CN1564554A

CN1564554A - 一种高速基带数据监控和仿真方法及装置

Info

Publication number: CN1564554A
Application number: CN 200410009024
Authority: CN
Inventors: 江溯
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2005-01-12

Abstract

本发明公开了一种高速基带数据监控和仿真方法及装置，用于通信系统的性能评估与系统调试，该装置包括：基带数据接口、数据分配器、时钟接口、存储器、微处理器；该基带数据接口用于与基站或移动通讯终端之间进行基带数据传输，并完成与数据分配器之间的电平转换；数据分配器用于分别与基带数据接口、时钟接口、存储器、微处理器连接，接收/发送并存取基带数据；时钟接口用于向数据分配器发送时钟控制信号；存储器用于存储数据分配器发送的基带数据；微处理器用于控制数据分配器完成对基带数据的接收/发送及存取。其可以记录和分析基带模块和射频模块之间传输的基带信号，分析和评估射频性能和基带算法，也可用于智能天线系统的校正和调试。

Description

一种高速基带数据监控和仿真方法及装置

技术领域

本发明涉及一种通信系统的数据监控和仿真装置，尤其涉及一种高速基带数据监控和仿真方法及装置。

背景技术

移动基站或手机系统中，射频模块和基带模块之间相互传送大量的基带信号。射频模块把基带模块传送来的基带信号，转换成射频信号，通过天线发射出去。基带模块对射频模块传送来的基带信号，进行解调和信道解码，恢复出数据流。除此之外，基带模块和射频模块之间的控制消息，也可以通过基带Link进行传送。所以，对移动基站或手机中基带信号的监控，是评估和调试的重要手段；同时，基带信号的仿真装置也可以用于基带和射频模块调试，生产线上智能天线校正和调试等。

第三代移动通信技术的码片速率，比第二代的GSM等系统提高了很多。比如WCDMA系统的码片速率是3.84Mchip/s，TD-SCDMA码片速率是1.28Mchip/s，基带数据的传输量大大增加。特别是TD-SCDMA系统采用智能天线，基带模块要同时传送和处理多根天线的数据，基带信号的传输量更大。目前基站设备调试中，缺少对基带数据进行直接的监控和仿真，这不利于深入发现设备设计缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于满足移动通信系统性能评估和系统调试需要的高速基带数据监控和仿真的装置，其可以记录和分析基带模块和射频模块之间传输的基带信号，分析和评估射频性能和基带算法，也可以用于智能天线系统的校正和调试。

为了实现上述目的，本发明提供一种高速基带数据监控和仿真装置，用于无线移动通信系统的性能评估与系统调试，其特点在于，包括：基带数据接口、数据分配器、时钟接口、存储器、微处理器；所述基带数据接口，用于与基站或移动通讯终端之间进行基带数据传输，并完成与所述数据分配器之间的电平转换；所述数据分配器，用于分别与所述基带数据接口、时钟接口、存储器、微处理器连接，接收/发送并存取所述基带数据；所述时钟接口，用于向所述数据分配器发送时钟控制信号；所述存储器，用于存储所述数据分配器发送的所述基带数据；所述微处理器，用于控制所述数据分配器完成对所述基带数据的接收/发送及存取。

上述的高速基带数据监控和仿真装置，其特点在于，所述时钟控制信号包括：触发时钟和码片时钟信号。

上述的高速基带数据监控和仿真装置，其特点在于，所述数据分配器通过不同总线与多个存储器分别连接。

上述的高速基带数据监控和仿真装置，其特点在于，所述微处理器进一步连接一PC计算机，所述PC计算机用于提供配置消息，并接收所述基站或移动通讯终端发送的基带数据，产生向所述基站或移动通讯终端发送的仿真基带数据。

上述的高速基带数据监控和仿真装置，其特点在于，所述配置消息包括：监控或仿真工作模式的选择，监控或仿真基带数据的存储深度。

上述的高速基带数据监控和仿真装置，其特点在于，所述数据分配器进一步包括：控制器、缓存器、数据选择开关、存储器接口和总线接口，所述缓存器分别与所述数据选择开关和控制器连接，所述控制器通过控制线控制所述数据选择开关完成对所述基带数据的接收/发送，所述控制器通过存储器接口与所述存储器连接完成对所述基带数据的存储，所控制器通过所述总线接口与所述微处理器连接。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种高速基带数据监控与仿真方法，其特点在于，包括如下步骤：

设置一基带数据接收/发送步骤，用于根据微处理器的控制指令从/向基站或移动通讯终端的基带模块或射频模块接收/发送基带数据，并进行电平信号转换；

设置一数据分配控制步骤，用于根据微处理器的控制指令并依照时钟信号将接收到的所述基带数据在数据分配器的一个或多个存储器中存储；或者根据微处理器的控制指令和外部触发时钟信号从数据分配器的一个或多个存储器中读取通过仿真产生的基带数据，并按照码片时钟的时序将所述基带数据发送到所述基站或移动通讯终端的基带模块或射频模块。

上述的高速基带数据监控与仿真方法，其特点在于，还包括设置一与PC计算机建立链路连接并接受配置消息的步骤；所述配置消息为监控或仿真工作模式的选择，监控或仿真基数据的存储深度。

上述的高速基带数据监控与仿真方法，其特点在于，当选择监控工作模式时，还进一步包括如下步骤：根据配置的监控时间，将接收到的无线移动通讯高速的基带数据依次向所述存储器进行存储，直到满足配置要求的存储深度，停止接收；微处理器控制数据分配器从所述存储器中读取所述基带数据，并通过以太网或USB接口发送到PC计算机，进行显示、存储或后处理。

上述的高速基带数据监控与仿真方法，其特点在于，当选择仿真工作模式时，还进一步包括如下步骤：所述PC计算机通过以太网或USB接口将仿真产生的基带数据发送给微处理器，并通过数据分配器将所述基带数据存储在所述存储器；当满足配置要求的存储深度后，微处理器发发送命令给数据分配器通知数据存储过程完成；数据分配器收到命令后等待外部触发时钟，当外部触发时钟出现后，数据分配器将所述基带数据从所述存储器中读取，并按照码片时钟的时序将所述基带数据发送到所述基站或移动通讯终端的基带模块或射频模块。

采用本发明所述和装置和方法，可以记录和分析基带模块和射频模块之间传输的基带信号，分析和评估射频性能和基带算法，也可以用于智能天线系统的校正和调试，满足移动通信系统性能评估和系统调试的需要，配合码域分析工具软件能够发现和深入跟踪基站内部的问题。

下面结合附图进一步详细说明本发明的具体实施例。

附图说明

图1是本发明的一种高速基带数据监控和仿真装置原理框图

图2是图1中数据分配器原理框图

具体实施方式

在图1中，揭示了本发明的一种高速基带数据监控和仿真装置，该装置由基带数据接口11、时钟接口13、数据分配器12、一个或多个存储器15和16、微处理器14五个部分组成。

基带数据接口11与基站或手机的基带信号相连，可以从基站或手机中接收基带数据；也可以作为基带信号源，向基站或手机的射频模块和基带模块发送基带数据。基带数据接口11完成基带数据与数据分配器之间的电平转换。例如，将基站中的基带数据的LVDS电平与数据分配器12的TTL电平之间进行转换。下面详细说明该监控和仿真装置的工作过程。

监控仿真装置上电后，首先与PC机建立链路连接，接受配置消息，如操作模式(监控或仿真)、监控和仿真基带数据的存储深度等。当监控和仿真装置工作在监控模式时，需要从基站或手机中接收基带数据，把基带数据传输到PC机，并且存储在PC机硬盘上。基带数据通过基带数据接口，传送到数据分配器。数据分配器通过时钟接口，接收外部触发时钟和基站的码片时钟。按照码片时钟从基带数据接口接收基带数据，并且把基带数据储存到一个或多个存储器中，直到达到PC配置的监控时间为止。因为基带数据的速率很高，有可能超过单个存储器的读写能力，数据分配器可以通过不同的总线接口，分别连接多个存储器(如存储器15和存储器16)。数据分配器同时对多个存储器并行操作，解决存储器读写速度的瓶颈。当达到PC要求的存储深度后，数据分配器停止从基带数据接口接收数据，并且向微处理器发送消息，上报数据接收完成。微处理器通过数据分配器从多个存储器中读取基带数据，通过与PC之间的以太网或USB接口把基带数据发送到PC机。微处理器向PC机发送数据可以较低的速率进行(比如低于50Mbps的速度)，保证PC来得及把接收到的数据及时存盘。

当监控和仿真装置工作在仿真模式时，需要把PC上用Matlab或ADS等仿真工具产生的基带数据，按照基站的工作时序发送到基站射频模块或基带模块。首先PC机将基带数据，通过以太网或USB接口发送到监控和仿真装置的微处理器。微处理器把基带数据通过数据分配器，存储到一个或多个储存区中。当达到PC要求的存储深度后，微处理器发送命令给数据分配器，通知数据存储完成。数据分配器接收到命令后，通过时钟接口等待外部触发时钟的到来。当外部触发时钟出现后，数据分配器把基带数据从一个或多个存储器中同时读出，按照码片时钟的时序，通过基带数据接口把基带数据发送到基站的基带模块或射频模块。

在图2中，进一步揭示了该数据分配器的详细组成构成，该数据分配器12由数据选择开关21、缓存器22、缓存器23、控制器24、存储器接口25、存储器接口26、总线接口27组成。

控制器通过总线接口27与微处理器14相连。微处理器14通过总线接口27，向控制器24发送工作状态命令。当处于监控工作模式时，控制器24通过控制线，控制数据选择开关接收基带数据。两个缓存器采用“乒乓”工作方式，基带数据先通过数据选择开关21，存入缓存器22。当缓存器22装满数据后，控制器24切换数据选择开关21，基带数据存入缓存器23；在基带数据存入缓存器23的同时，控制器24从缓存器22读取基带数据，通过存储器接口25和存储器接口26，把基带数据分别存入存储器15和存储器16。同样，当存储器23装满数据后，数据选择开关切换到缓存器22，向存储器22中存储数据，同时控制器24从存储器23中读取基带数据，通过存储器接口25和存储器接口26，同时向存储器15和存储器16中存储数据。当接收的基带数据达到PC要求的存储深度，控制器24关闭数据选择开关21，中止数据接收。控制器24通过总线接口27，向微处理器14上报“接收完成”消息；微处理器14向控制器24发送转发基带数据命令，控制器24从存储器15和存储器16中读取基带数据，转发给微处理器14。

当处于仿真工作模式时，微处理器14通过总线接口27，向控制器24发送基带数据。控制器24把接收到的基带数据，通过存储器接口25和存储器接口26，同时向存储器15和存储器16中写入基带数据。当微处理器14发送完数据后，通知控制器24发送完成。控制器24通过存储器接口25和存储器接口26，同时从存储器15和存储器16中读出数据，转存到缓存器22中。当缓存器22装满数据后，控制器24切换数据选择开关21，把存储器22中通过数据选择开关21发送出去；在发送缓存器22中数据的同时，控制器24把存储器15和存储器16中的数据转存到缓存器23中。当缓存器22中数据发送完毕后，控制器24切换数据选择开关21，继续从缓冲器23中读取数据，同时控制器24向缓冲器22中转存数据。

在上述实施方案中，该高速基带数据监控和仿真装置，可以记录上下行8天线1载波的基带数据。支持外部时钟触发方式、IQ Link命令触发、后台PC命令触发方式。监控和仿真装置记录的IQ数据通过以太网口，传送到PC机，PC机完成IQ数据的显示、存盘和后处理。PC机上Matlab或其它软件工具预先生成的IQ数据，也可以通过以太网口发送并存储在监控和仿真装置上，按照基带数据的传输时序发送给基带模块或射频模块。该基带数据监控和仿真装置的应用场合如下：

(1)在基站正常工作时，记录和分析基带模块和射频模块之间的IQ数据，分析和评估射频性能和基带算法。

(2)在只有射频模块或基带模块的调试环境下，作为基带数据源和基带数据采集装置，用于射频和基带模块的调试和功能验证。

(3)在生产环境中，发送下行基带数据给射频模块，并接收射频模块输出的上行基带数据，用于智能天线的校正和调试。

以TD-SCDMA为例，8天线1载波上下行的基带数据传输速率超过128Mbyte/s，已经接近目前常用的PCI总线的最大传输速率132Mbyte/s(33MHz，32为数据宽度)。IDE硬盘(转速7200/分，平均寻道时间8.5ms)，只能对10MB/s左右的实时高速数据进行采集和存储。所以，基带数据无法直接传送到PC机，并且存储在PC机的硬盘上。

当工作处在监控模式时，先把基带数据存储在监控和仿真装置上，然后再将基带数据以较慢的速率(低于10Mbyte/s)发送到PC机。PC来得及把接收到的基带数据存储在硬盘上。

当工作处在仿真模式时，PC先以较低的速率(低于10Mbyte/s)把基带数据发送并存储在监控和仿真装置，然后监控仿真装置在外部时钟的触发下，按照基站的时序把基带数据发送到射频模块或基带模块。

以上所述内容，仅为本发明较佳的实施例，并非用以限定本发明的实施范围。任何本领域普通技术人员在本发明公开后，根据其主要发明构思而进行相应修改或者替换，均属基于本发明技术思想的衍生。因此，在不脱离本发明的技术思想范围下所作的等同变化与修饰，皆应涵盖于本发明申请专利的保护范围内。

Claims

1、一种高速基带数据监控和仿真装置，用于无线移动通信系统的性能评估与系统调试，其特征在于，包括：基带数据接口、数据分配器、时钟接口、存储器、微处理器；

所述基带数据接口，用于与基站或移动通讯终端之间进行基带数据传输，并完成与所述数据分配器之间的电平转换；

所述数据分配器，用于分别与所述基带数据接口、时钟接口、存储器、微处理器连接，接收/发送并存取所述基带数据；

所述时钟接口，用于向所述数据分配器发送时钟控制信号；

所述存储器，用于存储所述数据分配器发送的所述基带数据；

所述微处理器，用于控制所述数据分配器完成对所述基带数据的接收/发送及存取。

2、根据权利要求1所述的高速基带数据监控和仿真装置，其特征在于，所述时钟控制信号包括：触发时钟和码片时钟信号。

3、根据权利要求1所述的高速基带数据监控和仿真装置，其特征在于，所述数据分配器通过不同总线与多个存储器分别连接。

4、根据权利要求1、2或3所述的高速基带数据监控和仿真装置，其特征在于，所述微处理器进一步连接一PC计算机，所述PC计算机用于提供配置消息，并在监视控时接收所述基站或移动通讯终端发送的基带数据，在仿真时产生向所述基站或移动通讯终端发送的仿真基带数据。

5、根据权利要求4所述的高速基带数据监控和仿真装置，其特征在于，所述配置消息包括：监控或仿真工作模式的选择，监控或仿真基带数据的存储深度。

6、根据权利要求1、2、3或5所述的高速基带数据监控和仿真装置，其特征在于，所述数据分配器进一步包括：控制器、缓存器、数据选择开关、存储器接口和总线接口，所述缓存器分别与所述数据选择开关和控制器连接，所述控制器通过控制线控制所述数据选择开关完成对所述基带数据的接收/发送，所述控制器通过存储器接口与所述存储器连接完成对所述基带数据的存储，所控制器通过所述总线接口与所述微处理器连接。

7、一种用于权利要求1所述装置的高速基带数据监控与仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

8、根据权利要求8所述的高速基带数据监控与仿真方法，其特征在于，还包括设置一与PC计算机建立链路连接并接受配置消息的步骤，所述配置消息为监控或仿真工作模式的选择，监控或仿真基数据的存储深度。

9、根据权利要求9所述的高速基带数据监控与仿真方法，其特征在于，

当选择监控工作模式时，还进一步包括如下步骤：

根据配置的监控时间，将接收到的无线移动通讯高速的基带数据依次向所述存储器进行存储，直到满足配置要求的存储深度，停止接收；

微处理器控制数据分配器从所述存储器中读取所述基带数据，并通过以太网或USB接口发送到PC计算机，进行显示、存储或后处理；

而当选择仿真工作模式时，还进一步包括如下步骤：

所述PC计算机通过以太网或USB接口将仿真产生的基带数据发送给微处理器，并通过数据分配器将所述基带数据存储在所述存储器，

当满足配置要求的存储深度后，微处理器发发送命令给数据分配器通知数据存储过程完成；

数据分配器收到命令后等待外部触发时钟，当外部触发时钟出现后，数据分配器将所述基带数据从所述存储器中读取，并按照码片时钟的时序将所述基带数据发送到所述基站或移动通讯终端的基带模块或射频模块。