CN1909426B - 一种终端上行同步测试方法及测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于测试终端上行同步的测试方法及测试装置。该测试装置包括射频模块、基带模块、电源模块、控制模块、数据处理模块；其中，所述控制模块协调各个模块相互工作，处理被测终端的空中接口协议，控制模块从所述基带模块中读取被测终端的上行同步时间偏移量，将上行同步时间偏移量传递到所述数据处理模块，由数据处理模块记录、并进行后续的数据分析；同时，控制模块从数据处理模块读取上行同步偏移调整时间，用于控制被测终端上行信号的发送时间；使用本发明的测试方法和测试装置，能缩短测试时间、提高测试可靠性、降低测试成本、测试装置使用方便。

Description

一种终端上行同步测试方法及测试装置

技术领域

本发明涉及一种用于测试上行同步的测试方法及测试装置，更确切的说，是涉及一种能检测被测终端是否具备实现CDMA上行同步能力及其性能的测试方法及测试装置。

背景技术

目前移动通信是以CDMA技术为主的通信系统，CDMA通信系统有着很多优点，如抗干扰性能好、抗多径衰落能力强、系统容量大、频率利用率高，等等。要实现CDMA这些优点，有一个重要的问题需要解决，就是自干扰问题。CDMA的下行一般对用户而言是同步的，由于正交性下行的干扰大大降低。就上行是否要求同步而言，现有的CDMA通信系统一般分为异步CDMA通信系统，如CDMA2000，WCDMA；另外一种就是同步CDMA通信系统，如TD-SCDMA，SCDMA。如果能实现上行信号的同步，使得各个用户的信号同时到达基站接收机，这将会极大降低多址干扰，增加系统容量，提升系统性能。

因此同步CDMA上行同步的实现是区别于异步CDMA通信系统的最大特征。随着CDMA通信产业的发展，面对着巨大的市场潜力，同时也面临着竞争的压力，同步CDMA通信系统的各个环节，都必须得到完善、成熟。特别是在上行同步测试领域，一直没有这方面的专用测试设备对终端的上行同步情况进行测试和分析。因此，目前需要提出一种测试终端上行同步的专用测试仪器，来检测终端上行信号的同步状态及性能，这将有利用同步CDMA通信系统产业化发展。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于测量终端上行同步的方法及测试装置，利用本发明测试装置能按照预定的参数，让被测终端在指定时刻发送上行信号；监控被测终端对于上行信号做出的调整动作；对监测到的终端信号进行记录、分析；能够分析判断终端的上行同步能力。

本发明的发明目的可以由下述测试方法及测试装置来实现。

本发明提出一种用于测试终端上行同步的测试方法，包括以下步骤：

A.设置测试参数；

B.测试装置根据测试参数，向终端发送上行信号发射时间调整指令，

要求终端在特定的时间发送上行信号；

C..测试装置收到终端发出的上行信号，测量其到达时间；

D..测试执行完毕后进入步骤E；否则，执行步骤B；

E.对被测终端上行同步进行判断。

所述的步骤B，包括：控制模块CU从数据处理模块DB读取测试参数，控制基带模块BB、射频模块RF，向被测终端发送上行信号发射时间调整指令；

所述的步骤C，进一步包括：

C1.射频模块RF接收上行信号，送入基带模块BB；

C2.基带模块BB解调射频模块RF送入的上行信号，与基准上行同步时刻比较，得到终端上行同步时间偏移量后送入控制模块CU；

C3.控制模块CU将对应的测试装置向终端发送上行信号发射时间调整指令相对基准时间的偏移量与终端上行信号的上行同步时间偏移量写入数据处理模块DB

所述的步骤E，进一步包括：

E1.数据处理模块DB记录相对基准时间的偏移量及对应的上行同步时间偏移量；

E2.依据系统同步系数ε对终端的同步情况进行判断，当ε＜＝Φ，表示基站能实现上行同步，否则判定基站不能实现上行同步；其中，

ε＝(|ΔT1-SS1|+|ΔT2-SS2|+...+|ΔTn-SSn|)/n

ΔTi：上行同步时间偏移量；

i表示自然数，i＝1，2，......，n

SSi：测试装置向终端发送上行信号发射时间调整指令相对基准时间的偏移量；

Φ：协议规定的系统上行同步精度。

所述的人机界面模块，对基站上行同步的判断结果进行显示。

所述的测试参数，由数据处理模块产生。

所述的测试参数，由人机界面模块输入数据处理模块。

所述的步骤D，由控制模块进行测试执行情况的判断。

本发明还提出一种用于测试终端上行同步的测试装置，包括：

射频模块：射频模块主要负责空中射频信号与基带信号之间的传输和转换，并进行相应的发射功率和接收增益控制；

基带模块：基带模块主要完成射频信号与模拟基带信号、模拟基带信号与数字基带信号之间的接口转换，完成数字基带信号处理；

电源模块：对各模块供电；

其特征在于，还包括控制模块、数据处理模块；所述控制模块协调各个模块相互工作，处理被测终端的空中接口协议，控制模块从所述基带模块中读取被测终端的上行同步时间偏移量，将上行同步时间偏移量传递到所述数据处理模块，由数据处理模块记录；同时，控制模块从数据处理模块读取测试参数，用于控制被测终端上行信号的发送时间。

所述控制模块控制基带模块、射频模块，按测试参数设定的相对基准时间的偏移量，向被测终端发送上行信号发射时间调整指令；

所述射频模块还接收上行信号，送入所述基带模块；基带模块解调射频模块送入的上行信号，与基准上行同步时间比较，得到终端上行同步时间偏移量后送入控制模块；

所述射频模块包括：收发转换开关、收信机、发信机；所述的控制模

块控制收发转换开关使所述射频模块通过收信机接收上行信号；使所述射频模块通过发信机发送下行信号。

所述数据处理模块记录相对基准时间的偏移量及对应的上行同步时间偏移量，对数据进行分析；并依据系统同步系数ε对基站的同步情况进行判断，当ε＜＝Φ，表示基站能实现上行同步，否则判定基站不能实现上行同步；其中，

ε＝(|ΔT1-SS1|+|ΔT2-SS2|+...+|ΔTn-SSn|)/n

ΔTi：上行同步时间偏移量；

i表示自然数，i＝1，2，......，n

SSi：测试装置向终端发送上行信号发射时间调整指令相对基准时间的偏移量；

Φ：协议规定的系统上行同步精度。

人机界面模块；通过所述人机界面模块将所述测试参数输入所述数据处理模块中，并可通过接口将数据送至人机界面模块显示。

所述人机界面模块；可以是计算机，利用所述计算机上的测试软件完成人机交互、参数设置、运算处理等。

所述人机界面模块；可以是移动基站的人机界面。

所述数据处理模块中的测试参数，通过接口从所述人机界面模块输入，或由数据处理模块在本地产生。

本发明的测试方法和测试装置，使用方便、能缩短测试时间：测试过程中操作人员不用再多次调整测试设备和做测试记录，而是随时输入参数或按照预先定义的参数直接由测试软件来完成，测试记录自动记录，操作便捷的同时大大减轻了劳动力度。

提高测试的可靠性：测试原理正确、清晰明了，测试记录自动记录，减少了直接由人眼观察引起的误差。

降低测试成本：利用集成的设备来完成测试功能，节约了成本，降低了测试环境配置的复杂度。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1测试连接图；

图2测试装置原理框架图；

图3测试控制流程图；

具体实施方式

下面参照附图，说明在CDMA系统中，通过本方法实现CDMA终端上行同步的测试方法及测试装置。

测试连接图如图1所示：

测试装置原理框图如图2所示，各个模块的功能及作用关系如下所述：

射频模块RF：

测试装置的射频单元主要由收信机(Receiver)、发信机(Transmitter)组成，可工作在规定频段内的任意频点上。射频单元主要负责空中射频信号与基带信号之间的传输和转换，射频单元把经基带滤波的信号向上转换为适宜于空中无线传播、具有更高频率和更高功率的RF信号，并从天线端口发送出去；或把从天线端口接收到的RF信号向下转换为适宜于基带处理和控制的基带数字信号，并进行相应的发射功率和接收增益控制。

基带模块BB：

基带模块主要完成射频信号与模拟基带信号、模拟基带信号与数字基带信号之间的接口转换，负责完成整个数字基带信号处理，包括调制与解调；根据控制模块CU的指令向被测终端发送包含上行信号发射时间调整指令的信号，根据被测系统的协议恢复无线信号所承载的协议数据，计算接收到的上行信号与基准上行同步时刻的偏移量，向CU传送被测终端的上行同步时间偏移量ΔTi。

控制模块CU：

控制模块CU是测试装置内协调各个模块相互工作的模块，处理被测终端的空中接口协议，控制模块CU从基带模块BB中读取被测终端的上行同步时间偏移量ΔTi，将上行同步时间偏移量ΔTi传递到数据处理模块DB，由数据处理模块DB记录、并进行后续的数据分析。同时，控制模块CU从数据处理模块DB读取输入的参数，即：相对基准时间的偏移量SSi，用于控制被测终端上行信号的发送时间。

数据处理模块DB：

测试装置内部的数据记录、数据处理，在数据处理模块DB完成。终端发来的上行信号，经射频模块RF接收，基带模块BB处理，与规定的基准时间比较，计算终端上行同步时间偏移量ΔTi，经过控制模块CU传到数据处理模块DB，在数据处理模块DB中记录；通过接口a(MMI与DB之间的接口)，可以将数据送至人机界面显示。从人机界面输入的测试参数，通过接口a，送到数据处理模块DB保存；测试执行的时候，由控制模块CU从数据处理模块DB读取测试参数，通过基带模块BB和射频模块RF，将上行信号发射时间调整指令发给终端，控制终端发送上行信号的时间；数据处理模块DB对记录下的上行同步时间偏移量ΔTi、测试参数等数据进行分析。

人机界面模块MMI：

测试装置的人机接口界面模块，输入测试参数、输出测试结果等。

电源模块PM：

是整个测试装置的供电部分，包括对各个模块的供电。

测试控制流程图如图3所示，包括：

步骤一：测试装置初始化：

测试装置开机上电，完成各模块的初始化过程，按照被测终端的空中接口协议发射下行信号，通过天线接收被终端发来的信号。

步骤二：DB得到测试参数，可通过DB本地产生或MMI输入测试参数：

输入的测试参数为SSi，(下标i为自然数，SSi为一集合，下文的n为一定值，表示i中的最大值，即1＝＜i＝＜n)。为相对基准时间的偏移量。

步骤三：控制模块CU从数据处理模块DB读取测试参数，控制基带模块BB、射频模块RF，向被测终端发送上行信号发射时间调整指令：

测试开始后，在下行信号发射时刻，由控制模块CU控制测试装置将上行信号发射时间调整指令发给被测终端。

被测终端接收下行信号，得到测试装置的控制信息，用收到测试装置要求的上行信号发射时间调整指令，调整发射信号的时间，将上行信号发给测试装置。

步骤四：射频模块RF接收上行信号，送入基带模块BB：

BB解调RF送入的上行信号，与基准上行同步时刻比较，得到终端上行同步时间偏移量ΔTi后送入控制模块CU：

控制模块CU将对应的SSi与ΔTi写入数据处理模块DB。

记录如下：

SS1	ΔT1
		SS2	ΔT2
SS3	ΔT3
		……	……
SSn	ΔTn

左边一列表示测试装置向终端发送上行信号发射时间调整指令相对基准时间的偏移量，右边一列表示测试装置收到的终端上行同步时间偏移量。

步骤五：测试参数输入完毕后执行步骤六；否则，循环执行上述步骤三；

步骤六：上行同步判定：

DB中记录了SSi及对应的ΔTi；利用这些数据，统计出最后的结果，得出结论。

令

ε＝(|ΔT1-SS1|+|ΔT2-SS2|+...+|ΔTn-SSn|)/n

如果协议规定的系统上行同步精度为Φ，

当ε＜＝Φ，表示终端能实现上行同步，否则判定终端不能实现上行同步。

步骤七：MMI显示测试结果：

根据不同的测试目的，输出客观的测试结果。

根据以上本发明的测试装置，在具体实现过程中，可以有多种不同的实现方式：

1.测试装置作为一个完整的测试平台，直接操作，完成测试。

例如：同步CDMA通信系统SCDMA已经商用，有着巨大的市场潜力。同步CDMA通信系统SCDMA产业设备的各个环节，都必须得到完善、成熟。在SCDMA系统中作为SCDMA终端上行同步性能的测试仪表，根据本发明提出的方法，结合SCDMA基站的通信协议和实现方法设计测试装置，并选择合适的测试参数SSi，就能用来对终端的上行同步进行测试，并且利用现有的设备，节约了成本。

例如：SCDMA通信系统中，输入系列参数SSi如下，测试运行，DB中记录以下数据：

SS1	+3	ΔT1	+3
				SS2	+1	ΔT2	+1
SS3	0	ΔT3	0
				SS4	-3	ΔT4	-3
SS5	-2	ΔT5	-2

SS6	-4	ΔT6	-4
				SS7	-2	ΔT7	-2
SS8	-1	ΔT8	-1
				SS9	-3	ΔT9	-3
…	…	…	…

将SSi与ΔTi的值代入下式计算(n为9)：

ε＝(|ΔT1-SS1|+|ΔT2-SS2|+...+|ΔTn-SSn|)/n

ε＝0，即终端的上行同步性能是理想条件下的完全同步。

同样，利用本发明的技术方案，根据特定的通信协议选择合理的测试参数，就能测试其它通信系统终端的上行同步性能。

2.将测试控制软件加载在PC机上，通过PC机控制测试装置，完成测试。

通过a接口，连接PC机，利用PC机控制测试装置，可以完成了人机交互、参数设置、运算处理及测试等功能，通过PC机与测试装置的通信协议达成了软件与硬件的充分结合。

3.测试装置是其他仪表的一部分

测试装置可以作为其它仪表的一个功能模块，集成到其它仪表中，也能完成通信系统终端的上行同步性能的测试。

由以上可知，使用本发明的测试方法和测试装置，能缩短测试时间、提高测试可靠性、降低测试成本、测试装置使用方便。

仅是出于进行说明和描述本发明的目的，给出了以上SCDMA系统的实例。但是，可以理解，本发明的方法也适用于CDMA系统。本领域普通技术人员可以在本发明的主旨和范围之内对具体实施方式进行修改而不背离本发明。

Claims (15)

1.一种用于测试终端上行同步的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.设置测试参数；

B.测试装置根据测试参数，向终端发送上行信号发射时间调整指令，要求终端在特定的时间发送上行信号；

C.测试装置收到终端发出的上行信号，与基准上行同步时刻比较，得到终端上行同步时间偏移量；

D.测试执行完毕后进入步骤E；否则，执行步骤B；

E.对被测终端上行同步进行判断；

所述的步骤E，进一步包括：

E1.数据处理模块记录相对基准时间的偏移量及对应的上行同步时间偏移量；

E2.依据系统同步系数ε对终端的同步情况进行判断，当ε＜＝Φ，表示基站能实现上行同步，否则判定基站不能实现上行同步；其中，

ε＝(|ΔT1-SS1|+|ΔT2-SS2|+...+|ΔTn-SSn|)/n

ΔT1，ΔT2，......，ΔTn：上行同步时间偏移量；

SS1，SS2，......，SSn：测试装置向终端发送的上行信号发射时间调整指令对应的相对基准时间的偏移量；

n表示测试总次数；

Φ：协议规定的系统上行同步精度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤B，包括：控制模块从数据处理模块读取测试参数，控制基带模块、射频模块，向被测终端发送上行信号发射时间调整指令。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的步骤C，进一步包括：

C1.射频模块接收上行信号，送入基带模块；

C2.基带模块解调射频模块送入的上行信号，与基准上行同步时刻比较，得到终端上行同步时间偏移量后送入控制模块；

C3.控制模块将测试装置向终端发送的上行信号发射时间调整指令对应的相对基准时间的偏移量与终端上行信号的上行同步时间偏移量写入数据处理模块。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由人机界面模块对基站上行同步的判断结果进行显示。

5.如权利要求1、4之一所述的方法，其特征在于，所述的测试参数由数据处理模块产生。

6.如权利要求1、4之一所述的方法，其特征在于，所述的测试参数由人机界面模块输入数据处理模块。

7.如权利要求1、4之一所述的方法，其特征在于，所述的步骤D，由控制模块判断测试是否执行完毕。

8.一种用于测试终端上行同步的测试装置，包括：

射频模块：射频模块负责空中射频信号与基带信号之间的传输和转换，并进行相应的发射功率和接收增益控制；

基带模块：基带模块完成射频信号与模拟基带信号、模拟基带信号与数字基带信号之间的接口转换，完成数字基带信号处理；

电源模块：对各模块供电；

其特征在于，还包括控制模块、数据处理模块；所述控制模块协调各个模块相互工作，处理被测终端的空中接口协议，控制模块从所述基带模块中读取与基准上行同步时刻比较的被测终端的上行同步时间偏移量，将上行同步时间偏移量传递到所述数据处理模块，由数据处理模块记录；同时，控制模块从数据处理模块读取测试参数，用于控制被测终端上行信号的发送时间；

所述数据处理模块记录相对基准时间的偏移量及对应的上行同步时间偏移量，对数据进行分析；并依据系统同步系数ε对基站的同步情况进行判断，当ε＜＝Φ，表示基站能实现上行同步，否则判定基站不能实现上行同步；其中，

ε＝(|ΔT1-SS1|+|ΔT2-SS2|+...+|ΔTn-SSn|)/n

ΔT1，ΔT2，......，ΔTn：上行同步时间偏移量；

SS1，SS2，......，SSn：测试装置向终端发送的上行信号发射时间调整指令对应的相对基准时间的偏移量；

n表示测试总次数；

Φ：协议规定的系统上行同步精度。

9.如权利要求8所述的测试装置，其特征在于，所述控制模块控制基带模块、射频模块，按测试参数设定的相对基准时间的偏移量，向被测终端发送上行信号发射时间调整指令。

10.如权利要求9所述的测试装置，其特征在于，所述射频模块还接收上行信号，送入所述基带模块；基带模块解调射频模块送入的上行信号，与基准上行同步时间比较，得到终端上行同步时间偏移量后送入控制模块。

11.如权利要求8所述的测试装置，其特征在于，还包括人机界面模块；通过所述人机界面模块将所述测试参数输入所述数据处理模块中，并通过接口将数据送至人机界面模块显示。

12.如权利要求11所述的测试装置，其特征在于，所述人机界面模块是计算机，利用所述计算机上的测试软件完成人机交互、参数设置和运算处理。

13.如权利要求11所述的测试装置，其特征在于，所述人机界面模块是移动基站的人机界面。

14.如权利要求8、12、13之一所述的测试装置，其特征在于，所述数据处理模块中的测试参数，通过接口从所述人机界面模块输入，或由数据处理模块在本地产生。

15.如权利要求8、9、10之一所述的测试装置，其特征在于，所述射频模块包括：收发转换开关、收信机、发信机；所述的控制模块控制收发转换开关使所述射频模块通过收信机接收上行信号；使所述射频模块通过发信机发送下行信号。

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