專利名稱：一種td-scdma模擬測試信號的生成方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線通信處理系統、方法，具體涉及一種TD-SCDMA(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access 時分同步碼分多址接入)模擬 測試信號的生成方法和裝置。
背景技術：
典型的TD-SCDMA無線通信系統終端設備在實驗室測試階段都遵循以下的步驟 通過某種手段生成符合TD-SCDMA協議的射頻信號；終端設備按照協議流程對射頻信號進 行接收和相應反饋；根據終端設備的解調結果和交互方式驗證芯片處理功能和接收性能。 其中，根據協議要求，生成典型業務場景的基帶測試數據，并將該信號通過前端設備轉化為 符合協議標準的射頻信號，是實驗室測試的關鍵環節。現有的測試系統一般使用測試設備廠商提供的TD-SCDMA信號源儀器產生符合 TD-SCDMA協議的模擬測試信號。一個最常使用的方案是Agilent (安捷倫)公司提供的 TD-SCDMA信號工作室組件(Signal Studio)。此類儀器包含一組內置的參數固化的業務 場景配置和一個信號發生器單元。通過選擇業務配置，信號發生器能夠調用內置的基帶數 據，再通過射頻組件產生符合要求的射頻信號。這種方案雖然成熟度較高，但是對TD-SCDMA 協議的功能點覆蓋極其有限，目前已經發布的最先進的信號源儀器也只能支持3GPP協 議R5版本規定的傳統業務，對更新版本協議提出的HSDPA(High Speed Downlink Packet Access 高速下行分組接入)，HSUPA(High Speed Uplink Packet Access 高速上行分組接 入)和MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service 多媒體廣播組播)業務無法提供 良好支持。此外，現有的信號源儀器可以產生的業務場景參數是固定的，無法產生TD-SCDMA 基站和終端設備交互過程中出現的隨時間變化的配置，例如重配置過程中的傳輸格式的變 化等。這些功能缺陷無法滿足新一代TD-SCDMA終端設備的測試需求。

發明內容
本發明要解決的主要技術問題是，提供一種能有效模擬交互過程的TD-SCDMA模 擬測試信號的生成方法和裝置。為解決上述技術問題，本發明提供一種TD-SCDMA模擬測試信號的生成方法，包 括生成數字基帶測試信號，所述數字基帶測試信號中包括基站和終端設備交互過程 中的隨時間變化的信息位；將數字基帶測試信號轉換為模擬基帶測試信號并發送。其中所述基站和終端設備交互過程中的隨時間變化的信息位包括傳輸塊信息、傳 輸格式組合指示、傳輸功率控制和同步信號。其中生成所述包括基站和終端設備交互過程中的隨時間變化的信息位的數字基 帶測試信號包括以子幀為周期配置所述信息位，在每個子幀的開始，自動調整由所述信息位變化引起的其它物理層參數的配置。其中所述數字基帶測試信號還包括高速下行分組接入基帶數據和/或高速上行 分組接入基帶數據。其中所述數字基帶測試信號中還包括模擬基站的自適應調制編碼、混合自動重傳 請求和16正交幅度調制的數據。其中所述數字基帶測試信號還包括多媒體廣播組播基帶數據。其中所述數字基帶測試信號還包括模擬至少兩個干擾小區和/或至少兩個干擾 業務的測試信號。為解決上述技術問題，本發明還提供一種TD-SCDMA模擬測試信號的生成裝置，包 括數字基帶數據生成模塊和發射模塊，所述數字基帶數據生成模塊用于生成數字基帶測試信號，所述數字基帶測試信號 中包括基站和終端設備交互過程中的隨時間變化的信息位；所述發射模塊用于將數字基帶測試信號轉換為模擬基帶測試信號并發送。其中所述基站和終端設備交互過程中的隨時間變化的信息位包括傳輸塊信息、傳 輸格式組合指示、傳輸功率控制和同步信號。所述數字基帶數據生成模塊還用于以子幀為周期配置所述信息位，在每個子幀的 開始，自動調整由所述信息位變化引起的其它物理層參數的配置。其中所述數字基帶測試信號還包括高速下行分組接入基帶數據和/或高速上行 分組接入基帶數據和/或多媒體廣播組播基帶數據。其中所述數字基帶測試信號還包括模擬至少兩個干擾小區和/或至少兩個干擾 業務的測試信號。本發明的有益效果是(1)本發明通過在生成的測試信號中包含隨時間變化的信息位來對終端設備進行 測試，使得測試能夠擴展到交互過程，提高了測試的覆蓋面。(2)本發明在測試信號中包括HSDPA、HSUPA和MBMS，使得測試能夠覆蓋到3GPP R8 版本，進一步擴大了測試范圍。(3)本發明還通過干擾小區和干擾業務，以測試終端設備在非理想狀態下的工作 狀況。(4)本發明將數字基帶測試信號和發射分開實現，使得發射部分可通過簡單的硬 件加以實現，降低了成本。


圖1為本發明裝置一種實施方式的結構示意圖；圖2為本發明裝置一種實施方式發射模塊的結構示意圖；圖3為本發明裝置另一種實施方式的結構示意圖；圖4為本發明方法一種實施方式的流程圖；圖5為本發明方法一種實施方式的DBB信號形成方框圖；圖6為本發明方法一種實施方式TD-SCDMA物理信道格式圖；圖7為本發明方法另一種實施方式的流程圖。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
結合附圖對本發明作進一步詳細說明。本發明TD-SCDMA模擬測試信號的生成裝置，其一種具體實施方式
，如圖1所示，包 括DBB (Digital Base-Band 數字基帶)信號生成模塊和發射模塊，該DBB信號生成模塊用 于生成DBB測試信號，其中包括基站和終端設備交互過程中的隨時間變化的信息位；發射 模塊則用于將數字基帶測試信號轉換為模擬基帶測試信號并發送。一種實施方式中，該DBB信號生成模塊可用軟件方式實現，其充分拓展軟件實現 在整個信號生成系統中的比重，利用軟件的靈活處理能力模擬發射機物理層的各種功能， 產生符合TD-SCDMA協議的DBB信號。發射模塊可采用硬件進行實現，其與傳統的發射機相 比，因DBB信號生成的分離，可通過簡化的通用前端射頻硬件把基帶信號轉化為模擬信號， 用于TD-SCDMA終端設備的測試。一種實施方式中，DBB信號生成模塊生成的符合TD-SCDMA協議的DBB信號，可以 被看作是一個軟件虛擬的TD-SCDMA發射機物理層處理系統，具備基站下行信號和終端設 備上行信號的產生功能。它可以實現3GPP(3rd-Generation Partnership Project 第三 代合作伙伴計劃)協議R8版本中規定的全部傳統業務、HSDPA、HSUPA和MBMS業務的基 帶數據產生功能。對于基于CCTrCH(Coded Composite Transpot Channel 編碼復合傳輸 信道)的常規語音和數據業務，該模塊負責完成傳輸信道前向糾錯編碼、傳輸信道組合、 速率匹配、加擾、交織、和物理信道映射的一系列處理過程。可以模擬基站和終端設備交 互過程中的各種隨時間變化的信息位，該信息位包括傳輸塊信息、TFCI (Transmit Format Combined Indicator 傳輸格式組合指示)、SS(Synchronization Signal 同步信號) 和TPC(Transmission Power Control，傳輸功率控制)。對于更新的HSDPA和HSUPA業 務，該模塊除能夠執行常規的傳輸信道和物理信道處理功能外，還能夠完善的模擬基站的 AMC (Adaptive Modulation and Coding g) > HARQ (Hybrid Auto Repeat Request 、混合自動重傳請求)禾口 16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation : 16正交幅 度調制)高階調制過程，產生和交互過程對應的控制信道、數據信道和指示信道數據。除了 生成理想的DBB信號之外，該模塊還可以模擬多個(兩個或兩個以上)干擾小區，多個(兩 個或兩個以上)干擾業務，以及無線傳輸環境中各種典型的非理想信道對信號的影響。一種實施方式中，發射模塊包括ABB(Analog Base-Band 模擬基帶)/RF(Radio Frequency 射頻)單元、連接DBB信號生成模塊和ABB/RF單元的中間單元(又被稱作數據 源板)以及FPGA控制單元，如圖2所示。FPGA控制單元負責對ABB/RF單元的初始化設置， 包括指定ABB的初始頻偏和RF的頻點和發射功率。數據源板從DBB信號生成模塊以固定的 格式加載基帶數據，做好數據發送準備后，在FPGA控制單元的控制下給ABB循環發送固定 幀的四倍率采樣的IQ數據。該模塊能夠接收來自DBB信號生成模塊的DBB測試信號，處理 轉化為ABB測試信號，并精確地在指定的載頻和發射功率上發射射頻模擬測試信號。這個 TD-SCDMA模擬測試信號可以通過天線發送空間，也可以直接通過線纜和被測試設備連接。本發明裝置的另一種實施方式，如圖3所示，DBB信號生成模塊包括多個理想DBB 信號生成單元，其生成的理想DBB信號傳輸到多小區合并單元，經過相對時延和相對功率 衰減后，傳輸到信道模擬單元以模擬多徑衰落和時延，然后再傳輸到發射模塊進行處理后
5發射。在上述實施方式中，傳統的測試信號發射機濾波器輸出之前的所有物理層處理由 DBB信號生成模塊這一軟件模塊完成，硬件僅需實現RF信號發射；支持3GPP R8協議定義 的所有常規、HSDPA、HSUPA和MBMS業務，能夠生成業務的控制信道、數據信道和指示信道的 模擬測試信號；能夠動態的模擬基站和終端設備之間的交互過程，產生隨時間變化的傳輸 塊和控制位信息；支持多小區、多業務并發情況下的獨立參數配置；各種典型無線信道對 理想信號的影響由DBB信號生成模塊生成，不需要額外的硬件設備。本發明TD-SCDMA模擬測試信號的生成方法，其一種實施方式，如圖4所示，包括步驟402 生成DBB測試信號，該DBB測試信號中包括基站和終端設備交互過程中 的隨時間變化的信息位；步驟404 將DBB測試信號轉換為ABB測試信號并發送。本發明發法的總體思想是先按照“小區_業務”的層次關系分別配置物理層參數， 再按照時間順序逐子幀的觸發信號生成流程。本發明方法的一種實施方式，基帶信號的生成框圖如圖5所示。本發明方法的一種實施方式，業務的分類原則和配置方法如下根據3GPP協議 中對TD-SCDMA業務定義的時間順序和業務使用物理信道的特征，把現有TD-SCDMA協議 支持的測試信號分為四個大類傳統業務、MBMS、HSDPA和HSUPA業務。這四大類業務又 可以進一步分成11個小類CCTrCH(Coded Composite Transpot Channel 編碼復合傳輸 信道)、PICH(Paging Indicator Channel 尋呼指示信道)、FPACH(Fast PhysicalAccess Channel 快速接入指示信道)、MICH (MBMS Indicator Channel 多媒體多播指示信道)、 HSDSCH(High Speed Physical Downlink SharedChannel 高速物理下行共享信道)、 HSSCCH(Shared Control Channel forHSDSCH =HSDSCH 共享控制信道)、HSSICH(Shared Information Channelfor HSDSCH :HSDSCH 共享信息信道)、EPUCH(EDCH Physical UplinkChannel 增強專用物理上行信道)、ERUCCH(EDCH Random Access UplinkControl Channel :EDCH 隨機接入上行控制信道)、EAGCH(EDCH AbsoluteGrant Channel, EDCH 絕對 許可信道)、EHICH(EDCH Hybrid ARQAcknowledgement Indicator Channel，EDCH混合重傳 反饋指示信道)。傳統業務DBB信號的一大部分，是指3GPP R6協議以前，以CCTrCH作為傳輸信 道組合形式的各種語音和數據業務，它們被映射在專用和通用的物理信道上(包括DPCH、 PCCPCH、SCCPCH、PUSCH和PDSCH)。這類業務的物理層參數包括各組分TrCH(Transport Channel 傳輸信道)參數、TF (Transport Format:傳輸格式)參數和 PhCH(Physical Channel 物理信道)參數。其中各個TrCH的參數(原始傳輸塊信息、傳輸塊大小、傳輸 塊數量、CRC校驗比特長度、信道編碼方式、速率匹配參數)在其TTI (Transmission Time Interval 發射時間間隔，一般為10ms、20ms、40ms或80ms)內不會變化。而實際使用的 物理信道(時隙、碼道、擴頻因子)則可能隨TF參數的變化而發生改變。根據這部分傳 統業務的特點，以一個CCTrCH的TTI (即CCTrCH各組分TrCH中的最大TTI)為基本單 位定義配置參數，包括各組分TrCH參數、TF集合、和對應最大傳輸塊組合時的物理信道 分配。另一方面，CCTrCH映射的物理信道上，可能會攜帶一些額外信息，包括指示實際使 用TF的TFCI (Transmit Format CombinedIndicator 傳輸格式組合指示)，用于功控的TPC(Transmission PowerControl 傳輸功率控制)和用于同步的 SS (Synchronization Signal 同步信號)。這些信息會隨時間變化，本實施方式會以子幀(5ms)為周期進行配置， 在每個子幀的開始，會自動調整由這些時變參數變化引起的其它物理層參數的配置。另外還有一些不是基于CCTrCH的業務類型，包括PICH和FPACH，因為它們是對 3GPP R6協議之前定義的常規傳統業務的必要輔助，也被劃分在傳統業務中，一種實施方式 中，會以子幀為單位，配置業務參數。MBMS, HSDPA和HSUPA是在3GPP R6協議之后發展起來的TD-SCDMA技術標準。MBMS業務又包括主業務信道MTCH和指示信道MICH。其中MTCH也是基于CCTrCH 的，其配置方法和上面提到的常規傳統業務相同；MICH配置則和傳統業務中的PICH的配置 方法類似，在每子幀指定其每個指示使用的碼片數量。HSDPA包括基站發送高速下行數據的主業務信道HSDSCH、控制信道HSSCCH和終端 設備給基站的反饋信道HSSICH。一種實施方式中，對三者的配置方法嚴格遵守TD-SCDMA協 議規定的交互過程=HSDSCH使用由與之關聯的HSSCCH給出的物理信道和傳輸信道配置；而 HSSCCH的內容配置則根據從HSSICH反饋中獲得的動態信息，結合AMC和HARQ的技術要求產生。一種實施方式中，對HSUPA配置方法和HSDPA類似，也是嚴格模擬動態地交互過 程EPUCH根據EAGCH的授權的可用于高速上行傳輸的物理資源配置相應的主業務信道 EDCH和伴隨的控制信道UCCH ；而EHICH把基站接收的情況反饋給終端設備；ERUCCH則只在 最初的接入過程中配置一次。一種實施方式中，TD-SCDMA物理信道采用四層結構，如圖6所示，包括系統幀號、 無線幀、子幀和時隙/碼道，其中5ms時長的子幀是各類業務配置的最小單位。本實施方式 就是按時間順序逐子幀觸發不同類型業務的信號生成流程，先獨立生成各個業務在其TTI 內的基帶信號，再依據彼此相對關系抽取各業務信號，匯集成一個完整的子幀數據。一種實施方式中，如圖7所示，測試信號的產生流程包括步驟702 流程開始，按照前述的方法對所有存在的業務進行物理層參數的初始 化配置；步驟704:并根據配置參數，計算每個業務的觸發時間和單位持續長度(即其 TTI)，形成一張業務配置表；步驟706 之后主線程從零時刻開始，每隔一個子幀的時間(5ms)掃描一遍業務配 置表情況；步驟708 判斷是否觸發了新業務，是則轉步驟710，否則轉步驟706 ；步驟710 判斷子幀是否結束，是轉步驟722，否則轉步驟712 ；步驟712 如果在某個子幀開始的時候有一個或多個新業務被觸發了，則對應數 量的分線程被啟動，每個分線程對應一個業務DBB信號的生成過程；步驟714 各個業務經過相應的傳輸信道處理過程(包括典型的原始傳輸塊信息 加載、附加CRC、信道編碼、碼塊分割、速率匹配、交織和加擾等)，生成業務的一個TTI內的 物理信道映射后的碼道數據；步驟716 在每個子幀結束的時間點上，所有業務分線程被匯總，對應在當前子幀 的各個業務時隙上的數據被提取出來，經過擴頻、加擾和midamble碼分配。特殊時隙上的數據(下行導頻DwPTS或上行導頻UpPTS)也在這個時候被加入到子幀的適當位置；步驟718 由各個業務時隙和特殊時隙數據拼接成完整的子幀數據；步驟720 經過上采樣和發射機濾波，形成最終的輸出DBB測試信號；轉步驟710， 主線程繼續向前運行，掃描下一個子幀的業務配置，如此循環，直到生成的數據滿足所需的 子幀數為止；步驟722:結束。生成基帶數據的過程實際上模擬了通常硬件的處理的方法，強調事件表的配置、 觸發和更新。在每次生成子幀數據的分線程結束后，都會對相應的業務配置做必要的更新。 對于基于CCTrCH的業務，各組分TrCH的傳輸格式可能隨時間變化，通過傳輸格式組合指示 (TFCI)的取值變化體現。通過在每個TrCH的TTI邊界更新TFCI值，可以模擬這種行為。 同樣，對于隨時間變化的功控TPC命令和同步SS命令，也可以通過在每個子幀起始點上調 用不同的配置實現。對于HSDPA和HSUPA業務，因為其主業務信道、控制信道和反饋信道存 在交互關聯，所以各信道的配置是動態產生的。上述實施方式也可以模擬這種動態交互行 為，比如根據主業務信道的解調結果設定反饋信道的配置，再根據反饋信道聯動配置控制 信道，最后根據控制信道內容決定下一次主業務信道的配置。交互過程中存在接收機解調的過程，可以用現有的軟件或硬件技術實現。一種實施方式中，模擬實際移動通信環境中存在多個干擾小區和多個干擾業務的 情況，可以為服務小區和每個干擾小區分別設立一條數據生成的主線程，分別產生各小區 的理想DBB數據，最后通過設定干擾小區相對服務小區的功率差和符號時延，對各小區數 據數據進行處理和加權疊加，形成最終的信號。而對于服務小區存在干擾業務，可以先把它 們當作正常業務進行傳輸信道處理，然后通過調整其占用碼道的相對功率實現干擾碼道信 號的生成。一種實施方式中，其生成的基帶數據里還可以包含非理想無線傳輸信道對信號的 影響。在每個小區數據生成過程后，可以選擇是否讓數據通過無線信道和通過怎樣的信道。 其內置了 3GPP協議上規定的典型的無線信道的單徑、多徑遲延和功率衰減校正參數模型， 包括簡單的高斯信道、CASEl、CASE2、CASE3、PA3、PB3、VA30、VA120 等，覆蓋 TD-SCDMA 各種 典型無線測試環境。理想的DBB數據在經過信道模型參數畸變后，可以模擬經過真實無線 傳輸環境的接收信號。將基帶數據(經過或沒有經過信道)轉化為指定頻點上指定發射功率的射頻信 號，用于具體測試。這部分的實現可以采用現有的商用信號源儀器。這些儀器擁有良好的 射頻性能，并可以對信號進行添加噪聲等簡單處理，但大多價格非常昂貴，且功能有限。本 實施方式中，因為噪聲、干擾等非理想因素對測試信號的影響可以通過軟件模塊實現，所以 對硬件發射機部分的要求相對較低。以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發 明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫 離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護 范圍。
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權利要求
1.一種TD-SCDMA模擬測試信號的生成方法，其特征在于，包括生成數字基帶測試信號，所述數字基帶測試信號中包括基站和終端設備交互過程中的 隨時間變化的信息位；將數字基帶測試信號轉換為模擬基帶測試信號并發送。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述基站和終端設備交互過程中的隨 時間變化的信息位包括傳輸塊信息、傳輸格式組合指示、傳輸功率控制和同步信號。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，其中生成所述包括基站和終端設備交互過 程中的隨時間變化的信息位的數字基帶測試信號包括以子幀為周期配置所述信息位，在 每個子幀的開始，自動調整由所述信息位變化引起的其它物理層參數的配置。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述數字基帶測試信號還包括高速下 行分組接入基帶數據和/或高速上行分組接入基帶數據。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，其中所述數字基帶測試信號中還包括模擬 基站的自適應調制編碼、混合自動重傳請求和16正交幅度調制的數據。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述數字基帶測試信號還包括多媒體 廣播組播基帶數據。
7.如權利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，其中所述數字基帶測試信號還包括 模擬至少兩個干擾小區和/或至少兩個干擾業務的測試信號。
8.—種TD-SCDMA模擬測試信號的生成裝置，其特征在于，包括數字基帶數據生成模塊 和發射模塊，所述數字基帶數據生成模塊用于生成數字基帶測試信號，所述數字基帶測試信號中包 括基站和終端設備交互過程中的隨時間變化的信息位；所述發射模塊用于將數字基帶測試信號轉換為模擬基帶測試信號并發送。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，其中所述基站和終端設備交互過程中的隨 時間變化的信息位包括傳輸塊信息、傳輸格式組合指示、傳輸功率控制和同步信號。
10.如權利要求9述的裝置，其特征在于，所述數字基帶數據生成模塊還用于以子幀為 周期配置所述信息位，在每個子幀的開始，自動調整由所述信息位變化引起的其它物理層 參數的配置。
11.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，其中所述數字基帶測試信號還包括高速下 行分組接入基帶數據和/或高速上行分組接入基帶數據和/或多媒體廣播組播基帶數據。
12.如權利要求8至11任一所述的裝置，其特征在于，其中所述數字基帶測試信號還包 括模擬至少兩個干擾小區和/或至少兩個干擾業務的測試信號。
全文摘要
本發明公開了一種TD-SCDMA模擬測試信號的生成方法，包括生成數字基帶測試信號，所述數字基帶測試信號中包括基站和終端設備交互過程中的隨時間變化的信息位；將數字基帶測試信號轉換為模擬基帶測試信號并發送。本發明還公開了一種TD-SCDMA模擬測試信號的生成裝置。本發明通過在生成的測試信號中包含隨時間變化的信息位來對終端設備進行測試，使得測試能夠擴展到交互過程，提高了測試的覆蓋面。
文檔編號H04W24/06GK102111798SQ20091023908
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月29日 優先權日2009年12月29日
發明者曾文琪, 李立文, 林峰 申請人:中興通訊股份有限公司