一种用于RRU的整机测试、老化方法及系统与流程

本发明装置涉及通信领域中的基站设备，特别涉及一种用于rru的整机测试、老化方法及系统。

背景技术：

目前现有的lte(longtermevolution，长期演进)系统多采用的是分布式结构，分布式结构是指基站的bbu(basebandunit，基站处理单元)和rru(remoteradiounit，射频拉远单元)各自作为单独的模块，并通过光纤进行远距离的拉远相连。这种架构系统容量大，集成度高，组网灵活，已广泛使用于多种覆盖场景中，同时由于其可靠性高，功耗小，设备成本低的优点，在一定程度上简化组网架构，降低了网络维护成本。

由于采用光纤进行拉远，基站处理单元bbu和射频拉远单元rru分离，增加了基站测试的难度。因此，如何在资源利用率较高的情况下有效的对bbu和rru功能测试，是当前急需解决问题之一。其中，rru的功能主要是实现cpri协议，数字中频处理，射频收发机，以及功放等。在实际中，为了保证系统的稳定性，需要对rru进行上下行的射频链路指标测试。

从rru测试的内容来看，射频指标测试主要包括下行发射链路指标试和上行接收链路指标。下行信号指标包括发射功率、evm、邻信道功率泄漏比、杂散等。上行链路信号指标则包括接收机动态范围、参考灵敏度、阻塞、互调及杂散等测试的接收误码率。对rru的老化测试则是在高低温的环境下，测试从高温到低温的环境循环变化中，rru整个上下行链路功能，射频指标是否满足要求。

现有技术中通常采用专用的设备例如模拟bbu或测试板卡来实现一定的rru数据采集及基带信号发射，来测试rru的上、下行物理通道是否正常。对下行链路路的测试方法是由模拟bbu发送下行基带数据，通过光纤后传输给rru，rru将这些数据通过下行通路发送到天线口，通过频谱分析仪仪对天线口的数据进行解调及指标分析，来判断下行链路是否满足系统指标要求；上行链路的测试则通过天线口输入调制信号，经过rru的各个子模块处理后经光纤后传输到模拟bbu设备中，模拟bbu采集rru的上行数据，对数据进行分析来判断上行链路是否正常。采用专门的模拟bbu测试设备或类似的测试板卡虽然可以测试上下行的指标，但是由于受硬件环境等条件限制，在整机以及高低温老化环境下测试需要增加额外的接口进行配合，增加测试的平台复杂度，也增加了测试的成本，因而使这种测试方法缺少灵活性。

此外，现有的技术对rru单板测试中，还可以利用嵌入式应用程序加入一定的软件程序来测试rru的正确性。但由于该方法通过软件代码对rru进行上下行测试，虽不需要额外的板卡或设备，但是会占用单盘一定的资源，增加系统功耗，而且测试的全面性也受到一定的局限，受限于这些因素的影响，该方法无法进行大量数据例如宽带多载波数据的分析测试，只适用于做一些简单的测试。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种用于射频拉远单元rru的测试以及老化的方法，解决在现有技术下整机测试以及高低温老化情况下需要额外添加bbu或测试板卡接口测试上下行链路及指标，无法整机自测的问题。

一种用于射频拉远单元rru的测试以及老化装置系统，包括光纤、射频拉远单元、频谱分析仪，信号发生源、本地控制pc；射频拉远单元分别与频谱分析仪，信号发生源、本地控制pc连接。

其中，所述的光纤用于在高低温老化情况下进行上下行链路环回。

所述射频拉远单元，包括光模块、arm、fpga、内存颗粒，射频单元；fpga分别与光模块、arm、内存颗粒、射频单元连接。其中，所述光模块用于实现信号的光电转换；所述arm用于对fpga进行命令配置，存储下行基带和上行采集的数据文件；所述fpga用于实现cpri协议以及上下行中频处理，并通过arm的控制实现发射基带数据、采集上行数据功能；所述内存颗粒用于存储fpga发源数据和采集到的数据；所述射频单元用于对下行fpga发送的基带信号进行发射机链路上的数据处理并将处理后的射频信号发送给频谱分析仪，接收上行信号源发过来的射频信号，将射频信号处理后发送给fpga进行后续处理。

所述信号发生源，用于产生射频拉远单元射频测试所需的射频信号，并提供10m的参考信号作为射频拉远单元的锁相环参考来实现系统同源。

所述频谱分析仪，用于对射频拉远单元接收射频信号进行发射机指标测试，并提供10m的参考信号作为射频拉远单元的锁相环参考来实现系统同源。

所述控制pc用于向所述射频拉远单元是arm发送调试或测试指令，将本地下行所需的基带信号数据文件发送给所述射频拉远单元，且接收射频拉远单元采集到的上行测试数据并保存于本地文件中。

所述fpga包括数据发射/采集模块、cpri接口模块、开关选择模块、数字中频模块；开关选择模块分别与数据发射/采集模块、cpri接口模块、数字中频模块连接，数据发射/采集模块与数字中频模块连接；所述数据发射/采集模块包括数据写入/读取单元、控制寄存器单元、内存接口控制单元、读取/写入控制单元、数据缓冲/转换单元、载波选择单元，数据写入/读取单元、内存接口控制单元、读取/写入控制单元、数据缓冲/转换单元、载波选择单元依次连接，控制寄存器单元分别与数据写入/读取单元、读取/写入控制单元、载波选择单元连接；

所述数据写入/读取单元用于完成内存接口控制单元和arm之间的数据交互，在进入行写操作时把arm传过来的数据进行处理，转换为符合内存接口控制单元要求的格式，在读取操作时把从内存接口控制单元读出来的数据转换为满足arm上总线要求的时序；

所述内存接口控制单元完成外部内存颗粒和内部用户读取/写入控制单元之间数据、命令交互；

所述读取/写入控制单元接收arm发送的配置命令，并通过优先级来判断当前时刻是读取基带源数据还是进行数据采集操作；

所述数据缓冲/转换单元则对发出的基带数据和采集到的射频信号进行缓冲及转换，以保证在采数的同时能够进行基带数据更新发源；

所述寄存器控制单元用来实现arm对发源，采数的参数存储配置；

所述载波选择单元用于实现单载波或多载波数据输出，且能够配置为发射各个带宽多载波基带信号。

本发明同时提供一种基于上述系统的测试和老化方法。

所述测试方法步骤包括：

(1)所述控制arm读取本地控制pc的基带数据文件，并存在arm的flash内。

(2)所述射频拉远单元的数据发射模块在arm的配置命令下，通过总线接收arm发送过来的数据，并写入相应地址的内存颗粒中。

(3)所述射频拉远单元在发送时刻读取内存颗粒中的基带数据，并将基带数据发送给下行数字中频处理后经所述射频单元处理为射频信号。

(4)所述开关选择模块选择数据发射模块发出的基带测试数送给数子中频模块。

(5)所述频谱分析仪对下行接收到的射频信号进行下行指标分析，并提供10m参考到射频拉远单元作为系统的参考时钟。

(6)所述信号发生器产生上行lte无线信号，并提供10m参考到射频拉远单元作为系统的参考时钟。

(7)所述射频拉远单元的数据采集模块在接收到arm的采数命令后，采集由射频单元以及上行中频处理后的信号存储到内存颗粒中。

(8)所述射频拉远单元的数据采集模块在arm的配置命令下，通过总线把内存颗粒中的数据写到arm的文件中。

(9)所述本地控制pc读取arm的flash里采集到的数据文件，在本地通过matlab进行解调分析。

所述老化方法步骤包括：

(1)所述控制arm读取本地控制pc的基带数据文件，并存在arm的flash内。

(2)所述射频拉远单元的数据发射模块在arm的配置命令下，通过总线接收arm发送过来的数据，并写入相应地址的内存颗粒中。

(3)所述射频拉远单元在发送时刻读取内存颗粒中的基带数据，并将基带数据发送给上行cpri接口模块。

(4)所述开关选择模块选择上行cpri接口模块数据为发射模块发出的基带测试数。

(5)所述光模块将组帧后的数据进行光电转换，在发送通道将数据通过所述光纤发到接收通道。

(6)所述光模块接收光纤环回后的数据，射频拉远单元进行cpri解帧处理，处理后的数据发送给下行中频处理后经所述射频单元处理为射频信号。

(7)所述频谱分析仪对下行接收到的射频信号进行下行指标分析，并提供10m参考到射频拉远单元作为系统的参考时钟。

(8)所述信号发生器产生上行lte无线信号，并提供10m参考到射频拉远单元作为系统的参考时钟。

(9)所述射频拉远单元的数据采集模块在接收到arm的采数命令后，采集由射频单元以及上行中频处理后的信号存储到内存颗粒中。

(10)所述射频拉远单元的数据采集模块在arm的配置命令下，通过总线把内存颗粒中的数据写到arm的文件中。

(11)所述本地控制pc读取arm的flash里采集到的数据文件，在本地通过matlab进行解调分析。

进一步的，所述的射频拉远单元发送下行基带数据和采集上行数据是同时进行。

进一步的，所述的射频拉远单元发送的下行基带数据可配置为一个或多个无线载波进行反复发送。

本发明提供一种射频拉远单元的测试及老化的方法和系统，在测试模式下通过控制射频拉远单元进行发送无线帧基带信号到下行以及采集上行射频调制信号进行上下行射频指标分析，在老化模式下通过光纤将上下行链路环回，基带信号由上行环回到下行，从而达到老化下测试完整的上下行链路。本发明装置不需要额外的模拟bbu或其他测试板卡设备支持，自身就可以完成上下行链路测试，简化平台环境，降低操作复杂度和测试成本，灵活性好，不仅适用于单盘调试自测，也适用于整机的批量测试和老化。

附图说明

图1为本发明一种用于射频拉远单元测试及老化的系统结构示意图。

图2为本发明一种用于射频拉远单元测试下行步骤流程示意图。

图3为本发明一种用于射频拉远单元测试上行步骤流程示意图。

图4为本发明一种用于射频拉远单元老化下行步骤流程示意图。

图5为本发明实施中数据发射/采集模块结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，实现方案及优点更加明确清晰，下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示的一种用于射频拉远单元rru的测试以及老化装置系统结构示意图，包括光纤、射频拉远单元、频谱分析仪，信号发生源、本地控制pc。

其中，所述的光纤用于在高低温老化情况下进行上下行链路环回。

所述射频拉远单元，包括光模块、arm、fpga、内存颗粒，射频单元。

其中，所述光模块用于实现信号的光电转换。

所述arm用于对fpga进行命令配置，存储下行基带数据源和采集的上行数据文件。

所述fpga包括cpri接口模块，数据发射/采集模块、数字中频模块，开关选择模块，其中，所述cpri接口模块实现cpri协议；数据发射/采集模块用于实现在arm的控制命令下发射基带信号源，采集上行调制信号；所述数字中频模块用于对信号进行上下行相应的中频处理；所述开关选择模块用于在测试模式下选择发送给数字中频模块的信号是基带测试数或真实环境下bbu发过来的数据，在老化模式下选择发给上行cpri接口模块的信号是基带测试数据还是真实环境下的上行数据。

所述内存颗粒用于存储fpga发源数据和采集到的数据；所述射频单元用于对下行fpga发送的基带信号进行发射机链路上的数据处理并将处理后的射频信号发送给频谱分析仪，接收上行信号源发过来的射频信号，将射频信号处理后发送给fpga进行后续处理；

所述信号发生源，用于产生射频拉远单元射频测试所需的射频信号，并提供10m的参考信号作为射频拉远单元的锁相环参考来实现系统同源。

所述频谱分析仪，用于对射频拉远单元接收射频信号进行发射机指标测试，并提供10m的参考信号作为射频拉远单元的锁相环参考来实现系统同源。

所述控制pc用于向所述射频拉远单元是arm发送调试或测试指令，将本地下行所需的基带信号数据文件发送给所述射频拉远单元，且接收射频拉远单元采集到的上行测试数据且保存于本地文件中。

所述fpga包括数据发射/采集模块、cpri接口模块、开关选择模块、数字中频模块；开关选择模块分别与数据发射/采集模块、cpri接口模块、数字中频模块连接，数据发射/采集模块与数字中频模块连接。

本发明还提供一种用于射频拉远单元测试方法。对于下行链路测试步骤如图2所述，包括：

(1)所述控制arm读取本地控制pc的基带数据文件，并存在arm的flash内。

(2)所述射频拉远单元的数据发射模块在arm的配置命令下，通过总线接收arm发送过来的数据，并写入相应地址的内存颗粒中。

(3)所述射频拉远单元在发送时刻读取内存颗粒中的数据，以一定的数据格式发送给下行数字中频处理后经所述射频单元处理为射频信号。

(4)所述开关选择模块选择数据发射模块发出的基带测试数送给数子中频模。

(5)所述频谱分析仪对下行经数字中频模块，射频单元处理后的射频信号进行下行指标分析，并提供10m参考到射频拉远单元作为系统的参考时钟。

对于上行链路测试步骤如图3所述，包括：

(1)所述信号发生器产生上行lte无线信号，并提供10m参考到射频拉远单元作为系统的参考时钟。

(2)所述射频拉远单元的数据采集模块在接收到arm的采数命令后，采集由射频单元以及上行中频处理后的信号存储到内存颗粒中。

(3)所述射频拉远单元的数据采集模块在arm的配置命令下，通过总线把内存颗粒中的数据写到arm的文件中。

(4)所述本地控制pc读取arm的flash里采集到的数据文件，在本地通过软件进行解调分析。

本发明还提供一种用于射频拉远单元老化方法。对于下行链路老化步骤如图4所述，包括：

(1)所述控制arm读取本地控制pc的基带数据文件，并存在arm的flash内。

(2)所述射频拉远单元的数据发射模块在arm的配置命令下，通过总线接收arm发送过来的数据，并写入相应地址的内存颗粒中。

(3)所述射频拉远单元在发送时刻读取内存颗粒中的数据，以一定的数据格式发送给上行cpri接口模块。

(4)所述开关选择模块选择上行cpri接口模块数据为发射模块发出的基带测试数。

(5)所述光模块将cpri组帧后的数据进行光电转换，在发送通道将数据通过所述光纤发到接收通道。

(6)所述光模块接收光纤环回后的数据，cpri接口模块进行cpri解帧处理，处理后的数据直接发送给下行中频处理后经所述射频单元处理为射频信号。

(7)所述频谱分析仪对下行接收到的射频信号进行下行指标分析，并提供10m参考到射频拉远单元作为系统的参考时钟。

所述老化模式的上行链路操作步骤可参见测试模式上行链路测试步骤，具体包括如下步骤：

(12)所述信号发生器产生上行lte无线信号，并提供10m参考到射频拉远单元作为系统的参考时钟；

(13)所述射频拉远单元的数据采集模块在接收到arm的采数命令后，采集由射频单元以及上行中频处理后的信号存储到内存颗粒中；

(14)所述射频拉远单元的数据采集模块在arm的配置命令下，通过总线把内存颗粒中的数据写到arm的文件中；

(15)所述本地控制pc读取arm的flash里采集到的数据文件，在本地通过matlab进行解调分析。

对于所述的数据发射/采集模块，包括数据写入/读取单元，内存接口控制单元，读取/写入控制单元，数据缓冲/转换单元，寄存器控制单元，载波选择单元。该模块在fpga中实现，利用fpga多余的资源控制发射多载波基带信号，所占用的资源少，提高系统资源利用率以及系统测试的有效性和多样性。其中，

(1)所述数据写入/读取单元用于完成内存接口控制单元和arm之间的数据交互，在进入行写操作时把arm传过来的数据进行一定的处理，转换为符合内存接口控制单元要求的格式，在读取操作时把从内存接口控制单元读出来的数据转换为满足arm上总线要求的时序。

(2)所述内存接口控制单元完成外部内存颗粒和内部用户读取/写入控制单元之间数据、命令交互。

(3)所述读取/写入控制单元接收arm发送的配置命令，并通过一定的优先级来判断当前时刻是读取基带源数据还是进行数据采集操作。

(4)所述数据缓冲/转换单元则对发出的基带数据和采集到的射频信号进行一定的缓冲及转换，以保证在采数的同时能够进行基带数据更新发源。

(5)所述寄存器控制单元用来实现arm对发源，采数的一些参数存储配置。

(6)所述载波选择单元用于实现单载波或多载波数据输出，且能够配置为发射各个带宽多载波基带信号。

本发明中，不论是在测试和老化的情况下，通过控制射频拉远单元进行自行发送无线帧基带信号到下行以及采集上行射频调制信号进行上下行射频指标分析，不需要额外的模拟bbu或其他测试板卡设备支持，自身就可以完成上下行链路测试，提高调试效率，简化平台环境，降低操作复杂度和测试成本，灵活性好，不仅适用于单盘调试自测，也适用于整机的批量测试和老化。而通过老化模式光纤将上下行链路环回就可以老化完整的上下行链路，进一步降低平台操作复杂度。此外，射频拉远单元通fpga的资源来实现控制发射各个带宽多载波基带信号，在占用资源少的同时提高了系统测试的有效性和多样性。

以上对本发明所提供的一种用于rru整机测试、老化方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用以限制本发明，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。