專利名稱：基于仿真通信系統(tǒng)的測試系統(tǒng)及信道仿真器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于仿真通信系統(tǒng)的測試系統(tǒng)及信道仿真器。
背景技術(shù)：
高速移動場景是蜂窩無線通信覆蓋的難點，在高速場景(比如移動終端位于高速運行的列車這樣的場景)下，由于多普勒頻移(doppler shift)、信道的快變、信號多徑等， 會造成移動終端接收下行信號差，掉話率，切換失敗率和信道誤碼率高等問題。多普勒頻移及多徑的存在，導(dǎo)致作為信號發(fā)射源的基站和移動終端的相干解調(diào)性能降低，還會直接影響到移動終端的小區(qū)選擇、小區(qū)重選、切換等性能。為了解決這些問題，現(xiàn)階段，可以通過自動頻率控制(AFC，Automatic Frequency Control)功能校正上行多普勒頻移，而可以通過信道均衡技術(shù)解決多徑問題。但考慮到通信信號鐵路覆蓋的特殊性，僅依靠基站功能并不能給用戶帶來良好的體驗，所以業(yè)界提出了在高速運行的列車上加裝多普勒頻移校正車載直放站設(shè)備(比如糾偏直放站)以及升級移動終端的頻偏糾正功能等一系列下行接受頻偏校正功能的解決方案來提高通信質(zhì)量。但是如何在實驗室模擬移動終端所處的高速移動環(huán)境，來輔助完成糾偏直放站和具備頻偏糾正功能的移動終端的性能驗證，一直是困擾業(yè)界的一大難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種基于仿真通信系統(tǒng)的測試系統(tǒng)及信道仿真器，用以在基于仿真的通信系統(tǒng)中，實現(xiàn)對高速移動環(huán)境下具備頻偏糾正功能的設(shè)備的性能測試。本發(fā)明實施例采用以下技術(shù)方案一種基于仿真通信系統(tǒng)的測試系統(tǒng)，包括一個基站模擬設(shè)備、信道仿真器、頻偏糾正設(shè)備和測試裝置，其中基站模擬設(shè)備，用于生成原始信號，并將所述原始信號發(fā)送給信道仿真器；信道仿真器，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號的電平強度Si、S2，并分別確定在所述移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號發(fā)生多普勒頻移后的頻率f’ f' 2 ；以及根據(jù)Si、f' i和基站模擬設(shè)備發(fā)送來的所述原始信號，生成電平強度變化趨勢與S1的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’ ！的變化趨勢一致的第一信號，并根據(jù)&、f ’2和所述原始信號，生成電平強度變化趨勢與&的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’2的變化趨勢一致的第二信號，并將第一信號、第二信號發(fā)送給頻偏糾正設(shè)備；頻偏糾正設(shè)備，用于對信道仿真器發(fā)送來的第一信號、第二信號分別進行補償，得到補償后的第一信號、第二信號；測試裝置，用于根據(jù)第一信號、第二信號以及頻偏糾正設(shè)備得到的補償后的第一信號、第二信號，確定頻偏糾正設(shè)備的補償性能。一種信道仿真器，包括接收單元，用于接收基站模擬設(shè)備發(fā)送的原始信號；電平強度確定單元，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠
8模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號的電平強度Sp S2 ；頻率確定單元，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號發(fā)生多普勒頻移后的頻率f’ f' 2 ；信號生成單元，用于根據(jù)電平強度確定單元確定的 S1、頻率確定單元確定的f’i和接收單元接收的原始信號，生成電平強度變化趨勢與S1的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’i的變化趨勢一致的第一信號，并根據(jù)電平強度確定單元確定的&、頻率確定單元確定的f’2和接收單元接收的原始信號，生成電平強度變化趨勢與&的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’2的變化趨勢一致的第二信號；發(fā)送單元，用于將信號生成單元生成的第一信號、第二信號發(fā)送給頻偏糾正設(shè)備?！N基于仿真通信系統(tǒng)的測試系統(tǒng)，包括第一基站模擬設(shè)備、第二基站模擬設(shè)備、 信道仿真器、頻偏糾正設(shè)備和測試裝置，其中第一基站模擬設(shè)備，用于生成第一原始信號， 并將所述第一原始信號發(fā)送給信道仿真器；第二基站模擬設(shè)備，用于生成信號內(nèi)容不同于第一原始信號內(nèi)容的第二原始信號，并將所述第二原始信號發(fā)送給信道仿真器；信道仿真器，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號的電平強度S1A2，并分別確定在所述移動軌跡上移動的所述移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號發(fā)生多普勒頻移后的頻率f’ ”廣^以及根據(jù)Sp f’工和第一基站模擬設(shè)備發(fā)送來的第一原始信號，生成電平強度變化趨勢與S1的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’ ！的變化趨勢一致的第一信號，并根據(jù)&、f’2和第二基站模擬設(shè)備發(fā)送來的第二原始信號，生成電平強度變化趨勢與&的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’ 2的變化趨勢一致的第二信號，并將第一信號、第二信號發(fā)送給頻偏糾正設(shè)備；頻偏糾正設(shè)備，用于對信道仿真器發(fā)送來的第一信號、第二信號分別進行補償，得到補償后的第一信號、第二信號；測試裝置，用于根據(jù)第一信號、第二信號以及頻偏糾正設(shè)備得到的補償后的第一信號、第二信號，確定頻偏糾正設(shè)備的補償性能。一種信道仿真器，包括接收單元，用于接收第一基站模擬設(shè)備發(fā)送的第一原始信號和第二基站模擬設(shè)備發(fā)送的第二原始信號；電平強度確定單元，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號的電平強度Si、S2 ；頻率確定單元，用于分別確定在所述移動軌跡上移動的所述移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號發(fā)生多普勒頻移后的頻率f’ f’2 ；信號生成單元，用于根據(jù)電平強度確定單元確定的S1、頻率確定單元確定的f’i和接收單元接收的第一原始信號，生成電平強度變化趨勢與S1的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’i的變化趨勢一致的第一信號，并根據(jù)電平強度確定單元確定的&、頻率確定單元確定的f’ 2和接收單元接收的第二原始信號，生成電平強度變化趨勢與&的變化趨勢一致、 且頻率的變化趨勢與f’2的變化趨勢一致的第二信號；發(fā)送單元，用于將信號生成單元生成的第一信號、第二信號發(fā)送給頻偏糾正設(shè)備。本發(fā)明實施例的有益效果如下本發(fā)明實施例提供的方案通過由基站模擬設(shè)備生成原始信號，再由信道仿真器確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號電平強度Si、S2,以及確定移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號發(fā)生多普勒頻移后的頻率f’ pf’ 2，從而根據(jù)原始信號jpi^f’ pf’ 2，生成與實際中的發(fā)送多普勒頻移的信號相似的第一、第二信號，并將第一、第二信號發(fā)送給頻偏糾正設(shè)備進行補償，從而實現(xiàn)在仿真的通信系統(tǒng)中，利用測試裝置對高速移動環(huán)境下的頻偏糾正設(shè)備的補償性能的測試。本發(fā)明實施例提供的該方案還可以用于對非高速移動環(huán)境下的頻偏糾正設(shè)備的補償性能的測試。


圖1為移動終端以速度ν在RRUl與RRU2之間運動的模型示意圖；圖2為按照公式[1]、[2]確定的S1和&的變化趨勢示意圖；圖3為按照公式[3]、[4]確定的f ’工和f ’ 2的變化趨勢示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的一種基于仿真通信系統(tǒng)的測試系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的一種信道仿真器的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的另一種基于仿真通信系統(tǒng)的測試系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的另一種信道仿真器的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖為本發(fā)明實施例中針對非小區(qū)切換場景下的測試平臺示意圖；圖8b為本發(fā)明實施例中針對小區(qū)切換場景下的測試平臺示意圖。
具體實施例方式為了在仿真的通信系統(tǒng)中，實現(xiàn)對具備頻偏糾正功能的設(shè)備的性能測試，發(fā)明人對移動終端高速運動的情況進行了分析。如圖1所示，為移動終端以速度ν在射頻拉遠模土夬(RRU, Radio Remote Unit) RRUl與RRU2之間運動的模型示意圖，圖中，RRUl與RRU2是采用RRU合并小區(qū)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的兩個相鄰基站，RRUl與RRU2之間的距離為L，L可以為1500 米(當仿真通信系統(tǒng)為TD-SCDMA系統(tǒng)時L可以為1500米)也可以為3000米(當仿真通信系統(tǒng)為GSM系統(tǒng)時L可以為3000米)，S1和&分別代表移動終端接收到的來自RRUl與基站RRU2的信號的信號強度，移動終端運動到RRUl (或RRU2)的正下方時，與基站之間的最短距離為D。針對移動終端的運動軌跡為由RRUl正下方移動到RRU2正下方，再由RRU2正下方移動到RRUl正下方時，S1和&可以分別由下式[1]、[2]來表示
權(quán)利要求
1.一種基于仿真通信系統(tǒng)的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括一個基站模擬設(shè)備、信道仿真器、頻偏糾正設(shè)備和測試裝置，其中基站模擬設(shè)備，用于生成原始信號，并將所述原始信號發(fā)送給信道仿真器；信道仿真器，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號的電平強度Si、&，并分別確定在所述移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號發(fā)生多普勒頻移后的頻率f’ f’ 2 ；以及根據(jù)Si、f’ i和基站模擬設(shè)備發(fā)送來的所述原始信號，生成電平強度變化趨勢與S1的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’i的變化趨勢一致的第一信號， 并根據(jù)s2、f ’ 2和所述原始信號，生成電平強度變化趨勢與&的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’ 2的變化趨勢一致的第二信號，并將第一信號、第二信號發(fā)送給頻偏糾正設(shè)備；頻偏糾正設(shè)備，用于對信道仿真器發(fā)送來的第一信號、第二信號分別進行補償，得到補償后的第一信號、第二信號；測試裝置，用于根據(jù)第一信號、第二信號以及頻偏糾正設(shè)備得到的補償后的第一信號、 第二信號，確定頻偏糾正設(shè)備的補償性能。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信道仿真器具體用于確定移動終端的移動速度ν、第一射頻拉遠模塊與第二射頻拉遠模塊之間的距離L、所述預(yù)定移動軌跡相距第一射頻拉遠模塊的距離與所述預(yù)定移動軌跡相距第二射頻拉遠模塊的距離中的最短距離D、路徑損耗的斜率k、電磁波的速率C、基站的信號發(fā)射頻率f^、單個基站小區(qū)邊緣覆蓋最小電平強度S ；并根據(jù)S、v、L、k、D，分別確定51、52，根據(jù)￥丄、(、0、4，分別確定廣^f' 2。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述預(yù)定移動軌跡為從與第一射頻拉遠模塊之間的距離為D的第一位置移動到與第二射頻拉遠模塊之間的距離為D的第二位置， 再由第二位置移動到第一位置時，所述信道仿真器具體用于根據(jù)S、v、L、k、D，通過下述公式分別確定Sp &
4.如權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述預(yù)定移動軌跡為從與第一射頻拉遠模塊之間的距離為D的第一位置移動到與第二射頻拉遠模塊之間的距離為D的第二位置，再由第二位置移動到第一位置時，所述信道仿真器具體用于根據(jù)V、L、c、d、f0,通過下述公式，分別確定f’ ^f'2
5.一種信道仿真器，其特征在于，包括接收單元，用于接收基站模擬設(shè)備發(fā)送的原始信號；電平強度確定單元，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號的電平強度Sp S2 ；頻率確定單元，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號發(fā)生多普勒頻移后的頻率f’ pf’ 2 ；信號生成單元，用于根據(jù)電平強度確定單元確定Ws1、頻率確定單元確定的f’i和接收單元接收的原始信號，生成電平強度變化趨勢與S1的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與 f’ ！的變化趨勢一致的第一信號，并根據(jù)電平強度確定單元確定的&、頻率確定單元確定的 f’2和接收單元接收的原始信號，生成電平強度變化趨勢與&的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’ 2的變化趨勢一致的第二信號；發(fā)送單元，用于將信號生成單元生成的第一信號、第二信號發(fā)送給頻偏糾正設(shè)備。
6.如權(quán)利要求5所述的信道仿真器，其特征在于，還包括參數(shù)確定單元，用于確定移動終端的移動速度V、第一射頻拉遠模塊與第二射頻拉遠模塊之間的距離L、所述預(yù)定移動軌跡相距第一射頻拉遠模塊的距離與所述預(yù)定移動軌跡相距第二射頻拉遠模塊的距離中的最短距離D、路徑損耗的斜率k、電磁波的速率C、基站的信號發(fā)射頻率fo、單個基站小區(qū)邊緣覆蓋最小電平強度S ；以及所述電平強度確定單元具體用于根據(jù)確定單元確定的S、ν、L、k、D，分別確定Sp S2 ；所述頻率確定單元具體用于根據(jù)確定單元確定的ν、L、c、D、^，分別確定f’ pf’ 2。
7.如權(quán)利要求6所述的信道仿真器，其特征在于，當所述預(yù)定移動軌跡為從與第一射頻拉遠模塊之間的距離為D的第一位置移動到與第二射頻拉遠模塊之間的距離為D的第二位置，再由第二位置移動到第一位置時，所述電平強度確定單元具體用于根據(jù)S、ν、L、k、D， 通過下述公式分別確定Sp S2
8.如權(quán)利要求6或7所述的信道仿真器，其特征在于，當所述預(yù)定移動軌跡為從與第一射頻拉遠模塊之間的距離為D的第一位置移動到與第二射頻拉遠模塊之間的距離為D的第二位置，再由第二位置移動到第一位置時，所述頻率確定單元具體用于根據(jù)ν、L、c、d、f0,通過下述公式，分別確定f’ ”f，2:
9.一種基于仿真通信系統(tǒng)的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括第一基站模擬設(shè)備、第二基站模擬設(shè)備、信道仿真器、頻偏糾正設(shè)備和測試裝置，其中第一基站模擬設(shè)備，用于生成第一原始信號，并將所述第一原始信號發(fā)送給信道仿真器；第二基站模擬設(shè)備，用于生成信號內(nèi)容不同于第一原始信號內(nèi)容的第二原始信號，并將所述第二原始信號發(fā)送給信道仿真器；信道仿真器，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號的電平強度&、&，并分別確定在所述移動軌跡上移動的所述移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號發(fā)生多普勒頻移后的頻率f’ f' 2 ；以及根據(jù)Sp f ,和第一基站模擬設(shè)備發(fā)送來的第一原始信號， 生成電平強度變化趨勢與S1的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’ ！的變化趨勢一致的第一信號，并根據(jù)S2、f' 2和第二基站模擬設(shè)備發(fā)送來的第二原始信號，生成電平強度變化趨勢與&的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與f’ 2的變化趨勢一致的第二信號，并將第一信號、第二信號發(fā)送給頻偏糾正設(shè)備；頻偏糾正設(shè)備，用于對信道仿真器發(fā)送來的第一信號、第二信號分別進行補償，得到補償后的第一信號、第二信號；測試裝置，用于根據(jù)第一信號、第二信號以及頻偏糾正設(shè)備得到的補償后的第一信號、 第二信號，確定頻偏糾正設(shè)備的補償性能。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信道仿真器具體用于確定移動終端的移動速度ν、第一射頻拉遠模塊與第二射頻拉遠模塊之間的距離L、所述預(yù)定移動軌跡相距第一射頻拉遠模塊的距離與所述預(yù)定移動軌跡相距第二射頻拉遠模塊的距離中的最短距離D、路徑損耗的斜率k、電磁波的速率C、基站的信號發(fā)射頻率f^、單個基站小區(qū)邊緣覆蓋最小電平強度S ；并根據(jù)S、v、L、k、D，分別確定51、52，根據(jù)￥丄、(、0、4，分別確定廣^f' 2。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述預(yù)定移動軌跡為從與第一射頻拉遠模塊之間的距離為D的第一位置移動到與第二射頻拉遠模塊之間的距離為D的第二位置，再由第二位置移動到第一位置時，所述信道仿真器具體用于根據(jù)S、ν、L、k、D，通過下述公式分別確定Sp S2
12.如權(quán)利要求10或11所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述預(yù)定移動軌跡為從與第一射頻拉遠模塊之間的距離為D的第一位置移動到與第二射頻拉遠模塊之間的距離為D的第二位置，再由第二位置移動到第一位置時，所述信道仿真器具體用于根據(jù)ν、L、c、d、f0,通過下述公式，分別確定f’ ^f'2
13.一種信道仿真器，其特征在于，包括接收單元，用于接收第一基站模擬設(shè)備發(fā)送的第一原始信號和第二基站模擬設(shè)備發(fā)送的第二原始信號；電平強度確定單元，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號的電平強度；頻率確定單元，用于分別確定在所述移動軌跡上移動的所述移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號發(fā)生多普勒頻移后的頻率f’ pf’ 2 ；信號生成單元，用于根據(jù)電平強度確定單元確定Ws1、頻率確定單元確定的P1和接收單元接收的第一原始信號，生成電平強度變化趨勢與S1的變化趨勢一致、且頻率的變化趨勢與P1的變化趨勢一致的第一信號，并根據(jù)電平強度確定單元確定的&、頻率確定單元確定的f’ 2和接收單元接收的第二原始信號，生成電平強度變化趨勢與&的變化趨勢一致、 且頻率的變化趨勢與f’ 2的變化趨勢一致的第二信號；發(fā)送單元，用于將信號生成單元生成的第一信號、第二信號發(fā)送給頻偏糾正設(shè)備。
14.如權(quán)利要求13所述的信道仿真器，其特征在于，還包括參數(shù)確定單元，用于確定移動終端的移動速度ν、第一射頻拉遠模塊與第二射頻拉遠模塊之間的距離L、預(yù)定移動軌跡相距第一射頻拉遠模塊的距離與所述預(yù)定移動軌跡相距第二射頻拉遠模塊的距離中的最短距離D、路徑損耗的斜率k、電磁波的速率C、基站的信號發(fā)射頻率f^、單個基站小區(qū)邊緣覆蓋最小電平強度S ；以及所述電平強度確定單元具體用于根據(jù)確定單元確定的S、ν、L、k、D，分別確定Sp S2 ；所述頻率確定單元具體用于根據(jù)確定單元確定的ν、L、c、D、^，分別確定f’ pf’ 2。
15.如權(quán)利要求13所述的信道仿真器，其特征在于，當所述預(yù)定移動軌跡為從與第一射頻拉遠模塊之間的距離為D的第一位置移動到與第二射頻拉遠模塊之間的距離為D的第二位置，再由第二位置移動到第一位置時，所述電平強度確定單元具體用于根據(jù)S、ν、L、k、 D，通過下述公式分別確定Sp S2
16.如權(quán)利要求14或15所述的信道仿真器，其特征在于，當所述預(yù)定移動軌跡為從與第一射頻拉遠模塊之間的距離為D的第一位置移動到與第二射頻拉遠模塊之間的距離為D 的第二位置，再由第二位置移動到第一位置時，所述頻率確定單元具體用于根據(jù)ν、L、c、d、 fQ，通過下述公式，分別確定f’ pf’ 2
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于仿真通信系統(tǒng)的測試系統(tǒng)及信道仿真器，以在仿真通信系統(tǒng)中實現(xiàn)高速移動環(huán)境下頻偏糾正設(shè)備的性能測試。系統(tǒng)包括基站模擬設(shè)備，用于生成原始信號發(fā)送給信道仿真器；信道仿真器，用于分別確定在預(yù)定移動軌跡上移動的移動終端接收到的由第一射頻拉遠模塊、第二射頻拉遠模塊發(fā)送的信號的電平強度S1、S2，并確定信號發(fā)生多普勒頻移后的頻率f’1、f’2；以及根據(jù)S1、f’1和原始信號生成第一信號，并根據(jù)S2、f’2和原始信號生成第二信號，并將第一、二信號發(fā)送給頻偏糾正設(shè)備；頻偏糾正設(shè)備，用于對第一、二信號分別進行補償?shù)玫窖a償后的第一信號、第二信號；測試裝置，用于確定頻偏糾正設(shè)備的補償性能。
文檔編號H04B17/00GK102468892SQ201010546200
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者余立, 池剛毅, 舒建軍, 金磊, 馬良山 申請人:中國移動通信集團公司