基站物理层测试方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种基站物理层测试方法，包括步骤：根据配置参数配置测试脚本；根据测试脚本对基站物理层进行状态设置后进行数据调度；读取基站物理层产生的编解码数据；根据编解码数据检测基站物理层的性能指标。同时，提供一种基站物理层测试系统，本发明无需开发单独的物理层测试板，省去繁琐的协调移动终端、物理层测试板与基站上层协议软件的过程，简化测试步骤和降低测试难度。
【专利说明】基站物理层测试方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信技术的测试领域，特别是涉及一种基站物理层测试方法及系统。
【背景技术】
[0002]基站物理层处于协议栈最低层，它提供物理介质中比特流传输所需要的所有功能，实现上下行数据的编解码处理和各种物理层过程。物理层的性能指标将直接影响整个基站的功能实现情况，对物理层的测试不仅可以尽早发现物理层缺陷，同时也可以减少系统联调时问题定位难的问题。
[0003]传统的基站物理层测试方法中，测试人员需要开发单独的物理层测试板和采用大量移动终端对基站发起业务，然后基站上层协议软件对物理层进行数据调度，达到测试物理层的目的。但是，由于协调移动终端、物理层测试板与基站上层协议软件的过程十分繁琐，使得基站物理层测试的工作效率很低。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对现有技术工作效率低的问题，提供一种基站物理层测试方法及系统。
[0005]一种基站物理层测试方法，包括步骤:
[0006]根据配置参数配置测试脚本；
[0007]根据测试脚本对基站物理层进行状态设置后进行数据调度；
[0008]读取基站物理层产生的编解码数据；
[0009]根据编解码数据检测基站物理层的性能指标。
[0010]同时，提供一种基站物理层测试系统，包括:
[0011]配置模块:用于根据配置参数配置测试脚本；
[0012]调度模块:用于根据测试脚本对基站物理层进行状态设置后进行数据调度；
[0013]读取模块:用于读取基站物理层产生的编解码数据；
[0014]检测模块:用于根据编解码数据检测基站物理层的性能指标。
[0015]本发明通过配置测试脚本产生基站物理层测试所需的数据，无需采用移动终端产生测试所需的数据便可以使物理层进行工作状态。同时，将基站物理层测试过程与基站的上层协议软件分离，直接对物理层进行状态设置，然后代替基站的上层协议软件执行对基站物理层的数据调度工作，并且根据基站物理层反馈的编解码数据检测基站物理层的性能指标，而且无需开发单独的物理层测试板，省去繁琐的协调移动终端、物理层测试板与基站上层协议软件的过程，简化测试步骤和降低测试难度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明一种实施方式的基站物理层测试方法的流程方框图；[0017]图2为本发明一种实施方式的基站物理层测试系统的系统结构框图；
[0018]图3为本发明一实施例的基站物理层测试系统的系统结构图；
[0019]图4为图3的基站物理层测试系统的物理层测试平台的工作原理图；
[0020]图5为图3的基站物理层测试系统的基站无线指标测试的UE模拟器应用的系统部署图；
[0021]图6为图3的基站物理层测试系统的基站无线指标测试的频谱仪应用的系统部署图。
【具体实施方式】
[0022]为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0023]首先，针对本发明的基站物理层测试方法进行描述。
[0024]参见图1，一种基站物理层测试方法，包括步骤:
[0025]SlOO:根据配置参数配置测试脚本。
[0026]依据测试内容、测试场景设置测试所需的配置参数，包括基站物理层的设置参数和测试需要的业务数据。配置参数可以通过一个参数配置界面来收集，由测试人员根据测试需要输入参数即可。然后，根据这些配置参数配置测试脚本。这些测试脚本配置完成后，被保存下来，为下一步测试做准备。另外，在以后的测试工作中，可以随时调取这些测试脚本，使得测试数据的准备过程更加简单和快捷，提高测试效率。
[0027]S200:根据测试脚本对基站物理层进行状态设置后进行数据调度。
[0028]测试脚本配置完成后，根据这些测试脚本对基站物理层的状态进行设置，其中，包括基站物理层的测试运行状态的设置和基站物理层的数据调度。
[0029]S300:读取基站物理层产生的编解码数据。
[0030]基站物理层在设置的运行状态下完成数据处理后，得到编解码数据(例如上行测试的解码数据和下行测试的编码数据)并反馈回来，接着，读取这些编解码数据。例如接收上行数据或发送下行数据给频谱仪或UE模拟器进行解码。
[0031]S400:根据编解码数据检测基站物理层的性能指标。
[0032]读取完编解码数据后，通过检测这些编解码数据的正确率，评估基站物理层的性能指标。
[0033]上述基站物理层测试方法，通过配置测试脚本产生基站物理层测试所需的数据，无需采用移动终端产生测试所需的数据。同时，将基站物理层测试过程与基站的上层协议软件分离，直接对物理层进行状态设置，然后代替基站的上层协议软件执行对基站物理层的数据调度工作，并且基站物理层反馈的编解码数据检测基站物理层的性能指标，而且无需开发单独的物理层测试板，省去繁琐的协调移动终端、物理层测试板与基站上层协议软件的过程，简化测试步骤和降低测试难度。
[0034]在其中一种实施方式中，步骤SlOO具体包括:
[0035]获取配置参数，根据配置参数配置测试用例。基站物理层的测试包括很多测试内容和测试场景，不同的测试内容和测试场景对应不同的测试用例，方便后续测试工作中，可以选取和调用这些测试用例组合成不同的测试脚本。[0036]根据基站物理层的消息类型和名称对测试用例进行分类和保存。此处提供了一种管理方法，以基站物理层的消息类型和名称对上一步骤的测试用例进行分类和保存。
[0037]从分类和保存好的测试用例中调取所需的测试用例组成测试脚本。根据本次测试的内容和场景，从分类和保存好的测试用例中调取合适的测试用例，组成符合本次测试需求的测试脚本。
[0038]对测试脚本进行编辑、保存及运行。测试脚本生成后，可以根据需要进行适当的编辑和保存，为基站物理层测试工作做准备。
[0039]在其中一种实施方式中，步骤S200具体包括:
[0040]对测试脚本进行信息解析，获得配置参数。测试脚本需要经过信息解析后转化为能被基站物理层读取的配置参数。
[0041 ] 根据配置参数对基站物理层的状态进行参数配置。对基站物理层的运行状态进行设置。
[0042]根据配置参数对基站物理层进行数据调度。为了代替基站的上层协议软件的L3和L2层的执行数据调度任务，在设置好基站物理层的运行状态后，开始对基站物理层进行数据调度，以产生物理层下行测试数据。
[0043]在其中一种实施方式中，步骤300中的基站物理层产生的编解码数据包括基站物理层的上行信号的编解码数据和下行信号的编解码数据。
[0044]在其中一种实施方式中，步骤400中的性能指标包括误码率、误块率、丢包率、下行编码数据的正确率、误差向量幅度和物理层容量。上行测试指标包括:误码率、误块率和丢包率是衡量基站物理层的性能的重要指标。误块率的检测是通过检测解码数据中的crc字段来实现；误码率的检测是将连续指定个数crc正确的数据座位标准值，将后面接收到的数据与标准值进行比特位对比来计算；丢包率根据在传输时间间隔内是否收到数据来计算。而对于下行测试来说，下行测试指标包括:下行编码数据正确性(下发位置和数据内容的正确率)、误差向量幅度(Error Vector Magnitude,缩写为EVM)等。此外,还有对基站物理层容量的测试，即平台可模拟进行多用户或多业务并行工作的情况对物理层进行容量和压力测试。
[0045]接着，针对本发明的物理层测试系统进行描述，需要说明的是:本发明的基站物理层测试系统与基站物理层测试方法是相对应的，其工作原理与前述的基站物理层测试方法是一致的，因此，下文不再对本发明的物理层测试系统的工作原理做赘述。
[0046]一种基站物理层测试系统,包括:
[0047]配置模块100:用于根据配置参数配置测试脚本；
[0048]调度模块200:用于根据测试脚本对基站物理层进行状态设置后进行数据调度；
[0049]读取模块300:用于读取基站物理层产生的编解码数据；
[0050]检测模块400:用于根据编解码数据检测基站物理层的性能指标。
[0051]在其中一种实施方式中，配置模块100进一步包括:
[0052]测试用例单元:用于获取配置参数，根据配置参数配置测试用例；
[0053]管理单元:用于根据物理层的消息类型和名称对测试用例进行分类和保存；
[0054]测试脚本单元:用于从分类和保存好的测试用例中调取所需的测试用例组成测试脚本；[0055]整理单元:用于对测试脚本进行编辑、保存及运行。
[0056]在其中一种实施方式中，调度模块200进一步包括:
[0057]解析单元:用于对测试脚本进行信息解析，获得配置参数；
[0058]设置单元:用于根据配置参数对基站物理层的状态进行设置。
[0059]调度单元:用于根据配置参数对基站物理层进行数据调度。
[0060]在其中一种实施方式中，读取模块300中所指的基站物理层产生的编解码数据包括基站物理层的上行信号的编解码数据和下行信号的编解码数据。
[0061]在其中一种实施方式中，检测|吴块400中所指的性能指标包括误码率、误块率、丢包率、下行编码数据的正确率、误差向量幅度和物理层容量。
[0062]以下为了更清楚地阐述本发明的技术方案，给出一个实际应用例子，该方案应用于TD-Femto基站物理层的测试。
[0063]如图3所示，是本发明对TD-Femto基站物理层进行测试的系统结构图，该物理层测试系统由物理层测试平台和外围测试设备组成，其中，物理层测试平台为自主开发，包括PC机和TD-Femto基站系统。外围测试设备为外购测试仪器，根据物理层测试内容不同所需的测试仪器会有相应的改变如图5、图6所示。
[0064]PC机主要用于运行控制台软件，以控制运行与TD-Femto基站系统中的上层协议丰吴拟软件；
[0065]TD-Femto基站系统，包括上层协议模拟软件和物理层软件，其中上层协议软件代替真实的上层软件运行与宿主芯片P2020中，与TD-Femto物理层软件通过内部总线进行消息和数据的交互，rapidIO为内部通信协议；
[0066]外围测试设备UE模拟器采用商用测试仪器TD-SCDMA RSA2000,该设备是专门针对TD基站设备的研发而设计的，适用于基站研发各阶段，包括物理层功能调测，协议一致性测试等。UE模拟器的主要功能是解析基站下行广播和信令以及业务数据，和发送上行信令和数据给被测基站。UE模拟器与被测基站通过射频电缆直接连接。
[0067]外围测试设备频谱仪和信号源一般用于测试基站无线指标，均为商用测试仪器。其中频谱仪用于测试发射机指标。信号源用于测试接收机指标。
[0068]图4为TD-Femto物理层测试平台工作原理图，运行于控制计算机(PC机)的控制台软件和运行于TD-Femto系统的上层协议模拟软件与被测对象TD-Femto物理层相互配合，通过配置不同测试用例，来完成对基站物理层的各项功能和性能指标测试。其中上层协议软件与物理层软件之间通过内部rapidIO内存共享协议进行通信，与控制台软件之间通过UPD进行通信。
[0069]被测对象物理层软件:为真实的基站系统物理层软件，实现3GPP规定的所有Uu接口物理层技术要求。
[0070]上层协议模拟软件，接收控制台软件所配置测试用例，实现L2和L3层模拟功能，包括测试消息解析模块、L2模拟模块、L3模拟模块、统计模块和通信模块。
[0071]测试消息解析模块，接收控制台软件所配置参数并进行解析分类，将不同消息类型发往不同的处理线程，同时不同线程的数据又进一步分为L3层配置参数和L2层配置参数。
[0072]L3层模拟模块，根据控制台软件配置参数，组织L3层到物理层的配置消息，发送到物理层，配置物理层内部控制参数如载波数、上下行时隙配比、功率等。
[0073]L2层模拟模块，根据控制台软件所配置的传输信道参数，如传输信道个数、TT1、tbSzie、tbNum等,在各传输信道所在的TTI周期内发送tbSize和tbNum规定的随机或者固定数据到物理层，实现数据流的调度功能。
[0074]性能统计模块，对于物理层上报的上行解码数据包，上层协议软件将分载波、时隙对其解码结果的BLER、BER和丢包情况进行统计。其中BLER统计通过检测解码包中的crc字段来实现；BER统计是将连续指定个数crc正确的数据作为标准值，后面接收到的数据与标准值进行比特位对比来计算；丢包情况是根据传输信道的TTI内是否收到数据来计算的。
[0075]通信模块，包括与物理层软件之间的rapidIO通信和与控制台软件之间的UDP通信，其中与物理层软件之间的通信完成物理层参数和数据流的配置以及物理层上报数据的接收，与控制台软件的通信用于接收控制台发送的配置参数和发送测试结果给控制台软件进行显示；
[0076]控制台软件，实现测试参数和流程的配置以及测试结果显示功能，主要包括以下5个模块:测试用例配置、测试用例管理、测试脚本管理、测试结果显示和通信模块。
[0077]测试用例配置，根据被测对象物理层和上层之间的接口消息(为内部接口)，开发各消息的参数可视化配置界面，测试人员可根据测试需求配置不同的参数，生成测试用例。
[0078]测试用例管理，测试用例配置完成之后，测试人员对所配置测试用例命名并进行保存，控制台软件将根据测试用例类型和名称对测试用例进行保存。同时控制台软件支持测试用例搜索、修改、删除和另存等功能，从而实现测试用例的灵活管理。
[0079]测试脚本管理，进一步分为测试脚本编辑和测试脚本运行2部分:
[0080]测试脚本编辑:对于已有的测试用例，可根据测试需求组合成一个测试场景，比如配置TD-Femto系统上下行3:3时隙配比，物理层在TSO时隙上发送BCH广播消息，在TS4时隙上发送12.2k下行业务，此时就需要将BCH广播消息测试用例和12.2k下行业务测试用例组合成一个测试脚本。在控制台软件中只需要按照固定的格式将测试用例名称写入一个文本中并进行保存即可完成一个脚本的编辑，修改文档内容即可完成脚本的修改。
[0081]测试脚本运行:打开编辑好的测试脚本，测试人员可根据测试需求单步或者连续运行测试脚本。脚本运行过程中控制台软件将根据脚本中测试用例的名称查找对应的测试用例配置参数并通过UDP发送到上层协议模拟软件。
[0082]测试结果显示，对于下行指标的测试结论一般是通过外围测试设备来查看，对于上行指标的测试，控制台软件可显示上层协议模拟软件上报的上行解码消息和解码性能统计指标BER和BLER等。
[0083]通信模块，通过UDP与上层协议模拟软件进行通信。
[0084]从测试步骤上可将物理层测试过程分成五个阶段:
[0085]第一阶段:测试平台搭建，根据测试内容的不同分别按照图3或者图4搭建测试环境；
[0086]第二阶段:测试用例设计和测试脚本准备阶段，本阶段主要是在控制台软件完成，进一步可分为:测试用例配置、保存和测试脚本编辑2个步骤。
[0087]①测试用例配置和保存:用户根据测试要求在控制台软件的可视化参数配置界面输入正确的值后将配置结果保存成一个独立的测试用例文件；
[0088]②测试脚本编辑:测试人员将已保存的测试用例名称插入并保存成一个文档，为多个测试用例的集合，完成对物理层一个特定功能的测试。
[0089]第三阶段:测试执行阶段，为已有测试脚本的运行阶段，脚本中的测试用例集将依次发往物理层。本阶段因上、下行物理层测试过程中上层协议模拟软件功能不同，所以将分上、下行分别进行说明。
[0090]上行测试:
[0091]①控制台软件通过UDP通信，将物理层测试用例配置参数依次发往上层协议模拟软件，同时配置上层协议软件开始统计；
[0092]②上层协议模拟软件接收配置消息后对消息进行解析，并将物理层配置消息通过rapidIO接口发往物理层软件,开启自身统计功能；
[0093]物理层软件接收配置消息后开始物理层解码功能，并上报解码结果给上层协议模拟软件；
[0094]③上层协议模拟软件接收物理层上报解码消息，并根据统计配置，开始统计解码BER和BLER等指标；
[0095]④上层协议软件间隔上报统计结果；
[0096]下行测试:
[0097]①控制台软件通过UDP通信，将物理层测试用例配置参数发往上层协议模拟软件；
[0098]②上层协议模拟软件接收配置消息后对消息进行解析，分为物理层配置参数和物理层数据调度参数；
[0099]③对于物理层配置参数(如载波、时隙、码道以及码道功率等参数)上层协议模拟软件直接通过rapidIO接口发往物理层软件；
[0100]④对于物理层数据调度参数(传输信道、TTI, tbsize和bnum等)上层协议模拟软件根据调度参数模拟实现L2数据流的调度和传输信道合并等功能，每个传输信道在各自的TTI内通过rapidIO接口将数据流发往物理层软件实现数据流的持续发送。
[0101]第四阶段:测试结果分析阶段，分上、下行分别为:
[0102]上行测试:显示统计结果，
[0103]下行测试:在外围测试设备UE模拟器或者频谱仪上查看测试结论。
[0104]第五阶段:测试释放和开始新的测试，一项指标测试完成后如果需要更换测试信源，则发送现有信源释放测试用例，重新运行新的测试脚本开始新一轮的测试。
[0105]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种基站物理层测试方法，其特征在于，包括步骤: 根据配置参数配置测试脚本； 根据测试脚本对基站物理层进行状态设置后进行数据调度； 读取基站物理层产生的编解码数据； 根据编解码数据检测基站物理层的性能指标。
2.根据权利要求1所述的基站物理层测试方法，其特征在于，所述根据配置参数配置测试脚本，包括步骤: 获取配置参数，根据配置参数配置测试用例； 根据基站物理层的消息类型和名称对测试用例进行分类和保存； 从分类和保存好的测试用例中调取所需的测试用例组成测试脚本； 对测试脚本进行编辑和保存。
3.根据权利要求1所述的基站物理层测试方法，其特征在于，所述根据测试脚本对基站物理层进行状态设置后进行数据调度，包括步骤: 对测试脚本进行信息解析，获得配置参数； 根据配置参数对基站物理层的状态进行参数配置； 根据配置参数对基站物理层进行数据调度。
4.根据权利要求2所述的基站物理层测试方法，其特征在于，所述基站物理层产生的编解码数据包括基站物理层的上行信号的编解码数据和下行信号的编解码数据。
5.根据权利要求1所述的基站物理层测试方法，其特征在于，所述性能指标包括误码率、误块率、丢包率、下行编码数据的正确率、误差向量幅度和物理层容量。
6.一种基站物理层测试系统，其特征在于，包括: 配置模块:用于根据配置参数配置测试脚本； 调度模块:用于根据测试脚本对基站物理层进行状态设置后进行数据调度； 读取模块:用于读取基站物理层产生的编解码数据； 检测模块:用于根据编解码数据检测基站物理层的性能指标。
7.根据权利要求6所述的基站物理层测试系统，其特征在于，所述配置模块，包括: 测试用例单元:用于获取配置参数，根据配置参数配置测试用例； 管理单元:用于根据基站物理层的消息类型和名称对测试用例进行分类和保存； 测试脚本单元:用于从分类和保存好的测试用例中调取所需的测试用例组成测试脚本； 整理单元:用于对测试脚本进行编辑和保存。
8.根据权利要求6所述的基站物理层测试系统，其特征在于，所述调度模块，包括: 解析单元:用于对测试脚本进行信息解析，获得配置参数； 设置单元:用于根据配置参数对基站物理层的状态进行设置 调度单元:用于根据配置参数对基站物理层进行数据调度。
9.根据权利要求6所述的基站物理层测试系统，其特征在于，所述基站物理层产生的编解码数据包括基站物理层的上行信号的编解码数据和下行信号的编解码数据。
10.根据权利要求6所述的基站物理层测试系统，其特征在于，所述性能指标包括误码率、误块率、丢包率、下行编码数据的正确率、误差向量幅度和物理层容量。
【文档编号】H04W24/06GK103987078SQ201410136774
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】李 瑞, 马小东, 杨亦胜 申请人:京信通信系统（中国）有限公司