[发明专利]一种在线测试装置、方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，尤其涉及一种在线测试装置、方法和系统。

背景技术

无线信道中电波的传播不是单一路径，而是许多路径来的众多反射波的合成。由于电波通过各个路径的距离不同，因而各个路径来的反射波到达时间不同，也就是各信号的时延不同。当发送端发送一个极窄的脉冲信号时，移动台接收的信号由许多不同时延的脉冲组成，我们称为时延扩展。

同时由于各个路径来的反射波到达时间不同，相位也就不同。不同相位的多个信号在接收端迭加，有时迭加而加强(方向相同)，有时迭加而减弱(方向相反)。这样，接收信号的幅度将急剧变化，即产生了快衰落。这种衰落是由多种路径引起的，所以称为多径衰落。

此外，接收信号除瞬时值出现快衰落之外，场强中值(平均值)也会出现缓慢变化。主要是由地区位置的改变以及气象条件变化造成的，以致电波的折射传播随时间变化而变化，多径传播到达固定接收点的信号的时延随之变化。这种由阴影效应和气象原因引起的信号变化，称为慢衰落。

由于移动通信中移动台的移动性，如前所述，无线信道中还会有多普勒效应。在移动通信中，当移动台移向基站时，频率变高，远离基站时，频率变低。多普勒效应进一步加大了移动通信的复杂性。

以上谈及的无线信道特征，包括多径传播，时延扩展，衰落特性以及多普勒效应等，仅仅是点到点的无线信道。在蜂窝移动通讯中，终端发出的信号除了被服务基站接收外，还被与服务基站相邻的多个邻区基站接收，构成邻区基站的上行信道干扰(终端到基站的无线信道通常称为上行信道，基站到终端的无线信道通常称为下行信道)；同样，基站发射信号除了被其服务区域内的终端接收外，同时也被邻区的终端接收，因此构成了邻区终端的下行信道干扰。这种在蜂窝无线通讯系统中点到多点，多点到点的无线信道环境称为无线网络信道。无线网络信道除了随通讯地理环境、移动速度变化而变化外，还与蜂窝网络拓扑结构有密切的关系。

无线网络信道的复杂性、多样性以及时变性给无线基站系统设计和系统参数配置带来了很大难度。通常无线基站系统在批量应用以前，很难预知其在网络环境下的系统性能；即使基站系统通过了实验室系统测试。在实验室内搭建的系统测试环境通常只支持点到点的功能和性能验证，即只具备无线信道模拟能力，不具备无线网络信道模拟能力。也正是因为实验室系统测试无法刻画实际网络环境中的各种无线信道特征，通常在基站系统批量应用以前，需要建设一定规模商用实验局，以充分暴露基站系统中存在的问题。规模商用实验局需要投入巨额资金，并且需要相当长的建设和开通时间。

为了增进系统测试的覆盖度，提出一种在实验室建立无线网络信道模拟环境，充分暴露基站系统产品中存在的问题。

无线仿真技术在无线技术研究和无线系统研发中都扮演重要的角色。无线系统研发和无线技术研究的复杂性远高于有线系统，这主要因为无线环境随着时间、地点、地理环境、天气环境、移动性、干扰等条件发生变化而使得无线系统复杂度大大增加。无线产品必须要考虑解决这些因素带来的影响，比如要解决多径、衰落、信道相关性、噪声、干扰等。

无线技术的发展要求在快速提升传输能力的同时，频谱利用率也要不断增加，在有限的频谱上实现通信的高速率、大容量和高质量。目前MIMO技术、COMP技术、RELAY技术、载波聚合、大带宽等都成为新技术研究热点。

无线通信技术发展迅猛，新的技术不断出现，信道仿真技术也需要适应新技术研究和研发的需要。

目前无线信道仿真技术主要有软仿真技术和信道模拟器技术。

软仿真技术：通过MATLAB等工具进行无线建模，输出仿真结果，一般在PC中运行；软仿真技术一般用于离线、非实时仿真。

信道模拟器：通过嵌入式系统进行无线建模，把建模产生的信道数据实时作用于实际的基带数据。信道模拟器需要设计研发新的硬件系统，可以实现点对点、实时信道模拟。

目前市场上的信道模拟器仅能够模拟点对点信道情况，在增加衰减器的情况可以有限度的搭建固定，并且是相对衰落的信道。对实际信道模拟都很难胜任。

无线网络信道在使用过程中会产生仿真结果，然而对仿真结果的可信问题是所有仿真器面临的问题。对仿真结果有影响的有两方面因素，一个是信源问题，如基站或者终端本身的问题，一个是信道模拟系统的问题。无线网络信道模拟设备必须证明自身的可信，才能排除上面两个因素的一个，进而才能对信源完成信道仿真的功能。

发明内容

本发明提供一种在线测试装置、方法和系统，用以测试无线网络信道模拟系统仿真结果的可信度。

具体地，本发明采用如下技术方案：