數據存儲型3g及下一代移動通信系統空中接口協議解析器的製作方法

2023-04-24 19:25:11

專利名稱：數據存儲型3g及下一代移動通信系統空中接口協議解析器的製作方法
技術領域：
本發明涉及第三代及下一代移動通信系統網絡的測試及優化，第三代及下一代移 動通信系統基站和移動終端的接入性能的測試，第三代及下一代移動通信系統的通信算法 的驗證等。
背景技術：
移動通信系統的基站和移動終端之間的接口是由無線電波連接的空中接口，其間 的通信電波信號根據空中接口通信協議相互傳遞。空中接口是移動通信系統最重要和最復 雜的接口，將空中接口的通信電波信號按照空中接口通信協議進行解析和顯示，對網絡運 營狀況的分析、通信量的分析、接入性能的分析以及系統故障的分析起著重要的作用，是基 站與移動終端之間通信測試、移動終端的性能測試以及接入網的性能測試的重要手段，也 是系統算法驗證的重要手段。空中接口通信協議解析器是實現這種作用和手段的監視、檢 測儀器。傳統的空中接口通信協議解析器，根據預先設置的參數同時收集指定基站及指定 移動終端的通信信號，並經過A/D轉換及I/Q分離後根據預先設定的參數對通信信號進行 實時解析。然而空中傳輸的通信電波信號，由於通信環境的變化無常而變化無常，最佳解析 參數的設定並非易事。如果根據預先設置的參數進行的解析失敗，則本次測試完全無效，造 成測試資源浪費。通過調整測試參數進行的反覆實時測試的測試效率降低，而且由於過去 的狀況不能再現而造成漏測。另外，由於事先設置參數對指定基站及指定移動終端進行測 試，當同一地點可以收到多個基站信號和多個移動終端的信號時，需要多次測試才能完成 所有測試對象的測試，這樣既由於反覆測試消耗時間，也會由於有時間差的存在而丟失測 試點被測終端的信息而造成漏測，還不利於進行對比測試。使用多臺測試器可以在同一地 點同時測試多個基站和移動終端，但是代價太高，而且很難同步測試所有移動終端信號。

發明內容
因此，本發明的目的是為了解決上述問題，使同一測試地點的所有測試對象的通 信電波信號數據可以被同時收集，並且使同一組測試數據可以根據需要從指定時段回放， 從而可以反覆地從各種角度和利用各種解析參數進行解析，還可以容易地進行對比測試。為了實現上述目的，本發明提出數據採集對象非固定和非實時解析方式。解析器 在採集通信電波信號時不進行實時解析，只將空中捕捉到的通信電波信號進行A/D轉換和 I/Q分離，然後存儲到存儲器。同時，數據採集過程中不設置任何識別基站或移動終端的參 數，僅指定所採集的頻率範圍。這樣，根據第三代及下一代移動通信的擴頻技術特點，測試 地點的被指定頻率的所有基站及移動終端的通信電波信號都將被同時捕捉並以數據文件 形式存儲到存儲器內。數據採集過程結束後，使用者根據需要通過人機界面輸入作為解析對象的基站和移動終端的參數，解析模塊根據所輸入的參數對所採集的數據按照空中接口 通信協議解析出對應的基站和移動終端的空中接口數據。使用者還可以指定任意解析開始 時間及解析中止時間，從而以最快速度找到所需要時段的空中接口數據。解析出來的空中 接口數據以圖形和數字方式顯示在屏幕上，還可以數據文件形式保存，以便其他分析工具 或解決方案使用。本發明的特點是 數據採集過程中不設定作為測試對象的移動終端或基站的參數，只設定測試頻 率。因此，測試地點所有在設定的測試頻率上工作的基站和移動終端的空中通信信號都被 同時採集和收錄。 大容量的存儲模塊，能採集和保存的數據長達數小時，因此除了有利於解析指 定時間點的信號外，也便於進行數據流分析。 由於長時間的數據採集和存儲，使得需要解析的時間點容易定位。 由於數據採集時存儲了測試點指定頻段的所有基站和移動終端的通信信號，因 此數據解析時只要指定基站和移動終端的參數，就可解析出相應設備的空中接口數據。 根據需要，如果設置轉換開關將正在採集的數據直接送給解析模塊，則系統可 以實現在線解析。


圖1本發明的空中接口通信協議解析器系統實施示例1圖2本發明的空中接口通信協議解析器系統實施示例2圖3本發明的空中接口通信協議解析器系統實施示例3符號說明1數據收集模塊，由射頻處理、A/D轉換和IQ分離部分組成2存儲模塊，主要由硬碟和硬碟控制器組成3用戶界面模塊，主要由顯示器、滑鼠、鍵盤和各種外部接口組成4控制模塊，由CPU主板組成5解析模塊，由具有高性能運算能力的基板組成6切換開關，可使解析器的工作狀態在數據採集專用和在線解析專用之間切換7開關，使解析器具有或不具有在線解析解析功能具體實施方法本發明的第一種實施形式如圖1所示。此種實施形式是單一的離線方式的解析 器，實現典型的本發明的解析器功能。解析器在數據採集時僅進行數據採集與存儲。數據 解析是在數據採集和數據存儲完成以後，完全在離線狀態下進行。本發明的第二種實施形式如圖2所示。此種實施形式是將本發明的解析器功能與 傳統解析器功能集成一體、切換使用的形式，解析器的工作狀態通過切換開關進行切換。切 換開關6向上關閉，數據採集時所採集的數據就直接流向存儲模塊2，數據解析在數據採集 和數據存儲完成後，完全在離線狀態下進行，實現本發明的解析器的功能。切換開關6向下 關閉，數據採集時所採集的數據就直接流向解析模塊，使解析器處於在線解析功能狀態，而 這時解析器的存儲功能停止，實現傳統解析器的功能。
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本發明的第三種實施形式如圖3所示。在此種實施形式下，可以將本發明的解析 器功能與傳統的解析器功能集成一體，通過開關選擇兩種功能同時實現或者僅實現本發明 的解析器功能。系統保證採集的數據無條件地流入存儲模塊實現數據存儲，保證本發明的 解析器功能無條件實現。開關7向下關閉，數據採集時所採集的數據同時流向存儲模塊和 解析模塊，解析器可以在數據存儲的同時對所採集的數據進行在線解析，實現本發明的解 析器功能和傳統解析器功能的並用。開關7向上打開，則測試器與第一種實施形式出於完 全相同工作狀態，實現典型的本發明的解析器功能。
權利要求
一種採集第三代及下一代移動通信系統的基站及移動終端之間的空中接口的通信電波信號，並通過對採集的信號按照空中接口通信協議進行數據解析並顯示和輸出解析結果，從而檢查和評價通信質量和通信系統狀況，提供故障分析、算法驗證及網絡優化數據的空中接口協議解析器，其特徵是由採集基站及移動終端之間的空中接口通信電波信號數據的具有射頻接收功能的數據採集模塊、對數據採集及數據存儲以及數據解析過程進行控制的控制模塊、能高速度大容量存儲所採集數據的存儲模塊、設定數據採集及協議解析參數並且顯示數據採集和協議解析過程以及解析結果的用戶界面模塊、對測試數據進行解析運算的數據解析模塊構成的。
2.按照權利要求1所述的協議解析器，其數據採集模塊的特徵是同時採集測試地點 所有正在通信中的指定頻段的基站及移動終端的通信電波信號，對其進行A/D轉換後再轉 換成I/Q分離形式的數據，然後通過控制模塊寫入存儲模塊。
3.按照權利要求1所述的協議解析器，其數據存儲模塊的特徵是具有上大容量高速 度存儲單元，能實時存儲權利要求2所述的數據採集模塊所採集的1分鐘以上的通信電波 信號。
4.按照權利要求1所述的協議解析器，其數據解析模塊的特徵是能通過用戶界面模 塊接收用戶設定的指定基站或移動終端的解析參數，並根據用戶設定的解析參數對同一時 間段和同一地點由權利要求2所述的數據採集模塊所採集的數據，按照空中接口通信協議 分別解析出相應基站和移動終端的空中接口數據，並顯示在屏幕上或存儲到用戶指定的數 據文件裡。
全文摘要
由數據收集模塊、存儲模塊、控制模塊、用戶界面模塊和解析模塊組成。數據收集模塊在數據採集時，不指定基站或移動終端的參數，僅指定工作頻段。在數據採集地點使用指定頻率工作的所有基站及移動終端的通信信號都將被RF模塊採集，並通過A/D轉換和I/Q分離存入存儲單元。使用者在進行數據解析時，通過人機界面輸入指定的基站或手機參數，相應設備的空中接口數據將被按照空中接口協議解析出來，並顯示在屏幕上，或存入指定數據文件裡。由於存儲模塊的存儲量大，數據採集時間長，因此使用者可以容易地指定需要解析的時間點或者時間段，還可對同一時段的數據使用不同解析參數反覆測試觀察，以便發現和解決問題。由於測試地點的所有基站和移動終端的通信信號被同時採集，使得對比測試容易地實現。
文檔編號H04B17/00GK101888645SQ20091013673
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月13日 優先權日2009年5月13日
發明者王松巖 申請人:王松巖