
如从图13中可见，不同的信道模型可以用于无线电信道的上行链路或下行链路。然而，相同的信道模型可以用于上行链路或下行链路。此外，不同的信道模型可以用于多个无线电信道中的每个无线电信道。同样，相同的信道模型可以用于多个无线电信道。可以根据测试场景选择所采用的一个或多个信道模型。也就是说，可以选择一个或多个第一信道模型以便测试UE，而可以选择一个或多个第二无线电信道来测试RRH和/或BBU。
如图13中所示，经由实现前传协议或另一个数字协议的第一接口接收的I/Q数据可能服从信道模型，即，根据该信道模型处理I/Q数据并经由实现前传协议或另一数字协议的第二接口转发处理的I/Q数据。应当理解，可以接收多个无线电信道的I/Q数据并且每个无线电信道的I/Q数据可以服从不同的信道模型。信道模型可以反映包括信道的多径分布，各种路径的空间特征的信息；衰落模型；流动性模式。
借助于无线电信道测试设备，可以同时处理上行链路和下行链路I/Q数据。此外，单个FPGA可被用于执行一个或多个信道模型并处理I/Q数据。此外，例如在多个BBU、RRH和/或UE的情况下，可以组合例如堆叠多个所提出的无线电信道测试设备，以便提供所需的测试设置。因此，提出了一种用于仿真一个或多个无线电信道的方法，该方法可以提高测试效率，消除对多条电缆的需要，并允许容易地构建新的RF前端设计。
根据本公开的一方面，用于测试无线电设备的数据和信号处理(仅)在数字域中执行。也就是说，根据前传中的功能切分(借助于无线电信道测试设备)执行信道建模。这意味着由一个或多个天线(或一个或多个天线阵列)接收的一个或多个无线电信号需要例如借助于模数转换器首先转换成数字域。此后，可以对采样数据进行数字处理，并且可以采用一个或多个信道模型。例如，在采样之后，由一个或多个天线接收的无线电信号。可以根据JESD204C处理数据。JESD204C可使用64B66B或8B10B线路编码配置为发送或接收，并可用于实现需要多于八个的信道的链路。
因此，接收的无线电信号可以由数字前端(DFE)处理器进行数字处理，例如，具有用于每个接收天线的可编程接收信号处理路径。每个接收信号路径例如由接收信号处理器和相关联的串行接口以及连接到接收天线或甚至多个天线的RF收发机/接收前端形成。接收信号处理器可以包括一个或多个处理器(例如，矢量处理器)和相关联的存储器(例如，RAM)，用于对通过接收接口(例如，JESD接收接口之一)从前端接收的I/Q数据样本执行接收信号处理。为了促进接收机前端与DFE之间的接收信号信息的传输，收发机/接收机前端可以包括串行接口(例如，JESD204B TX 261)，以通过I/Q数据信号线传输到接收的信号信息。在DFE处，在对应的串行接口(例如，JESD204B RX)处接收信号信息。一旦完成了对通过I/Q信号线接收的信号的接收信号处理，则接收信号处理器可以例如通过使用(e)CPRI接口模块将处理的采样发送到基带调制解调器。这样，可以为接收天线中的每个接收天线形成单独的接收信号路径。例如在美国专利公开US8964791 B2中描述了此类设置。
现在，无线电设备的测试可以包括根据3GPP TS 36.104 V15.3.0(2018-06)测试基站。当然，其它无线电设备可以借助于以上建议和所描述的测试环境进行测试，例如被测试装置可以是UE。特别地，3GPP TS 36.104 V15.3.0(2018-06)尤其在表8.2.6-1中提供了干扰模型。贯穿3GPP TS 36.104 V15.3.0(2018-06)的规范，特别是在3GPP TS 36.104V15.3.0(2018-06)的附件B中，提供了用于测试无线电设备的正常功能的更多测试参数。这允许测试RRH的组件，诸如天线。因此，信道模型可以包括例如如3GPP TS 36.104 V15.3.0(2018-06)的B.6中所描述的干扰模型，并且可以处理(由无线电信道测试设备)接收的I/Q数据，就好像发生了此类小区间干扰UE传输。
在另一个实施方式中，下行链路中的功能切分可以不同于上行链路中的功能切分。
此外，无线电信道测试设备的配置，例如要处理的无线电信道的选择和/或一个或多个信道模型的选择可以是外部控制的方式。无线电信道测试设备可以包括如图13中所示的附加接口，用于接收对应的用户输入。
在图14中，示出了根据本发明的一个方面的示例性方法步骤。如以上所解释的，通过处理一个或多个无线电信道的I/Q数据来执行信道建模。因此，在步骤S0中，借助于无线电信道测试设备接收表示一个或多个无线电信道的I/Q数据的基带信号。例如，取决于测试环境，可以从RRH和/或BBU接收I/Q数据。I/Q数据的接收可能经由实现数字协议(诸如JESD204C和/或(e)CPRI)的一个或多个接口进行。所采用的协议可取决于BBU和RRH之间的功能切分。
在步骤S1中，可以借助于无线电信道测试设备根据一个或多个无线电信道模型来处理接收到的表示I/Q数据的基带信号。如以上所解释的，特别是结合图13，无线电信号传播可能受到衰落、干扰等的影响。上面(例如3GPP TS 36.104 V15.3.0(2018-06)的表8.2.6-1)还提供了其它测试参数，借助于该测试参数可以测试无线电设备的正常功能。
在将信道模型应用于I/Q数据之后，借助于无线电信道测试设备将表示I/Q数据的处理基带数据发送到被测试无线电设备。视情况而定，可以是RRH、BBU和/或UE或它们任意组合。应当理解的是，此类传输是使用诸如无线电聚合单元RAU的其它无线电设备进行的。
在图15中，示出了其它示例性方法步骤。在步骤S3中，借助于无线电信道测试设备，根据前传通信链路的功能切分，经由通信链路接收表示I/Q数据的基带信号。应当理解，例如根据eCPRI规范V1.0(2017-08-22)，即无线电基站的内部接口，功能切分是指前传传输网络。因此，无线电信道测试设备可操作地布置在BBU与RRH之间，或者在eREC与eRE之间(使用eCPRI规范V1.0(2017-08-22)的术语)。
然而，应当理解，可以经由与前传网络相同的数据路径中的另一数字协议来接收表示I/Q数据的基带信号。也就是说，表示I/Q数据的基带信号可以经由实现JESD204C协议的接口或数字前端DFE的另一个接口接收。
在步骤S4中，借助于无线电信道测试设备，根据前传通信链路的功能切分，经由通信链路发送表示I/Q数据的基带信号。根据其发送表示I/Q数据的基带信号的功能切分可以对应于根据其接收表示I/Q数据的基带信号的功能切分。可替代地，除了将一个或多个信道模型应用于表示I/Q数据的基带信号之外，无线电信道测试设备本身还可以执行某些处理。因此，例如，表示I/Q数据的基带信号在功能切分B处被接收，但是根据功能切分E被发送，参见图4a和图4b。无线电信道测试设备因此可以例如执行RLC、MAC和(至少部分)PHY的步骤。
在图16中，示出了其它示例性步骤。在步骤S5中，将I/Q数据转换为频域。例如，可以使用(e)CPRI或基于在RRH和BBU之间携带时域基带IQ样本的另一数字协议。
在RRH和BBU或其它eREC和eRE之间进行功能切分的主要目标之一是降低前传接口上的比特率。当在下行链路方向中查看PHY层中执行的不同处理阶段时(参见eCPRI规范V1.0(2017-08-22)的图表32)，三个过程将主要提高比特率。这三个过程是调制、结合波束形成过程完成端口扩展以及IFFT+循环前缀过程(即从频域到时域)，其中IFFT是指快速傅里叶逆变换。通过向上移动划分(到MAC层的方向中)，前传比特率将降低，反之亦然。特别地，可以结合在此描述的其它方面和实施方式使用如eCPRI规范V1.0(2017-08-22)中所描述的切分IID和IU。
(例如通常在CPRI中)I/Q数据处于时域，但是在一些情况下，例如当对I/Q样本进行FFT处理时它可以在频域中。它减少了传输的数据量。因此，可以在频域中修改I/Q数据，或将数据更改为时域并在其中进行处理。
一个或多个IQ样本对(I，Q)，也称为I/Q数据，可以在频域或时域中，并且可以包括相关联的控制信息。频域I/Q数据或时域I/Q数据可以取决于例如在RRH和BBU和/或其它eCPRI节点之间的所选择的功能切分，并且特别地可以是特定于供应商的。
I/Q样本的位宽、消息中的I/Q样本数以及I/Q样本的格式(例如，固定点、浮点、块浮点)等也可能是特定于供应商的，并且参与的一个或多个发送/接收BBU和RRH或其它eCPRI节点需要事先知道实际格式。在时域功能切分的情况下，eCPRI消息携带I/Q数据。在频域功能切分的情况下，与I/Q样本相关联的信息被包含在一组N个分组中，例如一个OFDM符号的频域I/Q数据和可选的相关控制信息，或者一个OFDM符号的用户数据(视情况而定)可能是相关的控制信息。应当理解，优选地，通过将I/Q数据从时域转换到频域中来进行I/Q数据的转换，并且更特别地，该转换是在上行链路方向中进行的。
在将I/Q数据转换为频域之后，可以将一个或多个信道模型应用于I/Q数据。因此，在步骤S6中，在频域中处理I/Q数据。
现在转向图17，示出了其它示例性步骤。在步骤S7中，将I/Q数据转换为时域。因此，例如，可以经由前传连接或诸如(e)CPRI的前传协议在下行链路中接收I/Q数据。为了经由空中接口进行传输或对传输进行建模，时域中的I/Q数据优选在下行链路方向中转换为频域。
因此，通常对接收的RF信号进行采样，并产生时域中的I/Q数据。然后，该时域I/Q数据例如借助于FFT(模块)转换为频域。在频域中，可以进行I/Q数据到OFDM-QAM符号的映射或其它调制方案。随后可以完成资源映射，并且最后可以组成帧。当要发送RF时，本段中概述的步骤以相反顺序执行。
在下游方向中，来自MAC层的数据被处理以形成PHY帧，并映射到OFDM资源位置，然后基于调制和编码方案将其转换为频域QAM I/Q符号。然后对QAM I/Q符号进行IFFT变换以获得复杂时域样本。然后将这些时域样本转换为模拟RF信号进行传输。
因此，通过将I/Q样本从频域转换为时域，可以在时域中进行信道建模。然后在步骤S8中根据一个或多个无线电信道模型来处理时域I/Q数据。
在图18中，示出了其它示例性方法步骤。为了节省前传网络的资源，可以以压缩形式发送时域或频域中的I/Q数据。因此，在步骤S9中，以压缩格式接收的I/Q数据未被压缩。在随后的步骤S10中，根据一个或多个无线电信道模型来处理未压缩的I/Q数据。在根据一个或多个信道模型处理I/Q数据之后，处理的I/Q数据可以在步骤S11中被再次压缩，并在随后的步骤S12中例如根据功能切分通过前传通信链路发送。应当理解，步骤S9、S10和S11适用于下行链路和/或上行链路传输。
在图19中，示出了其它示例性步骤。在步骤S12中，可以优选地关于I/Q数据的时间(未)对准，监视I/Q数据。此外，可以例如借助于频谱分析仪例如通过分析所产生的RF信号来监视根据一个或多个信道模型进行处理之后所产生的I/Q数据。
基于该监视，可以在步骤S13中确定被测试无线电设备的状况。应当理解，例如可以在图18的步骤S10之后执行步骤S12和S13。例如，可以监视同相/正交(I/Q)数据的时间未对准。通过监视I/Q数据信号，可以执行干扰分析。可以例如基于I/Q数据在下行链路方向中执行调制测试，以验证正确的BBU操作、CPRI水平以及数字信号与RRH能力的顺应性。由于与RRH相比，用户设备(UE)具有低得多的发射功率，因此干扰具有上行链路中的最大系统影响。上行链路还容易受到无源互调(PIM)的干扰。可以使用I/Q数据在数字域中轻松分析PIM检测和到PIM源的距离。此外，可以显示I/Q数据(在根据一个或多个信道模型进行处理之前和/或之后)和/或对应的频谱，和/或可以设置一个或多个阈值以便执行诊断分析，并根据需要发出一个或多个警报。因此，除了将一个或多个信道模型应用于一个或多个无线电信道之外，还能够监视和分析上行链路中的用户设备的干扰以及下行链路中的无线电信号分析。此外，可以评估信号质量。
在图20中，示出了另一示例性方法步骤。在步骤S14中，借助于无线电信道测试设备对经由空中接口的一个或多个无线电信道的无线电信号的传播进行建模。可以根据描述无线电波的传播的一个或多个数学函数来对无线电信道进行建模。信道模型可以包括和/或基于记录的脉冲响应，并且可以包括物理传播环境的模型。该建模可以还包括根据一个或多个信道模型，例如根据步骤S1，来处理I/Q数据。建模步骤还可以包括从存储器存储或检索对应的无线电信道模型的步骤。存储器可以例如位于无线电信道测试设备内。建模，即一个或多个信道模型，还可以包括与相干时间、相干带宽、延迟扩展和/或角度扩展有关的参数。
在图21中，示出了其它示例性步骤S15、S16和S17。因此，在步骤S15中，例如由无线电信道测试设备经由前传通信链路的第一部分来接收基带数据。视情况而定，该第一部分将无线电信道测试设备分别连接到BBU或RRH。随后在步骤S16中，根据第一无线电信道模型，优选地第一无线电信道模型的下行链路信道模型，来处理基带数据。在可选的随后步骤S17中，处理的基带数据经由前传通信链路的第二部分被发送。视情况而定，前传通信链路的第二部分将无线电信道测试设备分别连接到RRH或BBU。前传通信链路的第一和/或第二部分可以对应于以上关于实施方式所描述的功能切分中的一个功能切分。
在图22中，还示出了其它示例性步骤S18、S19和S20。在此，在步骤S18中，例如借助于无线电信道测试设备，经由前传通信链路的第二部分来接收基带数据。第二部分可以对应于根据图22提及的部分。在步骤S19中，可以根据第一无线电信道模型，优选地第一无线电信道模型的上行链路信道模型，来处理基带数据。因此，在该情况下，用于上行链路和下行链路传输的无线电信道模型相同。然而，在步骤S19中，可以使用与在步骤S16中使用的信道模型不同的信道模型。在处理优选地以I/Q数据形式的基带数据之后，可以经由前传通信链路的第一部分来发送处理的基带数据。因此，所描述的图22中的场景可以对应于上行链路数据传输，而图23中所描述的场景可以对应于下行链路数据传输，反之亦然。
在图23中，示出了另一示例性步骤S21。借助于无线电信道测试设备，可以以并行方式或级联方式处理经由前传链路的第一部分接收的和经由第二部分接收的基带数据。也就是说，上行链路或下行链路数据可以由可操作以执行数字处理的一个或多个处理器(基本上)同时处理。例如，一个或多个FPGA可以用于该目的。此外，那些一个或多个处理器可以被布置在一个或多个无线电信道测试设备中。在此类情况下，多个无线电信道测试设备可以并行地操作布置以便(基本上)同时处理基带信号，或者可以以连续的顺序操作布置以便以级联的方式处理基带数据。
特别地，可以借助于第一无线电信道测试设备来处理属于第一组无线电信道的，例如以I/Q数据形式的基带数据，其中，借助于彼此并行或以连续的顺序操作地布置的第二无线电信道测试设备可以处理属于第二组无线电信道的基带数据。
因此，如结合图21所描述的，I/Q数据可以采取基带数据的形式并且可以根据一个或多个信道模型(针对相应的一个或多个无线电信道)进行处理。另外，第一无线电信道测试设备可以用于处理上行链路数据，而第二无线电信道测试设备可以用于处理下行链路数据。
在图24中，示出了另一示例性方法步骤22。根据步骤22，可以在物理或虚拟无线电设备控件与一个或多个物理或虚拟无线电设备之间的前传通信链路中操作无线电信道测试设备。如结合图1至图13的实施方式所描述的，可以在不同的测试环境中采用无线电信道测试设备。这些测试环境包括真实的物理设备和虚拟的模拟无线电设备。因此，测试环境可以包括物理或虚拟的无线电设备控制器，诸如一个或多个物理或虚拟的BBU。测试环境可以还包括一个或多个物理或虚拟的无线电设备，诸如一个或多个物理或虚拟的RRH。然后，无线电信道测试设备可以可操作地布置在物理或虚拟的无线电设备控制器与一个或多个物理或虚拟的无线电设备之间，以便处理在物理或虚拟无线电设备控制器与物理或虚拟无线电设备之间发送的基带数据，优选是I/Q数据。
在图25中，示出了其它示例性步骤23和24。根据步骤23，基带信号包括多个无线电信道中的每个无线电信道的I/Q数据，该I/Q数据借助于无线电信道测试设备根据与无线电信道中的每个无线电信道相关联的无线电信道模型进行处理。一个或多个无线电信道可服从相同的信道模型。然而，可以将不同的无线电信道模型用于不同的无线电信道。例如，如上所述，第一组无线电信道可以经受根据第一信道模型的处理，而第二组无线电信道可以经受根据第二无线电信道模型的处理。此外，当借助于多个无线电信道测试设备处理基带信号时，可以使用不同的信道模型。
在随后的步骤S24中，可以借助于无线电信道测试设备经由前传通信链路来发送包括I/Q数据的处理的基带信号。
现在转向图26，示出了另一个示例性步骤S25。这里，如已经结合图23的步骤S21所描述的，借助于无线电信道测试设备并行地或以级联方式来处理多个无线电信道中的每个无线电信道的基带数据。为此，可以在无线电信道测试设备中布置一个或多个处理器。处理器中的每个处理器可操作以处理分配给相应处理器进行处理的一个或多个无线电信道的基带数据。
最后，在图27中，示出了另一示例性方法步骤S26。根据步骤26，借助于无线电信道测试设备来处理包括多个无线电信道中的每个无线电信道的I/Q数据的基带信号。在此类情况下，无线电信道测试设备包括用于处理包括多个无线电信道的I/Q数据的基带信号的连续互连装置，其中每个装置处理至少一个无线电信道的基带信号。也就是说，无线电信道测试设备本身可以包括用于处理一个或多个无线电信道的I/Q数据的多个装置。
本文描述的任何步骤仅说明某些实施方式。不需要所有实施方式都包含所公开的所有步骤，也不需要以本文所描绘或描述的确切顺序来执行这些步骤。此外，一些实施方式可以包括本文未示出或未描述的步骤，包括本文所公开的一个或多个步骤所固有的步骤。可以通过计算机程序产品来执行任何适当的步骤、方法或功能，该计算机程序产品可以例如由上图中所示的组件和设备来执行。例如，例如无线电信道测试设备的存储器可以包括可以在其上存储计算机程序的计算机可读部件。该计算机程序可以包括使一个或多个处理器以及任何可操作地耦合的实体和装置执行根据本文所述的实施方式的方法的指令。因此，计算机程序和/或计算机程序产品可以提供用于执行本文公开的任何步骤的部件。可以通过一个或多个功能模块执行任何适当的步骤、方法或功能。每个功能模块可以包括软件、计算机程序、子例程、库、源代码或由例如处理器执行的任何其它形式的可执行指令。在一些实施方式中，每个功能模块可以以硬件和/或软件来实现。例如，一个或多个或所有功能模块可以由可能与存储器协作的一个或多个处理器来实现。因此，处理器和存储器可以被布置为允许处理器从存储器获取指令并执行所获取的指令以允许相应的功能模块执行本文公开的任何步骤或功能。
上面主要参考一些实施方式描述了所公开方面的某些方面。然而，如本领域技术人员容易理解的，除以上公开的那些实施方式以外的其它实施方式同样是可能的，并且在本发明构思的范围内。类似地，尽管已经讨论了许多不同的组合，但是没有公开所有可能的组合。本领域技术人员将理解，其它组合存在并且在本发明构思的范围内。此外，如本领域技术人员所理解的，本文公开的实施方式同样适用于其它标准和通信系统，并且结合其它特征公开的来自特定附图的任何特征可以适用于任何其它附图和/或与不同特征组合。
Claims (17)
1.一种测试无线电设备的方法，包括：
借助于无线电信道测试设备(10)，经由前传通信链路的第一部分，接收(S0)表示一个或多个无线电信道的I/Q数据的基带数据，借助于所述无线电信道测试设备(10)，根据第一无线电信道的下行链路信道模型，处理(S1)经由所述第一部分接收的表示I/Q数据的所述基带数据，
借助于所述无线电信道测试设备(10)，经由所述前传通信链路的第二部分，将表示I/Q数据的经处理的基带数据发送(S2)到被测试无线电设备，
借助于所述无线电信道测试设备(10)，经由所述前传通信链路的第二部分，接收(S18)基带数据，
借助于所述无线电信道测试设备(10)，根据所述第一无线电信道模型的上传链路信道模型，处理(S19)经由所述第二部分接收的基带数据，
借助于所述无线电信道测试设备(10)，经由所述前传通信链路的所述第一部分，发送(S20)经处理的基带数据，
其中，根据第一协议对所述通信链路的第一部分的所述基带数据进行编码，以及根据第二协议对所述通信链路的第二部分的所述基带数据进行编码，所述第二协议是与所述第一协议不同的协议。
2.根据前述权利要求所述的方法，还包括：所述被测试无线电设备是基带单元、一个或多个远程无线电头端和/或一个或多个终端装置。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
借助于所述无线电信道测试设备(10)，根据前传通信链路的功能划分，经由通信链路接收(S3)表示I/Q数据的基带信号，和/或借助于所述无线电信道测试设备(10)，根据前传通信链路的功能划分，经由通信链路发送(S4)表示I/Q数据的基带信号。
4.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：借助于所述无线电信道测试设备(10)经由前传通信链路接收基带信号，和/或借助于所述无线电信道测试设备(10)经由前传通信链路发送基带信号，其中经由所述通信链路接收的所述I/Q数据表示时域I/Q数据或频域I/Q数据。
5.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
将所述I/Q数据从时域转换(S5)到频域，以及
根据所述频域中的一个或多个无线电信道模型来处理(S6)所述I/Q数据。
6.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
将所述I/Q数据从频域转换(S7)到时域，以及
根据所述时域中的一个或多个无线电信道模型处理(S8)所述I/Q数据。
7.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
解压缩(S9)以压缩格式接收的I/Q数据，
根据一个或多个无线电信道模型处理(S10)未压缩的I/Q数据，和/或
压缩(S11)经处理的I/Q数据，以及
发送经压缩的I/Q数据。
8.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
监视(S12)经处理的I/Q数据，以及
基于监视的I/Q数据，确定(S13)所述被测试无线电设备的状况。
9.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：借助于所述无线电信道测试设备(10)，对经由空中接口的一个或多个无线电信道的无线电信号的传播进行建模(S14)。
10.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：借助于所述无线电信道测试设备(10)，处理(S21)以并行或级联方式经由前传链路的第一部分接收的和经由第二部分接收的基带数据，经由所述第一部分和所述第二部分接收的所述基带数据与相同无线电信道关联。
11.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：在物理或虚拟无线电设备控制器与一个或多个物理或虚拟无线电设备之间的前传通信链路中操作(S22)所述无线电信道测试设备(10)。
12.根据权利要求3所述的方法，还包括：
所述基带信号包括与多个无线电信道关联的I/Q数据，
借助于所述无线电信道测试设备(10)，根据与所述无线电信道中的每个相关联的无线电信道模型，处理(S23)包括所述多个无线电信道中的每个的I/Q数据的所述基带信号，
借助于所述无线电信道测试设备(10)，经由前传通信链路发送(S24)包括I/Q数据的经处理的基带信号。
13.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：借助于所述无线电信道测试设备(10)，以并行或级联的方式处理(S25)多个无线电信道中的每个的所述基带数据。
14.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
借助于所述无线电信道测试设备(10)，处理(S26)包括多个无线电信道中的每个的I/Q数据的基带信号，
所述无线电信道测试设备(10)包括用于处理包括所述多个无线电信道的I/Q数据的所述基带信号的连续互连的装置，其中每个装置处理至少一个无线电信道的基带信号。
15.一种被操作用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤的无线电信道测试设备(10)。
16.一种无线电信道测试设备(10)，包括：
第一接口(I1)，用于经由前传通信链路的第一部分接收包括I/Q数据的基带数据，
处理器，被配置为根据第一无线电信道的下行链路信道模型来处理经由所述第一部分所接收的基带数据，
第二接口(I2)，用于经由所述前传通信链路的第二部分发送经处理的基带数据，
所述第二接口还用于经由所述前传通信链路的所述第二部分接收基带数据，
所述处理器还被配置为根据所述第一无线电信号模型的上传链路模型来处理经由所述第二部分接收的基带数据，
所述第一接口还用于经由所述前传通信链路的所述第一部分发送经处理的基带数据，
其中，根据第一协议对所述通信链路的第一部分的所述基带数据进行编码，以及根据第二协议对所述通信链路的第二部分的所述基带数据进行编码，所述第二协议是与所述第一协议不同的协议。
17.一种包括物理或虚拟无线电设备控制器以及一个或多个物理或虚拟无线电设备以及根据权利要求15至16中任一项所述的无线电信道测试设备(10)的系统。
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