PUSCH信道解调性能测试方法及装置技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种PUSCH(Physical Uplink Shared Channel,物
理上行共享信道)信道解调性能测试方法及装置。
背景技术
在LTE(Long Term Evolution,长期演进)系统中,对信道的解调性能有一定的要求,信道
解调性能的好坏直接影响LTE系统的性能。当前已经存在多种信道性能测试方法和装置,例
如,矢量信号发生器和接收机测试仪都可以满足提供信道性能测试的多种信道模型和移动场
景。3GPP TS 36.141(3rd Generation Partnership Project Technical Specification Group;Radio
Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access;Base Station conformance testing,
第3代合作伙伴计划技术规范组;无线接入网;演进型全球地面无线接入;基站性能测试)
协议(简称为141协议)提出了对于LTE系统中上下行信道在各种信道条件,移动场景下的
测试规范以及吞吐量在一定测试条件下的最低要求。例如,针对PUSCH信道,选择场景EVA
(Extended Vehicular A model)5Hz,FRC(Fixed Reference Channel,固定参考信道)为A3-1,
SNR(Signal to Noise Ratio,信噪比)为-2.1dB时,要求BLER(BLock Error Rate,误块率)
小于等于30%。而目前对于141协议,没有一种综合测试手段用于进行信道性能的测试。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种PUSCH信道解调性能测试方法及装置,以至少解决上述
问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种上行PUSCH信道解调性能测试方法,包括:触发用
于测试的PUSCH业务数据,通过待测PUSCH信道发送该PUSCH业务数据;获取待测PUSCH
信道在基站侧对上述PUSCH业务数据进行HARQ处理后生成的HARQ反馈;获取待测
PUSCH信道在基站侧对上述待测PUSCH业务信道的时偏进行调整而生成的TA(Timing
Advance,定时提前量)调整值;根据HARQ反馈和TA调整值调整上述PUSCH业务数据的
发送,循环地进行测试。
获取待测PUSCH信道在基站侧对上述PUSCH业务数据进行HARQ处理后生成的HARQ
反馈包括:待测PUSCH信道在基站侧对上述PUSCH业务数据进行CRC(Cyclical Redundancy
Check,循环冗余校验);待测PUSCH信道在基站侧根据CRC的结果,生成HARQ反馈;获
取该HARQ反馈。
获取待测PUSCH信道在基站侧对上述待测PUSCH业务信道的时偏进行调整而生成的TA
调整值包括:待测PUSCH信道在基站侧获取上行PHY(Physical Layer,物理层)测量的待测
PUSCH信道的TA值;根据预定的TA算法判断是否需要调整TA,如果需要,则生成包含TA
调整值的有效的定时提前量命令TAC(Timing Advance Command,定时提前量命令),如果不
需要,则生成无效的TAC;获取有效的TAC。
在根据HARQ反馈和TA调整值调整上述PUSCH业务数据的发送,循环地进行测试之后,
还包括:实时地统计待测PUSCH信道在基站侧对上述PUSCH业务数据进行的HARQ处理的
BLER。
在触发用于测试的PUSCH业务数据,通过待测PUSCH信道发送该PUSCH业务数据之
前,还包括:根据用户的操作设置PUSCH业务参数,其中,业务参数包括:业务数据的信道
带宽、AWGN(Additive White Gaussion Noise,加性高斯白噪声)信道、PUSCH业务数据占
用的资源块RB(Resource Block资源块)起始位置、RB数、SNR、HARQ反馈模式、RV
(Redundancy Version,冗余版本)序列、最大传输次数、移动场景、MIMO(Multiple Input
Multiple Output,多入多出)模式。
根据本发明的另一方面,提供了一种PUSCH信道解调性能测试装置,包括:业务触发模
块,用于触发用于测试的PUSCH业务数据,通过待测PUSCH信道发送该PUSCH业务数据;
反馈获取模块,用于获取上述待测PUSCH信道在基站侧对上述PUSCH业务数据进行HARQ
处理后生成的HARQ反馈;调整获取模块,用于获取上述待测PUSCH信道在基站侧对上述
待测PUSCH信道的时偏进行调整而生成的TA调整值;发送调整模块,用于根据上述HARQ
反馈和上述TA的调整值调整上述PUSCH业务数据的发送,循环地进行测试。
反馈获取模块,用于在待测PUSCH信道在基站对上述PUSCH业务数据进行CRC,并根
据CRC的结果,生成HARQ反馈后,获取该HARQ反馈。
调整获取模块,用于在待测PUSCH信道在基站侧获取上行PHY测量的待测PUSCH信道
的TA值,并根据预定的TA算法生成包含TA调整值的有效的TAC后,获取该有效的TAC。
上述装置还包括:性能统计模块,用于实时地统计待测PUSCH信道在基站侧对上述
PUSCH业务数据进行HARQ处理的BLER。
上述装置还包括:参数设置模块,用于根据用户的操作设置PUSCH业务参数,其中,业
务参数包括:业务数据的信道带宽、AWGN信道、PUSCH业务数据占用的资源块RB起始位
置、RB数、SNR、HARQ反馈模式、RV序列、最大传输次数、移动场景、MIMO模式。
通过本发明,采用通过待测的PUSCH信道发送模拟的用于测试的PUSCH业务数据,利
用PUSCH信道的TA(Timing Advance,定时提前量)调整和HARQ(Hybrid Automatic Repeat
Request,混合自动重传请求)反馈功能对PUSCH信道性能进行循环测试和验证的方案,解决
了现有技术中缺乏一种信道性能综合测试手段的问题,进而达到了全面有效的评测PUSCH信
道性能的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示
意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的PUSCH信道解调性能测试方法的流程图;
图2是根据本发明实例的矢量信号生成器的结构原理图;
图3是根据本发明实例的PUSCH信道解调性能测试方法的流程图;
图4是根据本发明实例的HARQ实体请求一次新的传输时的HARQ处理流程图;
图5是根据本发明实例的HARQ实体请求一次重传时的HARQ处理流程图;
图6是根据本发明实例的HARQ实体达到最大传输次数的处理流程图;
图7是根据本发明实例的TA调整处理的流程图;
图8是根据本发明实施例的PUSCH信道解调性能测试装置的结构框图;
图9是根据本发明优选实施例的PUSCH信道解调性能测试装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,
本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是根据本发明实施例的PUSCH信道解调性能测试方法的流程图。如图1所示,根据
本发明实施例的PUSCH信道解调性能测试方法包括:
步骤S102,触发用于测试的PUSCH业务数据,通过待测PUSCH信道发送该PUSCH业
务数据;
步骤S104,获取上述待测PUSCH信道在基站侧对上述PUSCH业务数据进行HARQ处
理后生成的HARQ反馈;
步骤S106,获取上述待测PUSCH信道在基站侧对上述待测PUSCH信道的时偏进行调整
而生成的TA调整值;
步骤S108,根据上述HARQ反馈和上述TA调整值调整上述PUSCH业务数据的发送,
循环地进行测试。
上述方法利用了PUSCH信道的HARQ反馈功能和TA调整功能,通过这两项功能来反映
信道性能。PUSCH信道上的TA用于PUSCH信道的定时,根据TA值确定PUSCH的发送时
偏,对于PUSCH上业务的正确传输至关重要,而HARQ反馈(表明HARQ处理是否成功)
是PUSCH信道性能的直接反映。因此,通过HARQ反馈和TA调整可以全面的测试信道的性
能。上述方法还设置了反馈调整功能,即根据HARQ反馈和TA调整值调整PUSCH业务数据
的发送,循环地进行测试,从而确保了测试的有效性。
优选地,步骤S104可以进一步包括以下处理:
(1)上述待测PUSCH信道在基站侧对上述PUSCH业务数据进行CRC校验;
(2)上述待测PUSCH信道在基站侧根据CRC的结果,生成HARQ反馈;
(3)获取该HARQ反馈。
对PUSCH信道的测试,实质上就是对该信道在基站侧的性能进行测试。步骤S104中待
测PUSCH信道在基站侧对PUSCH业务数据进行HARQ处理,主要是指基站侧根据用于测试
的PUSCH业务数据的CRC校验结果生成HARQ反馈,即ACK(确认字符)/NACK(非确
认字符)反馈。就测试角度来说,其最终目的在于获取生成的HARQ反馈,将其作为评价信
道性能的依据。
优选地,步骤S106还可以进一步包括以下处理:
(1)上述待测PUSCH信道在基站侧获取上行PHY测量的该待测PUSCH信道的TA值;
(2)根据预定的TA算法判断是否需要调整TA,如果需要,则生成包含TA调整值的有
效的TAC,如果不需要,则生成无效的TAC;
(3)获取上述有效的TAC。
PUSCH信道的TA用于PUSCH信道的定时,根据TA值确定PUSCH信道的发送时偏,
对于PUSCH上业务的正确传输至关重要。TA调整主要是通过TAC进行的,因此,对PUSCH
信道解调性能的测试可以通过TAC的下发来判断。就测试的角度来说,主要的目的在于获取
有效TAC来实时的调整TA,TA调整是否准确或者说是否符合测试要求主要是通过业务数据
是否可以顺利的通过CRC校验来体现的,TA调整不准确必然会导致业务数据CRC校验的失
败。
优选地,步骤S108之后还可以进一步包括以下处理:实时地统计待测PUSCH信道在基
站侧对上述PUSCH业务数据进行的HARQ处理的BLER。
待测PUSCH业务信道的解调性能是否符合要求,一个最为重要的指标就是业务数据的
BLER的统计值,TA调整准确与否同样可以体现在BLER的统计值上。因此,可以实时地统
计当前的BLER值,以直观的反映待测PUSCH业务信道的解调性能。
优选地,步骤S102之前还可以进一步包括以下处理:根据用户的操作设置上述PUSCH
业务的业务参数,其中,业务参数包括:业务数据的信道带宽、AWGN信道、PUSCH业务数
据占用的RB起始位置、RB数、SNR、HARQ反馈模式、RV序列、最大传输次数、移动场
景、MIMO模式。
在测试开始之初,可以根据需要对用于测试的PUSCH业务的业务参数进行设置,以更好
的达到测试的目的。
下面结合实例及图2至图5对上述优选实施例进行详细说明。
在具体实施过程中,用于测试的PUSCH业务可以使用矢量信号生成器触发,其原理如图
2所示。如图3所示,根据上述优选实施例的测试方法与141协议结合后包括以下步骤:
步骤S302,配置矢量信号生成器,将仪器与基站的射频单元进行连接,按照141协议中
规定的FRC,AWGN,fading(衰落模型),SNR等配置仪器的参数;
步骤S304,矢量信号生成器向基站侧发送PUSCH业务数据,即按照一定的信道模型生
成业务数据;
步骤S306,基站将接收到的PUSCH数据存入指定的BUFFER(缓冲寄存器)中,并将
测量的TA值也存放在指定的BUFFER中;
步骤S308,基站根据业务数据的CRC解调结果生成反馈为ACK或者NACK的HARQ
反馈消息;同时,根据上行PHY测量的矢量信号生成器的PUSCH信道上的TA值来确定是
否要发送的TAC命令,并将这两种数据按照接口定义组成一个数据包,最后,将这包数据通
过SRIO(串行Rapid IO)通道发送给接口缓存;
步骤S310,将接口缓存地址中存放的数据发送给矢量信号发生器的反馈接收接口,矢量
信号生成器在获得反馈后根据反馈结果来调整数据的发送,即生成下个TTI(Transmission Time
Interval,传输时间间隔)的PUSCH业务数据,循环进行测试。
更加具体的说,上述测试过程包括以下步骤:
1、配置矢量信号生成器,选择141协议中的FRC进行配置,并打开仪器的射频发送开关。
2、触发PUSCH业务,发送业务数据。
3、基站侧接收PUSCH业务数据将其存储在指定BUFFER中,同时存储上行PHY测量
的TA值到指定的BUFFER中。
4、根据上行HARQ机制处理处理保存的PUSCH业务数据,主要在基站的上行调度器完
成;HARQ反馈是PUSCH信道性能的直接反映,可以从反馈的ACK/NACK看出业务的传输
情况。
如果HARQ实体请求一次新的传输,HARQ处理流程如图4所示:
步骤S402,把CURRENT_TX_NB(用于指示传输次数统计)设为0;
步骤S404,把CURRENT_IRV(用于指示RV值)设为0;
步骤S406,存储在HARQ缓存中的相关MAC PDU;
步骤S408,存储HARQ实体中的上行授权;
步骤S410,设置HARQ_FEEDBACK(用于指示HARQ的反馈)为ACK;
步骤S412,生成一个传输块;
步骤S414,指示物理层在指定的TTI用CURRENT_IRV生成传输;
步骤S416,CURRENT_IRV++,结束。
如果HARQ实体请求一次重传,HARQ处理流程如图5所示:
步骤S502,CURRENT_TX_NB++;
步骤S504,该重传时刻是否是测量间隙,若是则结束,否则转到下一步;
步骤S506,上行是否是由PDCCH(Physical Downlink Control Channel,物理下行控制信
道)分配的,若是则转到步骤S512,否则转到下一步;
步骤S508,设置CURRENT_IRV的值为上行授权中的值;
步骤S510,设置HARQ_FEEDBACK为NACK;
步骤S512,对应的数据是否收到ACK,若是则转到步骤S520,否则转到下一步;
步骤S514,生成一个传输块;
步骤S516,指示物理层在指定的TTI用CURRENT_IRV生成传输;
步骤S518,CURRENT_IRV++,结束;
步骤S520,将数据保存在HARQ缓存区中,结束。
对于新传和重传最终需要判断在最大传输次数中是否传输成功,若传输成功则清空HARQ
Buffer,进行下一次传输,否则传输失败结束。如图6所示,HARQ实体达到最大传输次数的
处理流程包括:
步骤S602,判断CURRENT_TX_NB是否等于最大重传次数,如果是,转至步骤S604,
如果否,则结束;
步骤S604,判断是否收到ACK,如果是,则结束,如果否,则转至步骤S606;
步骤S606,通知HARQ实体;
步骤S608,判断该传输和CCCH(Common Control Channel,公共控制信道)对应,如果
是,则转至步骤S610,如果否,则转至步骤S612;
步骤S610,通知RRC(Radio Resource Control,无线资源控制)实体;
步骤S612,清空HARQ Buffer,结束。
5、根据上行PHY对PUSCH业务数据进行CRC校验生成CRCI OK or ERROR处理的结
果生成PDCCH或者PHICH(Physical HARQ Indicate Channel,物理HARQ指示信道)上的
ACK/NACK。
6、处理完成后,将反馈的ACK/NACK存储到接口相应的缓存地址中,如果是HARQAuto
(HARQ自动)模式,置相应的标志位为1(ACK)或者0(NACK),置存在标志位为1,表示本
TTI有ACK/NACK反馈;如果是IR(增量冗余)模式,则将反馈的ACK/NACK存储到接口
相应的缓存地址中,并将RV值也一并存入,并置标志位为1(ACK)或者0(NACK),置存在标
志位为1,表示本TTI有ACK/NACK反馈。
7、处理保存的TA值,根据TA算法判断是否需要给仪器发送TAC,主要在基站下行调
度器完成;PUSCH上的TA用于PUSCH信道的定时,根据TA值确定PUSCH的发送时偏,
对于PUSCH上业务的正确传输至关重要,因此,对于PUSCH信道解调性能的测试可以通过
TAC的下发来判断。TA的处理流程如图7所示:
步骤S702,获取PHY上报的TA值;
步骤S704,判断该值是否为无效值,若为无效值则转到步骤S710,否则转到下一步;
步骤S706,该值是否为异常值,若为异常值转到步骤S710,否则转到下一步;
步骤S708,将PHY上报的TA值存入循环缓冲区中;
步骤S710,将前一均值存入循环缓冲区中;
步骤S712,计算循环缓冲区的均值;
步骤S714,对均值进行平滑滤波;
步骤S716,计算TAC;
步骤S718,判断TAC是否等于31,若等于31则转到步骤S726,否则转到下一步;
步骤S720,出窗次数+1;
步骤S722,出窗次数是否达到门限,若没有达到门限则转到步骤S726,否则转到下一步;
步骤S724,下发TAC,结束;
步骤S726,TA周期是否是无穷大,若是则结束;否则转到下一步;
步骤S728,TA是否快超时,若是则结束,否则转到下一步;
步骤S730,下发TAC=31,结束。
6、若需要发送TAC,则将TAC值存储到接口相应的缓存地址中,并置相应的标志位,
以表示该TTI需要发送TAC。
7、对TA和HARQ处理完成后,将这两部分数据存入指定的BUFFER中,并组成一个数
据包发送给矢量信号生成器。
8、矢量生成器根据TAC以及ACK/NACK进行时偏调整以及重传或者新传处理。
图8是根据本发明实施例的PUSCH信道解调性能测试装置的结构图。如图8所示,根据
本发明实施例的PUSCH信道解调性能测试装置包括:
业务触发模块802,用于触发用于测试的PUSCH业务数据,通过待测PUSCH信道发送
该PUSCH业务数据;
反馈获取模块804,连接至业务触发模块802,用于获取上述待测PUSCH信道在基站侧
对上述PUSCH业务数据进行HARQ处理后生成的HARQ反馈;
调整获取模块806,连接至业务触发模块802,用于获取上述待测PUSCH信道在基站侧
对上述待测PUSCH信道的时偏进行调整而生成的TA调整值;
发送调整模块808,连接至反馈获取模块804及调整获取模块806,用于根据上述HARQ
反馈和上述TA的调整值调整上述PUSCH业务数据的发送,循环地进行测试。
上述装置利用了PUSCH信道的HARQ反馈功能和TA调整功能,通过这两项功能来反映
信道性能。PUSCH信道上的TA用于PUSCH信道的定时,根据TA值确定PUSCH的发送时
偏,对于PUSCH上业务的正确传输至关重要,而HARQ反馈是PUSCH信道性能的直接反映。
因此,通过HARQ反馈和TA调整可以全面的测试信道的性能。上述装置还设置了反馈调整
功能,即根据HARQ反馈和TA调整值调整PUSCH业务数据的发送,循环地进行测试,从而
确保了测试的有效性。在具体实施过程中,业务触发模块802可参考矢量信号生成器的原理
实现,该设备可以模拟生成矢量信号,再结合其自身具备的各种信道模型和移动场景就可以
完成PUSCH信道的各种测试要求。
优选地,反馈获取模块804,可以用于在上述待测PUSCH信道在基站侧对上述PUSCH
业务数据进行CRC(校验),并根据CRC的结果,生成HARQ反馈后,获取该HARQ反馈。
对PUSCH信道的测试,实质上就是对该信道在基站侧的性能进行测试。反馈获取模块
804主要用于获取基站生成的HARQ反馈。具体的处理需要在基站侧完成,数据采集在上行
PHY中完成,包括:采集上行PUSCH业务数据,并将数据存储在指定的BUFFER中,并对
其进行CRC校验,生成CRC OK或者CRC ERROR;业务数据的处理在调度器中完成,包括:
根据上行PHY对存入指定BUFFER中的业务数据进行处理的结果:CRC OK或者CRC
ERROR,进行反馈ACK/NACK处理,即生成HARQ反馈;最终反馈获取模块804可以通过
FPGA(现场可编程门阵列,Field Programmable Gate Array)完成HARQ反馈的获取,之后,
反馈获取模块804即可将HARQ反馈发送给发送调整模块808,作为调整业务数据发送的依
据。
优选地,调整获取模块806,可以用于在上述待测PUSCH信道在基站侧获取上行PHY
测量的上述待测PUSCH信道的TA值,并根据预定的TA算法生成包含TA调整值的有效的
TAC后,获取该有效的TAC。
PUSCH信道的TA用于PUSCH信道的定时,根据TA值确定PUSCH信道的发送时偏,
对于PUSCH上业务的正确传输至关重要。TA调整主要是通过TAC进行的,因此,对PUSCH
信道解调性能的测试可以通过TAC的下发来判断。调整获取模块806的主要作用在于获取TA
的调整值或者说获取包含TA调整值的有效的TAC。具体的TA调整处理需要由基站完成,数
据采集在上行PHY中完成,即收集上行PHY测量的PUSCH信道的TA值,将其存入指定的
BUFFER中;TA调整处理在调度器中完成,即根据上行PHY测量的PUSCH信道的TA值进
行TAC命令的处理;最终调整获取模块806可以通过FPGA完成TA调整值的获取,之后,
调整获取模块806即可将TA调整值发送给发送调整模块808,作为调整业务数据发送的依据。
优选地,如图9所示,根据本发明优选实施例的PUSCH信道解调性能测试装置可以进一
步包括:
性能统计模块810,连接至发送调整模块808,用于实时地统计上述待测PUSCH信道在
基站侧对上述PUSCH业务数据进行的HARQ处理的BLER。
待测PUSCH信道的解调性能是否符合要求,一个最为重要的指标就是业务数据的BLER
统计值,TA调整准确与否同样可以体现在BLER统计值上。性能统计模块810可以实时地统
计当前的BLER统计值,直观的反映待测PUSCH业务信道的解调性能。
优选地,如图9所示,根据本发明优选实施例的PUSCH信道解调性能测试装置可以进一
步包括:
参数设置模块800,连接至业务触发模块802,用于根据用户的操作设置上述PUSCH业
务的业务参数,其中,业务参数包括:业务数据的信道带宽、AWGN信道、RB位置、RB数、
SNR、HARQ反馈模式、最大传输次数、移动场景、MIMO模式。
参数设置模块800使得用户可以根据需要对用于测试的PUSCH业务的业务参数进行测
试,以更好的达到测试的目的。
从以上的描述中,可以看出,本发明提供的技术方案解决了LTE系统中PUSCH信道解
调性能测试中缺乏测试方案、测试结果评价标准不统一等问题,结合了PUSCH信道上的两种
业务:TA调整和HARQ反馈以及这两种业务的交织,通过TA调整和HARQ反馈的机制对
PUSCH信道的解调性能进行测试,可以有效地测试PUSCH信道在多业务情况下的处理能力。
在对评测结果进行评定时,根据141协议对这两种业务的评测标准可以很容易的获得PUSCH
信道的性能是否符合要求。因此,通过本发明提供的技术方案,可以有效地评测PUSCH信道
的性能,提高LTE系统性能测试的效率,为其他信道性能的测试提供参考,为LTE系统的设
计和实现提供参考,使设计人员对系统的性能有全面的了解,为系统的效率和性能的提升奠
定基础,对于LTE系统的实现具有较大意义。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算
装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,
可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置
中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步
骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个
集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员
来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等
同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。