CN117837113A - 验证被测设备的数据的完整性的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开描述了一种验证来自被测设备的数据的完整性的方法。该方法包括：从被测设备获得网络数据，其中通过将测试数据从第一域转换到第二域并以第一协议将经转换的测试数据封装成帧，由被测设备基于来自源设备的测试数据生成网络数据；将接收的网络数据从第一协议解帧为第二协议，用于提取经转换的测试数据；从源设备获得测试数据，用于验证经转换的测试数据；并使用误块率(BLER)和误码率(BER)中的一者基于测试数据验证经转换的测试数据的完整性。
Description
背景技术
本公开涉及无线电设备测试，更尤其是，涉及评估被测无线电设备的数据的完整性。传统上，4G/5G前传网络包括一个多协议前传交换机，该交换机可即时转换前传协议。与将数据保留在其原始域(时间域或频率域)的典型场景不同，由于所涉及的前传协议的性质，这种前传交换机还需要将天线数据从时域转换到频域，反之亦然。前传交换机进行的数据转换通常是通过检查转换后来自交换机的数据的完整性来验证的。
发明内容
本公开涉及无线电设备的测试，特别是执行数据转换的无线电设备。如上所提及，4G/5G前传网络包括执行数据转换的设备，例如多协议前传交换机、无线电单元等，这些设备可即时执行协议转换。与将数据保留在其原始域(即时域或频域)的典型场景不同，由于所涉及协议的特性，这种转换可能需要将天线或无线电数据从时域转换到频域，反之亦然。通常，为了检查或测试设备的功能性，无线电设备会执行数据转换操作，并通过检查转换后数据的完整性来验证结果数据。
通常，这种数据完整性检查使用伪随机二进制序列(PRBS)进行。伪随机二进制序列(以下简称PRBS)是以确定方式生成的二进制位序列，在重复时保持其位序列。因此，PRBS通常用于连续性测试(数据的完整性验证)，因为它们具有自同步和连续的特性。使用PRBS，只需查看两个相邻的数据值，就能识别数据流中的间隙或误差。然而，使用PRBS的前提是不对PRBS有效载荷进行过滤，以保持数据的完整性。因此，当数据转换包括将天线数据从时域转换到频域时，PRBS可能不起作用。尤其是在FFT/iFFT过程中经常使用带通滤波，这就无法使用传统的连续性测试方法，因为样本不再以数字形式相关。因此，要利用PRBS，必须修改或关闭被测设备的某些方面。然而，这并不能确保对被测设备进行完整测试。因此，需要一种即使在数据从一个域转换到另一个域之后仍能测试数据的完整性的测试方法。
因此，本公开描述了一种验证被测设备的数据的完整性的方法。该方法包括：从被测设备获得网络数据，其中，通过将测试数据从第一域转换到第二域并以第一协议将经转换的测试数据封装成帧，由被测设备基于来自源设备的测试数据生成网络数据；将接收到的网络数据从第一协议解帧到第二协议，用于提取经转换的测试数据；从源设备获得测试数据，用于验证经转换的测试数据；并使用误块率(BLER)和误码率(BER)中的一者基于测试数据验证经转换的测试数据的完整性。
因此，本公开描述了一种方法，通过使用原始测试数据确定误块率或误码率，对经转换的数据进行数据完整性检查。在已知测试数据中天线测试模型的帮助下，误码率算法能够检测出应用于穿过被测设备的数字测试数据的噪声。通常，在RF系统中，BER或BLER表示在信道效应、衰减和其他杂质之后接收信号的质量。然而，在数字域中，天线数据中唯一可能的噪声或误差来源是协议转换或数据映射中的误差、数据包丢失或前传交换机的缓冲区不足/超限。因此，当数据通过被测设备传输时，BER或BLER可以有效揭示任何数据完整性问题，跨越时域/频域转换。由BLER算法检测到的噪声和噪声的存在(非零BER)意味着数据完整性存在误差。此外，BER和BLER不会受到FFT/iFFT的影响，而PRBS则不同，其频率曲线更像是白噪声，在带通滤波中受到破坏。因此，上述方法不需要改变参考实现方式，也不需要被测设备断开滤波算法(例如，带通滤波)，这些算法在从时域到频域的实际转换中是需要的。
在一个示例中，测试数据由源设备使用测试模型生成。因此，可以在测试环境中使用测试模型模拟各种测试条件，对被测设备进行测试。此外，测试模型可以在测试软件中实现，因此被测设备的测试可以主要使用软件组件来执行。在一个示例中，网络数据包括PRBS，并且其中验证完整性包括验证与PRBS相关的误码率。因此，上述方法可被用于与包括PRBS数据的无线电通信相关联的数据。在一个示例中，测试数据从源设备到被测设备的传输经由无损传输信道和有线数字传输信道中的一者。因此，传输过不会造成数据丢失或损坏，因此检测到的任何误差都是由被测设备执行的数据转换造成的。在一个示例中，第一域是时域和频域中的一者，第二域是时域和频域中的另一者。在一个示例中，被测设备是用于将无线电单元连接到分布式单元的网关设备和无线电单元中的一者。
在另一个方面，本公开描述了一种用于验证被测设备的数据的完整性的测试设备。测试设备包括：网络接口，用于从被测设备接收网络数据，其中通过将测试数据从第一域转换到第二域并以第一协议将经转换的测试数据封装成帧，由被测设备基于测试数据生成网络数据；以及连接到存储器模块的一个或多个处理器。一个或多个处理器被配置为将接收到的网络数据从第一协议解帧到第二协议，用于提取经转换的测试数据；以及使用误块率(BLER)和误码率(BER)中的一者基于测试数据验证经转换的测试数据的完整性。在一个示例中，测试设备被配置为使用测试模型生成测试数据，并将测试数据发送到被测设备。在一个示例中，测试数据从源设备发送到被测设备，其中，源设备被配置为使用测试模型生成测试数据。该方法的优点也与测试设备相关。这些方面将结合图1-图3进一步解释。
附图说明
图1示出了用于测试无线电设备的测试环境；
图2示出了验证来自被测设备的数据的完整性的方法；以及
图3示出了用于验证来自被测设备的数据的完整性的测试设备。
具体实施方式
图1示出了用于测试无线电设备120(也称为被测设备120)的测试环境100。除被测设备120外，测试环境还包括源设备或发送设备110。发送设备110被配置为生成测试数据并将测试数据发送到被测设备120。发送设备110包括测试模型113(例如，带有已知数据的3GPP测试模型113)、用于创建第一域(时域或频域)的IQ样本的有效载荷的IQ样本生成器116以及将IQ样本数据包装在特定第一协议(例如，通用公共无线电接口CPRI)中的协议封装成帧器119。测试模型113生成测试信息，然后馈送到IQ样本生成器116，该IQ样本生成器根据测试信息生成IQ样本(也称为测试数据)，然后测试信息作为有效载荷馈送到协议封装成帧器119。然后，测试数据发送到被测设备120。测试数据通过无损传输信道来传输，例如，诸如以太网的数字有线通信信道。这就确保了发送的测试数据不会因与无线或无线电通信相关的物理现象而损坏。
被测设备120包括协议解帧器123和协议封装成帧器129。协议解帧器123能够从第一协议的测试数据中提取有效载荷(即IQ样本)。协议解帧器123包括与第一协议相关联的协议栈(即，源设备110的协议封装成帧器119使用的协议)。使用协议解帧器123提取测试数据后，被测设备120被配置为以第二协议将测试数据封装成帧。然而，为了以第二协议将测试数据封装成帧，IQ样本从第一域(时域或频域)转换到第二域(时域或频域中的另一者)。
因此，被测设备120包括域转换模块126，该模块被配置为将测试数据从一个域转换到另一个域。例如，数据转换模块126被配置为使用快速傅里叶变换(FFT)将测试数据从时域转换到频域。同样，数据转换模块126被配置为使用快速傅里叶逆变换(iFFT)将测试数据从频域转换到时域。因此，被测设备120利用域转换模块126将测试域从第一域转换到第二域。然后，将经转换的测试数据提供给协议封装成帧器129。协议封装成帧器包括协议栈(即与第二协议相关联的一个或多个协议)，使用该协议栈将测试数据封装成帧在第二协议中。将测试数据包封在第二协议中后，被测设备120将测试数据发送到接收设备120。与从源设备110到被测设备120的传输类似，测试数据从被测设备120到接收设备130的传输是通过无损传输信道(例如，诸如以太网的数字有线通信信道)进行的。这就确保了发送的测试数据不会因与无线或无线电通信相关的物理现象而损坏。第二协议格式的测试数据被称为网络数据。
接收设备120包括协议解帧器139、IQ样本分析器136和验证模块133。协议解帧器139被配置为从被测设备120接收第二协议的测试数据，并提取测试数据(即IQ样本的有效载荷)。IQ样本分析器被配置为分析测试数据中接收到的IQ样本。然而，在分析IQ样本之前，使用验证模块133对IQ样本进行验证。验证模块133被配置为检查测试数据(即IQ样本)的完整性。图2对此作了进一步说明。
图2示出了验证被测设备120的数据的完整性的方法200。方法200由接收设备130执行。在步骤210，接收设备130从被测设备120获得网络数据。如前所提及，通过将测试数据从第一域转换到第二域并以第二协议将经转换的测试数据封装成帧，由被测设备120基于来自源设备或发送设备110的测试数据生成网络数据。
然后，在步骤220中，接收设备130将接收到的网络数据从第二协议进行解帧，用于提取经转换的测试数据。如上所提及，使用协议解帧器139从接收到的网络数据中提取IQ样本。然后，在步骤230，接收设备130从源设备110获得测试数据，用于验证经转换的测试数据。接收设备130与源设备110协调，用于通过无损传输信道接收原始测试数据。原始测试数据包括IQ样本生成器116基于测试模型113的测试信息生成的IQ样本。
然后，在步骤240，接收设备130使用误块率(BLER)和误码率(BER)中的一者基于测试数据验证经转换的测试数据的完整性。在验证之前，在一个示例中，接收设备130被配置为将测试数据从第二域转换到第一域。还可以注意到，这种转换(即从第二域转换到第一域)对于BER或BLER的应用不是必需的。然后，接收设备130将被测设备120的测试数据与原始测试数据进行比较，以确定误码率或误块率。可以理解的是，为了执行上述比较，还可以执行本领域已知的其他常规操作，例如，解调等，以确定经转换的测试数据的内容。基于误码率或误块率，接收设备130能够确定被测设备是否正常运行。本领域已知的误码率是指测试数据(即IQ样本)中的比特误差数量除以研究时间间隔内传输的比特总数。本领域已知的误块率是指测试数据(即IQ样本)中发送的块总数与错误接收的测试数据中的块数量之间的比率。
通常，在RF系统中，BER或BLER表示在信道效应、衰减和其他杂质之后接收信号的质量。然而，在目前的方法中，天线数据中唯一可能的噪声或误差来源是协议转换或数据映射中的误差、数据包丢失或被测设备120的缓冲不足/超限。因此，当数据通过被测设备传输时，BER或BLER可以有效揭示任何数据完整性问题，跨越时域/频域转换。噪声的存在(非零BER或BLER)意味着数据完整性存在误差。此外，BER和BLER不会受到FFT/iFFT的影响，而PRBS则不同，其频率曲线更像是白噪声，会在带通滤波中受到破坏。
在一个示例中，网络数据包括由源设备110生成的PRBS。因此，接收设备130被配置为基于与PRBS相关的误码率验证被测设备120的测试数据的完整性。虽然上述方法已使用通用被测设备120进行了解释，但被测设备120是网关设备，例如，前传交换机，能够在分布式基站的分布式单元和无线电单元之间发送和接收数据。在另一个示例中，被测设备是连接到分布式单元的无线电单元。在一个示例中，发送设备可以是使用数字有线方式连接到被测设备的无线电设备(例如，无线电单元)，并且被配置为基于测试条件或测试场景发送测试数据。还可以注意到，虽然使用发送设备110和接收设备130来解释上述方法200，但发送设备110和接收设备130的功能性是经由测试设备上的软件来实现的。图3对此作了进一步说明。
图3示出了用于验证被测设备的数据的完整性的测试设备300。测试设备300包括网络接口310，用于接收来自被测设备的网络数据，其中，通过将测试数据从第一域转换到第二域并以第二协议将经转换的测试数据封装成帧，由被测设备基于测试数据生成网络数据。测试设备还包括连接到存储器模块430的一个或多个处理器420。存储器模块(也称为非临时存储器模块430)包括多个指令，这些指令在被一个或多个处理器420执行时，使一个或多个处理器将接收到的网络数据从第二协议进行解帧，用于提取经转换的测试数据，并且使用误块率(BLER)和误码率(BER)中的一者基于测试数据验证经转换的测试数据的完整性。如上所提及，由于源设备110在功能性上是在测试设备30中实现的，因此测试设备300被配置为使用测试模型生成测试数据，并将测试数据发送到被测设备。然而，测试设备可能只包括接收器的功能性，因此测试数据从与测试设备不同的源设备发送到被测设备。
出于本说明书的目的，计算机可用的或计算机可读的非暂态存储介质可以是任何能够包含、存储、传送、传播或传输程序的装置，供指令执行系统、装置或设备使用或与之相关。介质可以是电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统(或装置或设备)或传播介质，其本身作为信号载体不包括在物理计算机可读介质的定义中，包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘，例如，光盘只读存储器(CD-ROM)、光盘读/写和DVD。如本领域技术人员所知，用于实现本技术各方面的处理单元和程序代码可以是集中式的，也可以是分布式的(或两者的组合)。
鉴于本公开，对于本领域的技术人员来说，在不偏离本文所描述的本公开的各种实施例的范围的前提下，许多修改和变化本身也是存在的。因此，本公开的范围由以下权利要求书而不是前面的描述来指定。在权利要求的含义和等同物范围内的所有变化、修改和变型都应被视为在其范围之内。在方法权利要求中提出的所有有利实施例也可适用于设备/非暂时性存储介质权利要求。
Claims (9)
1.一种验证来自被测设备(120)的数据的完整性的方法(200)，所述方法(200)包括：
a.从所述被测设备(120)获得(210)网络数据，其中，通过将测试数据从第一域转换到第二域并以第二协议将经转换的测试数据封装成帧，由所述被测设备(120)基于来自源设备(110)的所述测试数据生成所述网络数据；
b.将接收的网络数据从第二协议进行解帧(220)，用于提取所述经转换的测试数据；
c.从所述源设备(120)获得(230)所述测试数据，用于验证所述经转换的测试数据；以及
d.使用误块率(BLER)和误码率(BER)中的一者基于所述测试数据验证(240)所述经转换的测试数据的完整性。
2.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，所述测试数据由所述源设备(110)使用测试模型(113)生成。
3.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，所述网络数据包括PRBS，并且其中，验证所述完整性包括验证与所述PRBS相关的误码率。
4.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，测试数据从所述源设备(110)到所述被测设备(120)的传输经由无损传输信道和有线数字传输信道中的一者。
5.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，所述第一域是时域和频域中的一者，所述第二域是时域和频域中的另一者。
6.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，所述被测设备(120)是用于将无线电单元连接到分布式单元的网关设备和无线电单元中的一者。
7.一种用于验证来自被测设备(120)的数据的完整性的测试设备(300)，所述测试设备(300)包括：
a.网络接口(310)，用于从所述被测设备(120)接收网络数据，其中，通过将测试数据从第一域转换到第二域并以第二协议将经转换的测试数据封装成帧，由所述被测设备(120)基于所述测试数据生成所述网络数据；
b.连接到存储器模块(330)的一个或多个处理器(320)，所述一个或多个处理器被配置(320)为：
i.将接收的网络数据从所述第二协议进行解帧，用于提取所述经转换的测试数据；以及
ii.使用误块率(BLER)和误码率(BER)中的一者基于所述测试数据验证所述经转换的测试数据的完整性。
8.根据权利要求7所述的测试设备(300)，其中，所述测试设备(300)被配置为使用测试模型(113)生成测试数据，并将所述测试数据发送到所述被测设备(120)。
9.根据权利要求7所述的测试设备(300)，其中，所述测试数据从源设备(110)发送到被测设备(120)，其中，所述源设备(110)被配置为使用测试模型(113)生成所述测试数据。
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