測試終端子信道增益特性的方法
2023-10-24 16:23:02
專利名稱：測試終端子信道增益特性的方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，並且特別地，涉及一種測試終端子信道 增益特性的方法。
背景技術：
隨著孩i波4妄入全J求互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access， WiMAX )產品與4支術的成熟，WiMAX網絡的 覆蓋與優化問題日益突出。然而，在現實應用中，反向受限的情況 則是比較常見的，根據IEEE 802.16協議，在沒有功控指令的情況 下，WiMAX終端保持發射功率"i普密度不變，也就是i兌，終端的發 射功率隨基站分配給它的子信道數量的變化而按比例變化，分配的 子信道數量少，終端發射功率也減小，這樣，就必須通過功控提升 終端的發射功率密度，使得當基站給終端分配較少的子信道數量的 同時，終端的發射功率能夠得到提升。因此，上行信道的平均子載 波功率會有較大提升，進而得到一個最大的子載波平均功率，這利 於基站側對上行信號的檢測和解調，從而避免出現反向受限的情況。這樣，對於終端而言，在上行最大發射功率有限的情況下，能 否將全部發射功率集中到一個子信道上就成為問題的關鍵。因此， 對WiMAX終端是否具備子信道增益特性進行測試和驗證十分重 要，然而，由於動態帶寬分配機制的存在和子信道所包含子載波的 頻率離散性，簡單有效並且準確直》見的WiMAX終端子信道增益特 性測試4支術在目前仍屬空白
發明內容
考慮到上述問題而做出本發明，為此，本發明的主要目的在於 提供一種測試終端子信道增益特性的方案，其能夠簡單快速地判定WiMAX終端是否具備相應的子信道增益能力，使其能夠在實際網 絡環境中使用並避免出現上行受限的問題。根據本發明的實施例，提供了 一種測試終端子信道增益特性的 方法。該方法包括步驟S102,確認終端能夠接入基站後，增大路損， 使終端與所述基站測距失敗，將此時終端的發射功率作為基準功率 記錄；步驟S104，基站根據系統配置參數計算單個上行子信道的帶 寬容量；步驟S106,通過減小if各損使終端接入基站，基站對終端分 配計算得出的單個上行子信道的帶寬容量；步驟S108，基站提高終 端的發射功率，直到該發射功率不能提高為止，並將此時終端的發 射功率作為測量功率記錄；以及步驟SllO，將基準功率和測量功率 進行對比，根據對比結果判斷終端是否具備子信道增益特性。其中，在步驟S106中，基站以先時域後頻i或的方式向終端按 幀主動分配帶寬容量。另外，在步驟S108中，基站通過向終端發送功率上升指令來 提高終端的發射功率。在步驟S110中，在基準功率與測量功率的對比結果為相等的 情況下，則終端具備子信道增益特性。此外，在步-驟S102、步艱《S104、步駛《S106、和步驟S108， 4呆 ^正終端與基站之間存在數據傳輸。此時，在步驟S106中，終端利用 帶寬容量傳輸特定調製編碼方式下的數據包來保證與基站的應用服 務器之間存在數據傳輸。其中，上述特定調製編碼方式是四相移相鍵控，編碼率是1/2。另夕卜，該方法中的上述系統參數至少包括傅立葉變化點悽t、 子信道偏置方式、上下行符號比。通過本發明的上述糹支術方案，能夠評估WiMAX終端是否具備 子信道增益特性；並且，在實現時不涉及專用射頻測試儀器的使用 和對射頻信號功率的複雜測量，對環境要求低，操作簡便易行，具 有很高的測試效率。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申 請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並 不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是4艮據本發明實施例的測試終端子信道增益特性的方法的 流程圖；圖2是實現根據本發明實施例的測試終端子信道增益特性的方 法的測試環境實例的框圖；以及圖3是實現根據本發明實施例的測試終端子信道增益特性的方法。
具體實施方式
在本實施例中，提供了 一種測試終端子信道增益特性的方法。 其中，該方法將終端使用的子信道個數予以量化，在此基礎上調整 並測試終端支持的上行發射功率的大小，確認該終端是否具備子信 道增益特性。在本文中，終端子信道增益特性是指終端是否具備子信道滿功率發射能力，即，終端將全部功率集中到基站(BS)對其 分配的最少一個子信道所含子載波上來的能力。如圖1所示，4艮據本發明實施例的測試終端子信道增益特性的 方法包括步驟S102，確認終端能夠接入基站後，不斷增大路損， 使終端與基站測距(Range)失敗，將此時終端的上行發射功率作 為基準功率記錄；步驟S104，基站根據系統配置參數計算單個上行 子信道的帶寬容量；步驟S106,通過減小路損使終端接入基站，基 站對終端分配(步驟S104中)計算得出的單個上行子信道的帶寬容 量；步驟S108，基站提高終端的發射功率，直到提高的發射功率不 能提高為止(例如，達到了終端的最大發射功率)，並將此時終端的 發射功率作為測量功率記錄；以及步驟SllO，將基準功率和測量功 率進行對比，根據對比結果判斷終端是否具備子信道增益特性。其中，在步驟S106中，基站以先時域後頻域的方式向終端按 幀主動分配帶寬容量容量，並且不響應終端發出的帶寬請求。另外，在步驟S108中，基站通過向終端發送功率上升指令來 提高終端的發射功率。在步驟S110中，在基準功率與測量功率的對比結果為相等的 情況下，則終端具備子信道增益特性。此夕卜，在步驟S102、步驟S104、步驟S106、和步驟S108，保 證終端與基站之間存在數據傳輸。此時，在步驟S106中，終端利用 帶寬容量傳輸特定調製編碼方式下數據包來保證與基站的應用服務 器之間存在數據傳輸(例如，從應用伺服器做文件下載)。其中，上 述特定調製編碼方式是四相移相鍵控(QPSK),編碼率是1/2。
另夕卜，該方法中的上述系統參悽t至少包括傅立葉變化點悽t、 子信道偏置方式、上下行符號比。應當注意，在計算帶寬容量時使 用的系統參數有多個，而上下行符號比是最主要應用到的一個。在實際實現根據本發明實施例的方法時，具體可以執行以下步驟(1 )建立有效的測試環境，使終端接入基站，建立上下行業務 流，獲取IP位址並ping通應用伺服器，其中，測試環境的結構如 圖2所示；(2 )增大路損，記錄接入測距失敗過程中終端用戶界面上的最 大功率作為終端的最大上行發射功率參考數值(即，上述基準功率)；(3 )根據系統配置參數，尤其是上下行符號比計算特定調製編 碼方式下上行單個子信道的帶寬容量，將計算的帶寬容量作為基站 分配給終端的帶寬值；(4)減少路損，4吏終端接入基站，基站按照先時域後頻域的方 式，給終端分配特定的上行帶寬，終端使用這個帶寬，並使用特定 的調製編碼方式連接應用伺服器進行數據傳輸；(5 )基站側向終端側發送功率上升指令，逐步提升MS的發射 功率至最大功率，並i己錄。(6 )根據終端界面顯示的最大發射總功率數值判定終端是否具 備子信道增益特性。下面結合具體測試場景來對本發明的上述處理進^f於詳細"i兌明。圖2是本發明所述測試方法的測試環境示意圖。
在步驟(l)中，如圖2所示，上述有效測試環境包括終端、 基站、接入網關、AAA伺服器和應用伺服器、和OMC後臺。其中， AAA伺服器與應用伺服器可以共用，OMC後臺為可選部分。終端 使用的用戶名必須在AAA上註冊，接入網關需要具備IP位址分配 和管理能力，應用伺服器需要配置反向路由或網關。使ping包能夠 正確返回到終端側。在步驟(1 )中，建立有效測試環境的含義是終端安裝並4吏用 正確的驅動和用戶界面軟體，基站系統正常工作，終端與基站具有 相同的工作頻點和帶寬。終端與基站建立同步，接入過程遵循 802.16e協i義的定義，所建立的業務流可以是任意類型的Qos業務 流，所獲耳又的IP i也址可以是DHCP方式獲得，也可以是靜態綁定 MAC地址的方式。並且，終端與基站之間的鏈路可以是無線信道也 可以是有線連接。如果是無線信道，通過調整天線與終端之間的距 離和位置控制路損，如果是有線連接，則通過調節衰減器的衰減量 控制路損大小。另夕卜，在步驟(l)中，將待測終端接入基站後，建立上下行業 務流，獲取IP位址，此時，如果能夠持續ping通應用力l務器，則 可以確i人整個測i式環境工作正常。在步驟(2)中，加大信道衰減，使終端接入基站Range失敗， 記錄Range失敗時終端用戶軟體界面上的終端最大發射功率， 一般 為23dbm.作為後續最大發射功率的參考數值。並且，在步驟(2)中，終端的Range過程是在協議要求的固 定6個子信道上前3個符號內完成的，在信道路損較大以致無法 Range成功的情況下，終端自己，同時基站也將持續的要求終端提 升Range功率，終端4安照i殳定的步長糹是升Range功率直到最大功率，
此時，也就是Range結束時的終端發射功率，該功率被分布到Range 使用的6個子信道上。之後，減小信道衰減，使終端接入基站成功，記錄成功獲取IP 地址後的終端上行發射功率，此時，設定期望的上行CINR悽t值， 例如，可設置為10db，啟動FTP數據上傳，待傳輸穩定後，觀察此 時終端的發射功率，發現終端上行發射功率有所提升，數據傳輸完 畢或停止傳輸之後，觀察終端發射功率會有降低，這樣就說明終端 在保證上行CINR數值基本不變的情況下，使用的子信道數量多， 則發射功率有增加，使用的子信道數量少，發射功率有減少。另夕卜，在步驟(3)中的計算過程如下以TDD雙工方式中10M 帶寬1024點傅立葉變換、PUSC使用全部子信道、5ms幀情況下的 上下行符號比31: 15為例計算，去掉3個符號的range開銷，此時， 上行一個子信道對應的有效負荷slot數量是，1 x ( 15 - 3 ) /3=4, 每個slot含48個子載波，QPSK 1/2調製方式下，可攜帶的byte悽丈 為6個，這樣，QPSKl/2下， 一個子信道對應的帶寬為24位元組。步驟(4)中，帶寬可以由終端申請，申請的方式包括帶寬申請 碼，帶寬申請字頭，並且也可以由基站主動分配帶寬。為了確保測 試使用的帶寬只有一個信道，測試採用基站每幀主動分配指定帶寬 的方式，帶寬的分配上，基站需要符合協議要求的上行先時域後頻帶寬進行上行發射。圖3為基站上行子信道的分配示意圖，其中， Test slot (測試時隙)得到的增益最大為15.4db ( 101og35 )。對以上步驟進行確認後，對基站進行配置，使能功控，並使基 站每幀主動分配步驟3計算的帶寬給接入的終端。在步驟(5)中，基站向終端發送功率上升指令，基站需要按照 協議要求的功率步長0.25db連續發送命令。使用的方式包括PMC消息、FPC消息、或者Power Control IE方式。糹冬端需要正確解析 並執行功率上升的指令直到達到最大發射功率。終端當前的上行發 射功率顯示在終端用戶軟體界面上。每執行一條功率上升指令則確 認和記錄該功率數值，直到不再變化為止。實施過程中需要保證基 站接收到的信號功率不達到基站接收功率的飽和點，避免終端上行 信號惡化而脫網。最後，在步驟(6)確認步驟5中記錄的最大發射功率與步驟2 中記錄的最大發射功率是否一致，如果一致，則iJi明:帔測試的 WiMAX終端具備子信道增益處理能力；如果不一致，則說明測試 終端不具備子信道增益處理能力。需要說明的是，終端具有子信道增益特性，並不代表系統能夠 直接利用這個特性解決反向受限的問題，從前面的分析可以知道。 實際系統對終端子信道增益的利用需要基站帶寬分配機制的配合， 在終端發射功率受限的時4芙，調度減少分配給該終端的子信道個數 以利於終端子載波功率的提升。綜上所述，本發明通過量化基站分配給終端的子信道個數，利 用功控指令，測試WiMAX終端在使用基站分配給其使用的子信道 上的發射功率的動態範圍，評估WiMAX終端是否具備子信道增益 特性。在實現過程中，本發明不涉及專用射頻測試4義器的4吏用和對 射頻信號功率的複雜測量，對環境要求低，操作簡便易行，極大的 才是升了測試的效率。以上所述〗又為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明， 對於本領域的^支術人員來i兌，本發明可以有各種更改和變化。凡在 本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等， 均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種測試終端子信道增益特性的方法，其特徵在於，包括步驟S102，確認終端能夠接入基站後，增大路損，使所述終端與所述基站測距失敗，將此時所述終端的上行發射功率作為基準功率記錄；步驟S104，所述基站根據系統配置參數計算單個上行子信道的帶寬容量；步驟S106，通過減小路損使所述終端接入所述基站，所述基站對所述終端分配計算得出的所述單個上行子信道的帶寬容量；步驟S108，所述基站提高所述終端的發射功率，直到所述發射功率不能提高為止，並將此時所述終端的發射功率作為測量功率記錄；以及步驟S110，將所述基準功率和所述測量功率進行對比，根據對比的結果判斷所述終端是否具備子信道增益特性。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述步驟S106 所述帶寬容量。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述步驟S108 中，所述基站通過向所述終端發送功率上升指令來提高所述終 端的發射功率。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述步驟S110 中，在所述基準功率與所述測量功率的對比結果為相等的情況 下，則所述終端具備所述子信道增益特性。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於，在所 述步驟S102、所述步驟S104、所述步驟S106、和所述步驟 S108，保證所述終端與所述基站之間存在^t據傳輸。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，在所述步驟S106 中，所述終端利用所述帶寬容量傳輸特定調製編碼方式下的數 據包來保證與所述基站的應用伺服器之間存在數據傳輸。
7. 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述特定調製編碼 方式是四相移相鍵:控，編碼率為1/2。
8. 根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於，所述 系統參數至少包括傅立葉變換點數、子信道偏置方式、上下 行符號比。
全文摘要
一種測試終端子信道增益特性的方法，包括確認終端能夠接入基站後，增大路損，使終端與基站測距失敗，將終端此時的上行發射功率作為基準功率記錄；基站根據系統配置參數計算單個上行子信道的帶寬容量；通過減小路損使終端接入基站，基站對終端分配計算得出的上行子信道的帶寬容量；基站提高終端的發射功率，直到發射功率不能提高為止，並將此時終端的發射功率作為測量功率記錄；將基準功率和測量功率進行對比，根據對比結果判斷終端是否具備子信道增益特性。本發明能夠評估WiMAX終端是否具備子信道增益特性；並且，在實現時不涉及專用射頻測試儀器的使用和對射頻信號功率的複雜測量，對環境要求低，操作簡便易行，具有很高的測試效率。
文檔編號H04L1/00GK101159516SQ20071018203
公開日2008年4月9日 申請日期2007年10月24日 優先權日2007年10月24日
發明者楊 胡 申請人:中興通訊股份有限公司