CN113612546A - 一种卫星移动通信终端物理层测试系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于软件无线电的卫星移动通信终端物理层测试系统和方法，通过对一个或多个软件无线电设备进行配置，对卫星移动通信终端进行多波束、多载荷等场景及高速移动中波速切换、载荷切换以及大频偏场景下的物理层测试。该方案既不需要集成协议栈也不受限于成熟的专用仪表，具有标准化、模块化、高通用性和可扩展的特点。
Description
技术领域
本发明涉及卫星移动通信终端测试技术领域，具体涉及一种卫星移动通信终端物理层测试系统和方法。
背景技术
低轨卫星互联网的高速发展快速推动卫星通信技术的普及，与之相适应的卫星通信终端也应运而生。卫星通信终端从协议上可以分为物理层(PHY)、数据链路层以及无线资源控制层(RRC)，数据链路层又包括媒体接入控制层(MAC)和无线链路控制(RLC)。物理层位于协议模型的最底层，主要完成信道编解码，物理信道映射与解映射以及调制与解调等过程；物理层从MAC获取层间原语并通过物理连接向对等实体发送或从对等实体接收数据与信令。MAC层位于物理层之上，主要完成数据成帧、检错与重发控制，资源分配等过程；数据链路层向物理层发送层间原语并从物理层获取。
物理层测试是一种软件测试，主要测试物理层软件以下几个方面的特性：物理层软件与协议规范的一致性；物理层软件对物理信道的收发特性；物理层软件对物理信道的测量特性；物理层软件实时性以及物理层软件的同步调整、频偏调整、功率控制等性能。
现有的卫星移动通信终端物理层测试主要分为两种方法，第一种方法是在开发初期，由开发人员通过编写UT、ST对物理层进行函数级或者模块级的开发人员自测；第二种方法则是在集成了协议代码之后，使用载荷进行地面集成测试。除去卫星通信终端的物理层测试，传统移动通信终端测试还会采取仪表测试的方法进行测试。
但是，由于第一种方法仅能对各个功能模块进行测试，无法验证整个系统的可靠性及实时性，而第二种方法则需要将协议开发完备并使用载荷进行集成测试，这在开发初期往往无法满足，因此无法在整个物理层软件开发周期对物理层进行系统测试。此外，由于近地轨道卫星通信系统中卫星载荷处于高速移动中，波束切换、载荷切换非常迅速，多普勒频率偏移也非常巨大，传统的仪器仪表无法支持这种高速移动环境的模拟。不论是使用频谱仪、信号发生器还是使用综测仪等传统商业仪表进行物理层测试，仅能模拟单一场景下的物理层测试，即便综测仪测试切换过程，也仅能考虑相对标准的场景，无法测试真实环境中复杂多变的空间电磁环境。卫星移动通信系统环境异常复杂，如果只是进行单一场景的物理层测试，将给后期的场测带来极大隐患。除此之外，价格不菲的商业仪表也将给企业带来巨大的经济负担。因此，为了满足商业化卫星移动通信终端测试指标多样、测试环境流程复杂的要求，需要测试系统能够在地面实验室更好的模拟空间卫星载荷环境，满足差异化的测试需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于软件无线电的卫星移动通信终端物理层测试系统和方法，通过对一个或多个软件无线电设备进行配置，对卫星移动通信终端进行多波束、多载荷等场景及高速移动中波速切换、载荷切换以及大频偏场景下的物理层测试。该方案既不需要集成协议栈也不受限于成熟的专用仪表，具有标准化、模块化、高通用性和可扩展的特点。
本发明通过下述技术方案实现：
一种卫星移动通信终端物理层测试系统，如图1所示，包括：软件无线电设备和被测卫星移动通信终端；所述软件无线电设备，进一步包括：上位机，用于实现对测试例的存储及测试流程的管理，信号处理以及测试数据的分析；基带模块，与所述上位机连接通信，用于实现软件无线电的协议流程控制、物理层控制及信道编解码的其中一种或多种功能；天线模块，与所述基带模块连接，包括有线端口和无线端口，分别用于与被测卫星移动通信终端进行有线连接或无线连接；所述被测卫星移动通信终端，可与软件无线电设备的天线模块进行有线连接或无线连接。
一种卫星移动通信终端物理层测试方法，如图4所示，包括：
S1：上位机按测试流程顺序，运行测试例；
S2：测试例驱动基带模块运行；
S3：基带模块通过天线模块进行信号发送和/或信号接收；
S4：上位机通过基带模块控制的天线模块，向被测试卫星通信终端发送测试例所需的命令，激励被测试卫星通信终端运行对应的物理层控制过程；
S5：上位机对被测试卫星通信终端返回的信号进行处理，并对处理结果进行统计，输出统计报表。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1.通过本发明的卫星移动通信终端物理层测试系统，利用软件无线电设备直接与被测试卫星移动通信终端物理层软件通信，可以在没有协议栈的情况下对物理层的信道编解码、射频收发、物理层过程等进行完备性测试。物理层过程测试，可以包括：下行同步、功率控制、波束搜索、驻留、随机接入、通话连接和连接释放等过程的测试等。
2.通过本发明的卫星移动通信终端物理层测试系统，可以根据测试例的需要，对软件无线电设备进行灵活增减，从而实现被测试卫星移动通信终端在多波束、多载荷的复杂环境下的物理层测试，降低了测试成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种卫星移动通信终端物理层测试系统结构图；
图2为本发明实施例提供的一种卫星移动通信终端物理层测试系统优选实施方式结构图；
图3为本发明实施例提供的一种卫星移动通信终端物理层测试系统另一优选实施方式结构图；
图4为本发明实施例提供的一种卫星移动通信终端物理层测试系统另一优选实施方式结构图；
图5为本发明实施例提供的一种卫星移动通信终端物理层测试方法的流程图；
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，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明的一种卫星移动通信终端物理层测试系统，如图2所示，包括：至少一台软件无线电设备和DSP卫星移动通信终端。所述软件无线电设备，进一步包括：上位机，用于实现对测试例的存储及测试流程的管理，信号处理以及测试数据的分析；基带模块，与所述上位机连接通信，用于实现软件无线电的协议流程控制、物理层控制及信道编解码的其中一种或多种功能；天线模块，与所述基带模块连接，包括有线端口和无线端口，分别用于与被测卫星移动通信终端进行有线连接或无线连接；DSP卫星移动通信终端，包括卫星移动通信终端硬件载体和其上运行的物理层软件，通过串口连接至软件无线电设备的上位机。
本发明实施例提供了一种卫星移动通信终端物理层各个信道收发正确性的测试方法，应用于一种卫星移动通信终端物理层测试系统，包括：
下行接收测试时，上位机通过基带模块驱动天线模块发送固定时间的下行物理层突发无线射频信号；DSP卫星移动通信终端，接收到无线射频信号后，执行下行解调解码过程，并将下行解码结果通过天线模块的有线端口返回给上位机；上位机对返回结果进行统计，输出统计报表。
上行发送测试时，上位机通过基带模块触发天线模块抓取上行无线射频信号；上位机通过基带模块驱动天线模块的有线端口，将测试激励发往DSP卫星移动通信终端物理层，并驱动物理层执行对应调度过程，发送上行无线射频信号；天线模块抓取上行无线射频信号成功后，将数据通过基带模块传回上位机；上位机执行上行无线射频信号解析脚本，并通过测试统计脚本对信号解析结果进行统计，输出统计报表。
实施例2
本发明的一种卫星移动通信终端物理层测试系统，如图3所示，包括：至少一台软件无线电设备和被测试X86 PC。所述软件无线电设备，进一步包括：上位机，用于实现对测试例的存储及测试流程的管理，信号处理以及测试数据的分析；基带模块，与所述上位机连接通信，用于实现软件无线电的协议流程控制、物理层控制及信道编解码的其中一种或多种功能；天线模块，与所述基带模块连接，包括有线端口和无线端口，分别用于与被测卫星移动通信终端进行有线连接或无线连接；被测试X86 PC，为运行Linux系统的X86 PC，包括卫星移动通信终端硬件载体和其上运行的物理层软件，与软件无线电设备天线模块的有线端口连接。软件无线电设备通过模拟星上载荷的软硬件，可以测试物理层过程的完备性，如下行同步、随机接入和功率控制等。
本发明实施例提供了一种卫星移动通信终端物理层过程完备性的测试方法，应用于一种卫星移动通信终端物理层测试系统，包括：
软件无线电设备依据协议要求，在对应的时隙中映射好上行各物理信道的物理突发，并根据接收到的被测试X86 PC发送的上行信号，为对应的突发添加信息实体；软件无线电设备控制被测试X86 PC执行相应的物理层过程调度，如下行同步、随机接入等。被测试X86 PC完成物理层过程调度后，软件无线电设备中的上位机通过测试统计脚本实现对测试数据的分析和展示。
实施例3
本发明的一种卫星移动通信终端物理层测试系统，如图4所示，包括：由三台软件无线电设备组成的软件无线电集群和被测试卫星移动通信终端。所述软件无线电设备1～3，分别与被测卫星移动通信终端进行有线连接或无线连接。软件无线电设备1～3之间通过与GPS或北斗等授时系统进行时钟同步，确保时钟保持一致，从而对被测卫星移动通信终端物理层星间重选或切换进行测试。
本发明实施例提供了一种卫星移动通信终端物理层过程完备性的测试方法，应用于一种卫星移动通信终端物理层测试系统，包括：
软件无线电设备1～3依据协议要求，通过无线端口与GPS或北斗等授时系统进行时钟同步；软件无线电设备1～3依据协议要求，分别在对应的时隙中映射好上行各物理信道的物理突发，并根据接收到的被测试卫星移动通信终端发送的上行信号，为对应的突发添加信息实体；软件无线电设备1～3分别控制被测试卫星移动通信终端执行相应的物理层过程调度，如星间重选、星间切换等。被测试卫星移动通信终端完成物理层过程调度后，各软件无线电设备中的上位机通过测试统计脚本分别对各自的测试数据进行分析和展示。利用该测试方法，将软件无线电平台放置在不同的无线测试环境中，实现对不同无线环境条件下的被测试卫星移动通信终端物理层进行测试。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种卫星移动通信终端物理层测试系统，其特征在于，包括：软件无线电设备和被测卫星移动通信终端；所述软件无线电设备，进一步包括：上位机，与所述上位机连接通信的基带模块，以及与所述基带模块连接的天线模块；所述被测卫星移动通信终端，与软件无线电设备的天线模块进行有线连接或无线连接；
所述的软件无线电设备的上位机，用于实现对测试例的存储及测试流程的管理，信号处理以及测试数据的分析；
所述的软件无线电设备的基带模块，用于实现软件无线电的协议流程控制、物理层控制及信道编解码的其中一种或多种功能。
2.根据权利要求1所述的一种卫星移动通信终端物理层测试系统，其特征在于，所述的软件无线电设备的天线模块，包括有线端口和无线端口，分别用于与被测卫星移动通信终端进行有线连接或无线连接。
3.根据权利要求1所述的一种卫星移动通信终端物理层测试系统，其特征在于，所述的软件无线电设备能够根据测试需要进行增加，组成软件无线电设备集群。
4.一种卫星移动通信终端物理层测试方法，应用于权利要求1-5所述的任意一种卫星移动通信终端物理层测试系统，其特征在于，包括：
S1：上位机按测试流程顺序，运行测试例；
S2：测试例驱动基带模块运行；
S3：基带模块通过天线模块进行信号发送和/或信号接收；
S4：上位机通过基带模块控制的天线模块，向被测试卫星通信终端发送测试例所需的命令，激励被测试卫星通信终端运行对应的物理层控制过程；
S5：上位机对被测试卫星通信终端返回的信号进行处理，并对处理结果进行统计，输出统计报表。
5.根据权利要求4所述的一种卫星移动通信终端物理层测试方法，其特征在于，所述的S5具体包括：在下行信号接收测试时，被测卫星移动通信终端接收来自软件无线电天线模块发出的信号后，执行下行解调解码过程，并将下行解码结果通过天线模块返回给上位机；在上行信号发送测试时，被测卫星移动通信终端执行上行编码调制过程，并将信号通过天线模块发送给基带模块进行解调解码过程，随后基带模块将解码结果返回给上位机；全部测试例执行完毕后，上位机对测试数据进行统计，输出统计报表。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114124267A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-01 | 中国人民解放军32039部队 | 一种卫星通信系统的测试方法及系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6021158A (en) * | 1996-05-09 | 2000-02-01 | Texas Instruments Incorporated | Hybrid wireless wire-line network integration and management |
| CN101827379A (zh) * | 2010-03-25 | 2010-09-08 | 工业和信息化部电信传输研究所 | 一种通用的互操作测试系统及其测试方法 |
| CN102830407A (zh) * | 2012-09-18 | 2012-12-19 | 桂林电子科技大学 | 北斗接收机抗干扰性能自动测试方法和系统 |
| CN103873132A (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | 许雪梅 | 基于PXIe总线的卫星通信系统模拟器 |
| CN112019253A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-01 | 航天科工空间工程发展有限公司 | 一种基于低轨卫星通信的地面线馈测试系统和方法 |
| CN113050132A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-29 | 江西北斗云智慧科技有限公司 | 一种内置北斗短报文和北斗定位功能的移动终端系统 |
| CN213879822U (zh) * | 2021-01-29 | 2021-08-03 | 东方红卫星移动通信有限公司 | 基于软件无线电的低轨卫星通信系统的物理层模拟系统 |
-
2021
- 2021-09-18 CN CN202111109975.4A patent/CN113612546B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6021158A (en) * | 1996-05-09 | 2000-02-01 | Texas Instruments Incorporated | Hybrid wireless wire-line network integration and management |
| CN101827379A (zh) * | 2010-03-25 | 2010-09-08 | 工业和信息化部电信传输研究所 | 一种通用的互操作测试系统及其测试方法 |
| CN102830407A (zh) * | 2012-09-18 | 2012-12-19 | 桂林电子科技大学 | 北斗接收机抗干扰性能自动测试方法和系统 |
| CN103873132A (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | 许雪梅 | 基于PXIe总线的卫星通信系统模拟器 |
| CN112019253A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-01 | 航天科工空间工程发展有限公司 | 一种基于低轨卫星通信的地面线馈测试系统和方法 |
| CN213879822U (zh) * | 2021-01-29 | 2021-08-03 | 东方红卫星移动通信有限公司 | 基于软件无线电的低轨卫星通信系统的物理层模拟系统 |
| CN113050132A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-29 | 江西北斗云智慧科技有限公司 | 一种内置北斗短报文和北斗定位功能的移动终端系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 罗立成;: "Ka星间链路信号模拟器设计与实现", 河北省科学院学报, no. 03, 15 September 2018 (2018-09-15) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114124267A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-01 | 中国人民解放军32039部队 | 一种卫星通信系统的测试方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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