ВИРТУАЛИЗАЦИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО РАДИООКРУЖЕНИЯ ПРИ ТЕСТИРОВАНИИ РАДИОУСТРОЙСТВА
VIRTUALIZATION OF NATURAL RADIO ENVIRONMENT IN TESTING OF RADIO APPLIANCES

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области беспроводной передачи данных и, в частности, к тестированию беспроводного устройства.
Уровень техники
Устройства в системе беспроводных передачи данных связываются с базовыми станциями, или базовыми станциями других типов в изменяющихся RF (радиочастотных) средах. При развитии компонентов и систем для беспроводных устройств, компоненты и системы тестируют для определения, обладают ли они возможностями выполнять обмен данными с другими станциями, и измерять RF рабочие характеристики и характеристики передачи данных. Такое тестирование проще всего выполнять в лаборатории в управляемых условиях. Лабораторная среда позволяет легко создавать стрессовую ситуацию для рабочей характеристики компонентов устройства. Здесь также проще создавать нагрузку для возможностей передачи данных устройства.
Естественная RF среда может быть непредсказуемой и может существенно изменяться с течением времени и при изменении места. Взаимные помехи, многолучевое распространение и качество передачи и приема других станций изменяются с течением времени и при изменении положения. Кроме того, регистрация, назначение и другие протоколы управления, используемые в системе беспроводных передач данных, могут проявлять сложное и непостоянное поведение. Все эти факторы затрудняют дублирование естественной RF среды в испытательной лаборатории.
Краткое описание чертежей
На приложенных чертежах, на которых одинаковыми номерами ссылочных позиций обозначены одинаковые элементы, представлены варианты осуществления изобретения в качестве примера, а не для ограничений.
На фиг. 1 показана блок-схема системы для эмуляции окружающей RF среды в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 показана схема последовательности операций для эмуляции окружающей RF среды в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 3 показана блок-схема альтернативной системы для эмуляции окружающей RF среды в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения
На фиг. 4A представлен график примера записанных в полевых условиях трасс, которые могли бы использоваться с системой по фиг. 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4B представлен график воспроизведенных данных на основе записанных в полевых условиях трасс по фиг. 4A, которые могли бы использоваться с системой по фиг. 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 5 показана схема, представляющая луч, который является активным в двух смежных выборках последовательности импульсных характеристик канала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 6 показана блок-схема системы тестирования, в которой используется трассировка лучей для реалистичного в полевых условиях тестирования в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 7 показана схема последовательности операций для генерирования последовательности импульсных характеристик канала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 8 показана схема, иллюстрирующая сбор и повторное воспроизведение трасс для эмуляции RF окружающей среды в соответствии с вариантом осуществления.
На фиг. 9 показана расширенная схема сбора и повторного воспроизведения по фиг. 8 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 10 показана блок-схема системы для воспроизведения нагрузки соты для терминала в эмулированной RF окружающей среде в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 11A к 11C представлены графии трех различных снимаемых в полевых условиях показателей при повторном воспроизведении в системе по фиг. 10, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 12 показана схема последовательности операций для проведения испытаний, используя систему по фиг. 10, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 13 показана блок-схема вычислительной системы, пригодной для использования в качестве мобильного устройства, тестера протокола или системы управления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения представлены в контексте беспроводного терминала, который выполняет обмен данными с беспроводной базовой станцией. "Терминал" используется для обозначения беспроводной конечной станции беспроводной системы передачи, которая соединяется с или используется пользователем-человеком. Терминал может быть стационарным или мобильным. Он может использоваться для передачи голоса или данных, или их обоих. "Базовая станция" используется для обозначения беспроводной станции между терминалом и другими соединениями. Базовая станция может соединяться с центральным офисом, с глобальной вычислительной сетью, такой, как Интернет, с локальной или общегородской вычислительной сетью или непосредственно с другими терминалами. Она может соединяться со всеми ними и больше.
Терминалы и базовые станции могут быть идентифицированы, используя разную терминологию, в зависимости от конкретных стандартов беспроводного интерфейса или других применяемых условий. "Терминал", используемый здесь может использоваться для обозначения устройств, называемых множеством различных наименований, включая в себя мобильное устройство, мобильную станцию или мобильное оборудование, телефонную трубку, терминал пользователя или оборудование пользователя, станцию абонента, терминал абонента и т.д. "Базовая станция" может относиться к устройствам, которые называются множеством различных наименований, включая в себя приемопередающую базовую станцию, узел доступа, порт доступа или станцию доступа, eNB (усовершенствованный Узел B), шлюз, обслуживающая сота, обслуживающий узел и т.д.
Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на моделирование или эмуляцию эффектов реального радиоканала, который должен быть добавлен к каналу передачи данных между терминалом и базовой станцией. Эти эффекты могут включать в себя затухание, многолучевое распространение, отражение и сигналы других источников, такие, как шумы, взаимная помеха между каналами, взаимная помеха из соседнего канала и другие эффекты. Устройство, которое добавляет эти эффекты, может представлять собой регулятор уровня, эмулятор канала, дополнительный модем или множество других типов устройств. Термин эмулятор канала обычно относится в контексте настоящего изобретения к устройству, которое эмулирует эффекты канала распространения радиоволн для радиосигнала, проходящего через этот канал. Эти эффекты включают в себя затухание и другие эффекты, как упомянуто выше.
В некоторых описанных здесь вариантах осуществления естественные радиосреды виртуализируются до тестируемых радиоустройств. В одном примере это выполняется путем выделения сигналов и сообщений, записанных в поле и их инжектирования во время работы тестера протокола. Выделение позволяет поддерживать временный промежуток, который наблюдается в поле. В другом примере радиосреда воспроизводится путем расширения возможностей эмулятора канала и поддержки этого расширения, используя последующую обработку. Это позволяет использовать трассировку лучей, как способ для воспроизведения реалистических радиосред и тестируемых устройств. В другом примере радиосреду записывают, используя конкретный набор трасс, полученных в поле. Это позволяет реалистично воспроизводить радиосреду, наблюдавшуюся в полевых условиях. В другом примере естественная радиосреда производится путем воссоздания реалистичных взаимных помех внутри соты. Это выполняется путем воспроизведения фактической нагрузки на соту, при которой могло бы работать тестируемое устройство.
Раздел I
В данном разделе описано, что сигналы между базовой станцией, такой как eNB (усовершенствованный Узел B), и терминалом могут воспроизводиться в лаборатории. С этой целью, тестер протокола расширяют функциями, которые позволяют нагружать его наблюдающимися в полевых условиях трассами и регистрационными записями, полученными во время тестирований в полевых условиях. Тестер протокола может затем выделять сообщения, наблюдаемые в трассах, и конфигурировать себя, используя сообщения, найденные в этих трассах. Тестер протокола может затем направлять выделенные сообщения в DUT (тестируемое устройство), которое может представлять собой беспроводное радиоустройство любого из множества различных типов, такое как планшетный компьютер, мобильный компьютер, сотовый телефон, беспроводный сетевой узел, беспроводной маршрутизатор, беспроводный коммутатор, устройство IOT (Интернет вещей) или любое другое устройство.
На фиг. 1 показана блок-схема одного примера установки для лабораторного тестирования, для эмуляции RF среды путем расширения обычного тестера протокола, для повторного воспроизведения канала. Терминал 102, используемый, как DUT, соединен с тестером 108 протокола, который повторяет поведение базовой станции, eNB или любого другого типа базовой станции, как описано ниже. Модуль 106 конфигурации базовой станции отслеживает и поддерживает состояние эмулируемой базовой станции на основе сигналов, трассируемых на наборе трасс, полученных в полевых условиях. В некоторых вариантах осуществления сигналы протокола между DUT и тестером протокола могут быть зарегистрированы контроллером тестера протокола. К регистрационным записям может осуществляться доступ для обеспечения анализа испытаний. Однако изобретение не ограничено этим.
На фиг. 1 эмулятор 112 радиосреды модифицирует сигналы от тестера протокола для копирования требуемой RF окружающей среды, то есть, радиоканала между базовой станцией (BS) и DUT. Эмулятор может представлять собой простой аттенюатор или комплексный регулятор уровня сигнала. В одном случае он может влиять только на сигнал из тестера протокола. В другом случае он также может изменять другие сигналы, когда цель состоит в том, чтобы эмулировать окружающую среду с шумами и источниками взаимных помех. В представленном примере эмулятор соединен с источником трасс 114, наблюдавшихся в полевых условиях. Он может быть выполнен в форме запоминающего устройства, генератора сигналов или любой из множества других форм. В одном варианте осуществления трассы, полученные в полевых условиях, собирают в поле, то есть, в естественной RF среде, при движении или ходьбе в естественной среде и путем записи естественной RF среды. Эти записи могут быть обработаны и затем могут быть воспроизведены посредством эмулятора окружающей радиосреды, который также комбинирует их с сигналами из тестера протокола.
Трассы, снятые в полевых условиях, используемые здесь и в других примерах, представлены в форме импульсных характеристик канала (CIR), которые собирают в полевых условиях, используя мобильный приемник. В качестве альтернативы, трассы, снятые в полевых условиях, могут быть сгенерированы искусственно в лаборатории. CIR могут быть собраны, как характеристика широкополосного канала таким образом, что они содержат всю информацию, требуемую для имитации или анализа любого типа радиопередачи через канал, однако, также может использоваться большая степень фокусирования на сбор. Мобильный радиоканал моделируют, как линейный фильтр с импульсной характеристикой, изменяющейся по времени, где изменение по времени происходит из-за движений приемника и передатчика, или изменений в динамике радиосреды. CIR представляет собой количественную величину, которая определяет эффект такого фильтра на импульсный стимул. На практике, CIR представлен путем суммирования импульсов с разными амплитудами и задержками.
При предшествующем лабораторном тестировании случаи для тестирования обычно разрабатываются опытным инженером с намерением изоляции конкретного взаимодействия между базовыми станциями и терминалами. При условии, что радиосреда точно эмулирована (что обычно не так), такая цель может быть достигнута только, когда тестер протокола переходит точно через те же состояния, которые воздействовали на базовую станцию в полевых условиях. Однако типичный тестер протокола не будет проходить точно через те же состояния, поскольку обычно разработан, как грубая аппроксимация нескольких разных возможных базовых станций. Таким образом, операция тестера протокола обычно основана на поднаборе всех состояний всех возможных базовых станций. Кроме того, тестеры протокола не имеют лучшие или новые алгоритмы, разрабатываемыми поставщиками базовой станции, которые определяют временное развитие состояний. В результате, разработанные случаи тестирования часто являются неэффективными при воспроизведении некоторых из конкретных сценариев сигналов, наблюдаемых в полевых условиях.
Для того чтобы сделать сценарии сигналов более точно воспроизводимыми, функции тестера протокола расширяют, как описано здесь, для поддержки повторного воспроизведения сигналов.
Тестер 108 протокола возбуждается внутренним или внешним контроллером 110 и его передают через двусторонний канал передачи в терминал, набор микросхем, радиосистему или другое DUT 102.
В примере на фиг. 1 тестер протокола выполнен с возможностью использования трасс, записанных в полевых условиях, вместо специально разработанных случаев тестирования. Трассы, полученные в полевых условиях, также загружают непосредственно в тестер 108 протокола из того же источника 114, и используют блоком конфигурации базовой станции или из второго источника 116 воспроизведения трасс, записанных в полевых условиях. Источник 116 трасс, записанных в полевых условиях, соединен с загрузчиком 120, который действует, как буфер для дополнительного контроллера или cоконтроллера 122 тестера протокола. Cоконтроллер выделяет сообщения, представляющие интерес для теста. Любое другое сообщение, которое не представляет интерес, оставляют для основного контроллера 110 тестера протокола для генерирования или обработки.
Трассы, записанные в полевых условиях из двух источников 114, 116 воспроизведения, могут быть одинаковыми или разными. Первый источник 114 трассы, записанной в полевых условиях, воспроизводят в модуле 106 конфигурации базовой станции. Модуль конфигурации передает выбранные сигналы конфигурации в основной контроллер 110 тестера 108 протокола таким образом, что тестер протокола может грубо эмулировать поведение базовой станции в полевых условиях. Те же или другие трассы, записанные в полевых условиях, также воспроизводятся для эмулятора окружающей радиосреды. Сигналы конфигурации могут представлять собой любой сигнал, конфигурирующий DUT, предназначенный для тестирования. Сигналы конфигурации обычно представляют собой часть канала широковещательной передачи данных, который содержат данные для DUT, описывающие параметры, предназначенные для использования, для передачи данных в базовую станцию. Сигналы управления могут воспроизводиться для DUT во время тестирования, и они обычно представляют собой часть плана управления или каналов управления системы беспроводной передачи данных, которые включают в себя такие сигналы, как сигналы, предназначенные для передачи мобильного терминала, регистрации, конфигурации, назначения канала, выделения ресурсов и других транзакций конфигурации. Конкретные каналы и типы сигналов, используемых для конфигурации и для управления, могут отличаться с разными протоколами и стандартами беспроводной передачи данных. Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть адаптированы для работы с множеством различных сигналов.
Во время тестирования, обычно, присутствует запрос из тестера протокола или DUT, и затем поступает ответ из эмулированной базовой станции в тестер протокола. После ответа может следовать или может не следовать другой сигнал. Для передачи мобильного терминала, например, выполняется несколько обменов сигналами конфигурации перед тем, как будет закончена передача мобильного терминала.
Трассы, снятые в полевых условиях из второго источника 116, предоставляются загрузчиком 120 в соконтроллер 122 тестера 108 протокола, который подготавливает эти трассы, снятые в полевых условиях, так, чтобы они были скомбинированы в миксере 124 с сигналами протокола из основного контроллера 110. Выход тестера протокола поэтому накладывается на сигналы, выделенные из трасс, снятых в полевых условиях, и воспроизводятся в их оригинальном формате, и с набором внутренних сигналов. Это позволяет сделать сценарий сигналов, анализ которых воспроизводится, точным и многократно воспроизводимым без фокусирования на все сигналы в трассах, записанных в полевых условиях.
Такое точное повторное воспроизведение больше не требует какой-либо дополнительной сложности со стороны тестера протокола. В результате, большая часть тестирования может быть перемещена из полевых условий в лабораторные, без дополнительных затрат. Это, в частности, может быть полезным при постоянно повышающейся сложности систем радиопередачи данных, таких, как системы передачи LTE (долгосрочного развития), LTE-Advanced и MIMO (множество входов - множество выходов).
На фиг. 2 показана блок-схема последовательности обработки операций установки лабораторного тестирования по фиг. 1, как описано выше. После сбора трасс в полевых условиях, затем в позиции 202, сигнал выделяют из трасс, снятых в полевых условиях, которые определяют конфигурацию базовой станции. Они включает в себя параметры конфигурации из базовой станции и любые другие требуемые сигналы. В позиции 204, параметры конфигурации используются для конфигурирования тестера протокола. Параметры конфигурации используются конфигурацией 106 базовой станции для конфигурирования контроллера тестера протокола.
В позиции 206, сигналы, предназначенные для воспроизведения, выделяют из трасс, снятых в полевых условиях. В позиции 208, сигналы, предназначенные для воспроизведения, смешиваются с радиосредой, которую выделяют из трасс, снятых в полевых условиях, например, в эмуляторе канала. В результате подхода, сигналы, предназначенные для воспроизведения, синхронизируют с окружающей радиосредой. Это описано ниже в контексте фиг. 4B.
В позиции 210 смешанные сигналы передают в DUT.
В позиции 212 любой отклик из DUT принимают, и в позиции 214 этот отклик записывают для последующего анализа. В позиции 216 больше сигналов конфигурации воспроизводят для DUT, если цикл тестирования не будет закончен. В противном случае, обработка заканчивается.
На фиг. 3 показана блок-схема альтернативной структуры для воплощения функции фиг. 2. Используя более мощный одиночный контроллер и более мощный источник одной трассы, снятой в полевых условиях, некоторые из функций тестирующего оборудования на фиг. 2 могут быть консолидированы в меньшее количество компонентов. Как показано на фиг. 3, терминал 302 используется, как DUT. DUT связывается через эмулированный радиоканал с тестером 308 протокола. Эмулированный радиоканал представляет собой двустороннее соединение через эмулятор 312 окружающей радиосреды.
Записанные в полевых условиях трассы воспроизводятся обратно из одного источника 314 в эмулятор 312, в контроллер 310 тестера 308 протокола, и в модуль 306 конфигурации базовой станции. Модуль конфигурации базовой станции выделяет параметры конфигурации из сообщений, в трассах, снятых в полевых условиях, и подает их в контроллер тестера протокола. Контроллер также может выделять сигналы из других базовых станций, и других терминалов, содержащихся в трассах, снятых в полевых условиях, и может комбинировать их с сообщениями конфигурации для передачи в DUT. Эмулятор радиоканала добавляет шум и взаимные помехи из трасс, снятых в полевых условиях, в радиосигналы, передаваемые в DUT.
В результате, тестирующее оборудование на фиг. 3 выполняет такие же или аналогичные функции, как и тестирующее оборудование по фиг. 2. Эти два примера предусмотрены для предоставления некоторых вариаций, описываемых у тестируемых установок. Множество других вариаций могут быть выполнены, в зависимости от конкретного воплощения.
На фиг. 4A показан пример записанных в полевых условиях трасс для конкретных сообщений, относящихся к передаче мобильного терминала. Сигналы показаны на графике с RSRP (мощностью принимаемого опорного сигнала) по вертикальной оси и временем на горизонтальной оси. Сигналы относятся к записанным сообщениям сеанса уровня 3 LTE, а именно, к запросу на передачу мобильного терминала и завершению передачи мобильного терминала. График представляет, что в определенный момент времени сигнал 414 измерений мощности был передан терминалом. После этого следует сигнал 412 запроса на передачу мобильного терминала и затем сигнал 412 завершения передачи мобильного терминала. Эти сигналы записаны в среде, которая включает в себя трафик 404 по каналу обслуживающей соты 273 перед передачей мобильного терминала, и трафик 408 в обслуживающей соте 248 после передачи мобильного терминала. В первой части присутствует взаимная помеха 406 от соты 248. Во второй, после передачи мобильного терминала, условия становятся обратными, и взаимная помеха 402 происходит из соты 273. Возможно множество других источников шумов и взаимных помех, но эти показаны, как примеры.
На фиг. 4B показан аналогичный график, выровненный горизонтально с графиком по фиг. 4A. Однако, вместо представления записанного сигнала, на фиг. 4B показаны фактические воспроизводимые данные с использованием способа, описанного здесь. Сигналы соответствуют сеансу воспроизведения тех же сообщений уровня 3, как и на фиг. 4A. Запрос 430 на передачу мобильного терминала и передача 432 мобильного терминала завершена, остаются точно выровненными в области времени. Другое сообщение, отчет 434 об измерениях, сообщения, переданные терминалом, оставлены неконтролируемыми. Тот же трафик 424, 428 и сигналы 422, 426 взаимной помехи присутствуют и выровнены по времени, по мере их воспроизведения. Сообщения в DUT были выделены из трасс, записанных в полевых условиях, затем синхронизировали и переданы в DUT с помощью тестера протокола, как обозначено здесь.
Раздел II
В данном разделе описано, что эмулируемая окружающая радиосреда может быть сформирована с использованием детерминистических моделей распространения, используя регулятор уровня сигнала. Пространственное разнесение все в большей степени используется при радиопередаче данных, например, в схемах MIMO с одним пользователем, MIMO с множеством пользователей и в других схемах передачи. В результате, синтетические трассы канала, сформированные посредством детерминистических моделей распространения, как ожидается, должны играть все более важную роль во время фазы проверки радиотерминалов и их компонентов.
Как описано здесь, такие трассы генерируются, используя трассировщик лучей, загружаемый в регулятор сигнала или эмулятор канала, и затем используется для тестирования заданного устройства. Трасса с высокой степенью детализации делает тестирование более реалистичным. В результате, часто требуется, чтобы трассы становились предельно большими для их использования, и требуют существенных ресурсов обработки для генерирования. Как описано ниже, однако, реалистичные трассы канала могут быть сгенерированы без превышения ограничений на хранение, объем буфера и памяти регулятора уровня сигнала и без возникновения недостатка вычислительных возможностей типичного трассировщика лучей.
В регуляторах уровня сигнала, таких, как эмуляторы 112, 312 окружающей радиосреды, описанных выше, используется последовательность импульсных характеристик канала (CIR) для эмуляции канала. Если канал в точной степени представлен выборкой, генерирование и загрузка трасс может быть неконтролируемой, из-за требований к памяти и обработке.
Нагрузка на память и вычислительные возможности может быть уменьшена, используя следующие операции. Во-первых, исходная последовательность CIR заменяется другой последовательностью CIR, выборка которой была выполнена не так тонко. Используемая здесь более грубая выборка относится к меньшему количеству выборок CIR на единицу времени или пространство, что уменьшает скорость передачи данных потока выборок. Более тонкая выборка или более тонкая частота выборки, вместо этого, имеет большее количество выборок на единицу времени или пространство. Во-вторых, в регуляторе уровня сигнала предусмотрено интеллектуальное средство, необходимое для получения исходной последовательности из последовательности замены. Это может быть достигнуто, например, но не исключительно, если последовательность замены CIR представляет собой последовательность, в которой каждая CIR описана, как
a) положение приемника,
b) скорость приемника,
c) последовательность отводов, где каждый элемент представлен следующим:
i) уникальным ID, который идентифицирует луч, отвечающий за отвод,
ii) его задержку,
iii) ассоциированное комплексное усиление канала,
iv) угол падения луча относительно направления, в котором движется приемник, и
v) угол, который идентифицирует возвышение, на котором зондирующий агент видит источник или последний рассеиватель, и
d) два флага, устанавливающие, соответственно, был ли луч активным ранее и в следующей выборке последовательности CIR.
Флаги в (d) могут обозначать два возможных случая. В первом случае луч является активным в двух соседних выборках. Во втором случае луч является активным только в одной из двух соседних выборок.
1
2
1
1
2
2
1
2,
Когда луч является активным в двух соседних выборках, можно предполагать, что он остается активным в пределах сегмента, который соединяет положения x и x, при которых получают выборки. На фиг. 5 представлен пример с лучом, активным для двух соседних выборок. Луч в x, как предполагается здесь, имеет угол прибытия ɵ. При xаналогично он имеет угол ɵ, и при xон имеет угол ɵ от источника. Используя эти углы прибытия, как определено на фиг. 5, и обозначая комплексное усиление канала в выборках x и x как h1, h2, комплексное усиление канала при x может, например, быть определено следующим образом:
Ур. 1
и
Ур. 2
где л представляет собой длину волны излучения, используемую для передачи данных, представляет собой единичный вектор, обозначающий локальное направление, в направлении которого распространяется излучение, представляет собой единичный вектор, представляющий локальное направление, в направлении которого движется приемник,
3
Ур.
4
Ур.
и ц обозначает возвышение. Что касается задержки ф луча в x, она вместо этого может быть выражена следующим уравнением:
Ур. 5
где c представляет собой скорость света в вакууме.
1
1
2
1
s
s
2
1
2
1
s
s
Когда луч является активным только в одной из выборок, например x, интервал [x, x] может быть выражен, как объединение двух поднаборов [x, x], [x, x], где луч является активным только в [x, xs]. Как можно легко предположить, [xs, x] не создает какой-либо вклад, и обработка [x, x] является просто способом использования Ур.1- Ур.5. В этом случае, единственная проблема, таким образом, представляет собой оценку местоположения x. В этом отношении, могут быть идентифицированы три случая:
s
1) x размещено случайно в пределах интервала,
s
2) x размещено в положении интервала, соответствующем произвольной политике (например, в середине интервала),
3) в интервале повторно получают выборку до тех, пока не будет достигнута определенная гранулярность, и затем применяют один из предыдущих вариантов выбора.
Технологии упрощения и интерполяции, описанные здесь, могут быть воплощены в соответствии с архитектурой, представленной в блок-схеме на фиг. 6. На фиг. 6 показана часть тестовой системы, такой, как представлена на фиг. 1 и 3. Как описано выше, сигналы генерируются или воспроизводятся с помощью базовой станции или эмулятора 608 базовой станции и передают через регулятор 612 уровня сигнала (или эмулятор канала), в терминал 602, который тестируют, то есть, DUT. В регуляторе уровня сигнала используется последовательность CIR для эмуляции радиоканала.
CIR генерируют, используя геометрическую базу данных 632 с трассировщиком лучей 634. В случае, когда последовательность CIR завершена со всей информацией, перечисленной выше, эта последовательность может быть непосредственно предоставлена в интерполятор 638 регулятора уровня сигнала. Интерполятор затем генерирует конечную синтетическую последовательность CIR в соответствии с процедурой, описанной выше. В общем, однако, в исходной последовательности могут отсутствовать некоторые части, обычно, скорость приемника, ID каждого луча и его флаги.
Если такое происходит, при последующей обработке 636 генерируют любые дополнительные параметры исходной последовательности, которая может быть полезной для интерполятора. Эти дополнительные параметры могут включать в себя один или больше из упомянутых выше параметров, таких как углы прибытия, положение и скорость приемника, и т.д. Эти параметры предоставляются в интерполятор. Последующая обработка может интегрировать исходную последовательность с любыми отсутствующими данными таким образом, что интерполятор 638 может последовательно применять, например, процедуру, описанную выше. В качестве альтернативы, последующая обработка может передавать дополнительные параметры, как вспомогательные данные, установленные с или без более крупной последовательности. Это приводит к существенному уменьшению количества памяти, требуемой в регуляторе уровня сигнала для сохранения трасс, и времени, необходимого для получения последовательности с тонкой выборкой CIR.
Регулятор 612 уровня сигнала в примере на фиг. 6 был дополнен интерполятором 638, который выполнен с возможностью получения последовательности CIR с грубой выборкой из трассировщика лучей. Интерполяторы используют эту информацию для генерирования второго набора CIR с более высокой частотой выборки.
Интерполятор, который может быть воплощен в существующих аппаратных средствах или, используя дополнительные или модифицированные аппаратные средства в регуляторе уровня сигнала, позволяет реконструировать лучи, используя CIR в результате последующей обработки 636. Это может быть выполнено, по мере того, как сигналы передают в терминал таким образом, чтобы полные, лучи в высокой частотой выборки не будут сохранены или не будут обработаны в регуляторе уровня сигнала.
На фиг. 7 представлена блок-схема последовательности обработки способа для генерирования последовательности импульсных характеристик канала для тестирования устройства беспроводной радиопередачи. В этом способе в позиции 702 генерируется первая последовательность CIR с грубой выборкой. Это выполняется с помощью трассировщика 634 лучей, используя геометрическую базу 632 данных, в качестве входных данных.
В 710, если грубая последовательность CIR готова для использования интерполятором 638, тогда последовательность может быть подана непосредственно в интерполятор для интерполяции в более тонкую последовательность CIR. Если в 710 недостаточно информации для интерполяции, выполняют последующую обработку последовательности 704 для генерирования этой информации.
В 706 синтезируемую тонкую последовательность CIR генерируют из первой грубой последовательности. Это может быть выполнено путем интерполяции, используя предоставленные параметры или любым другим требуемым способом. В позиции 708 синтезируемые CIR применяют к тестируемому каналу. Он может представлять собой тестовый канал между тестером протокола и устройством беспроводной радиопередачи данных, которое должно быть тестировано, как показано, например, на фиг. 6. Последовательность может применяться для терминала в последовательности системы более крупного теста, такой, как система тестирования на фиг. 1, 9, 10 и т.д.
Раздел III
Этот раздел описывает, что беспроводный канал может быть воспроизведен для тестирования устройства, используя трассы, записанные в полевых условиях, собранные самим устройством или аналогичным устройством. На фиг. 1 показана тестовая конфигурация, при которой трассы 114, записанные в полевых условиях, могут быть воспроизведены через тестер протокола и эмулятор канала. Для устройств LTE, если окружающая радиосреда должна быть точно воспроизведена, трассы, записанные в полевых условиях, должны содержать большое количество информации. В соответствии со способами, описанными здесь, такая информация может быть собрана непосредственно из приемника LTE, путем изменения его архитектуры. Это позволяет обеспечить повторное воспроизведение канала с высоким уровнем реализма.
Устройства LTE могут рассчитывать, оценивать или получать DR (демодулированные опорные символы), RSRP (принятую мощность опорного сигнала), RSSI (принятое обозначение силы сигнала) на PRB (блок физического ресурса) и RSRP соседних сот, среди других сигналов во время их работы. В то время, как возможно получить все эти количественные величины, терминал обычно получает только те величины, которые требуются или необходимы для работы. В соответствии с этим, некоторые из этих величин обычно не получают во время нормальной работы. Все эти количественные величины являются полезными для воспроизведения среды, наблюдаемой в полевых условиях. Обычно, однако, они не являются полностью доступными для инженера-испытателя.
Используя устройство, позволяющее записывать описанные выше внутренние данные, становится возможным реалистичное воспроизведение. Когда стандартный приемник LTE, такой как сотовый телефон, мобильный компьютер-ноутбук, или планшетный компьютер используется для записи данных, радиоканалы могут быть записаны с учетом структуры излучения приемных антенн, то есть, антенн конечного устройства, что улучшает реализм.
На фиг. 8 показана схема, иллюстрирующая сбор и воспроизведение трасс, используя мобильный терминал, такой, как приемник LTE, позволяющий получать и записывать внутренние данные. Устройство 802 собирает трассы 806, используя свой радиомодем 804. Это может быть выполнено путем установления вначале соединения для передачи сигналов с обслуживающим беспроводным узлом, однако, соединение для передачи сигналов не является необходимым.
Принятая информация может быть просто зарегистрирована, без установления соединения. После захвата трасс, трассы подвергают последующей обработке 808 для подготовки их к воспроизведению.
Для воспроизведения сигналы, получают с помощью генераторов 814 сигналов, таких, как тестер 108, 308 протокола по фиг. 1 и 3. В одном варианте осуществления генераторы сигналов представляют собой эмуляторы базовой станции, но изобретение не ограничено таким случаем. Генерируемые сигналы подают в регуляторы 812 уровня сигнала, такие, как эмуляторы 112, 312 радиоканала, и затем в модем 810 LTE, который представляет собой DUT. Он может представлять собой тот же модем 804, который использовался для сбора сигналов, или другой модем.
На фиг. 9 показана блок-схема, представляющая более подробно эти принципы и процедуру захвата, и воспроизведения. Первый этап 902 в процедуре направлен на сбор трасс в полевых условиях. Второй этап 904 представляет собой выделение и последующую обработку собранных трасс. Третий этап 906 разрабатывает промежуточную информацию. Четвертый этап 908 представляет собой использование установки для тестирования.
Во время первого этапа тестовые трассы захватывают и затем выделяют из платформы 910. Платформа может представлять собой конечный продукт или некоторые компоненты из конечного или разрабатываемого продукта. В качестве альтернативы, может использоваться специальная система сбора трассы.
Трассы могут соответствовать RSRP постановщиков 918 помех. Эти трассы отслеживают влияние соседних сот или других радиоустройств, работающих в той же соте, в которой активна платформа. RSSI/PRB 916 соответствует общей энергии, принятой на PRB. DRS/RSRP 912 в свою очередь, обеспечивает обозначение того, как ведет себя канал, используемый в полосе пропускания LTE. Распределение 914 UE RB также выделяют для обеспечения выделения блоков ресурса (RB) для приемника 910 LTE в каждом подфрейме. В то время, как все эти параметры выражены, используя терминологию для LTE, изобретение не ограничено каким-либо конкретным воплощением LTE. Вся другая информация в секции 902 трасс может быть выделена из трасс, записанных в полевых условиях, собранных соответствующим модемом 910. Этот модем модифицирован таким образом, что он собирает всю требуемую информацию в полевых условиях через трассы, записываемые в полевых условиях, сохраняет эту информацию, и позволяет получать эту информацию.
При последующей обработке 904 эта информация используется для выделения соответствующих данных и получения условий канала, используемых частями обработки. Последующая обработка может быть выполнена, используя внешний модуль обработки любого соответствующего типа. Могут использоваться, например усовершенствованный тестер протокола или компьютер. Прежде всего, под последующей обработкой подразумевается CIR реконструкция 926, при которой используются DRS/RSRP 912 для получения оценки изменяющегося по времени CIR для каждого соединения MIMO, используемого в системе LTE. Поскольку это выполняется за пределами UE, и перед выполнением любого тестирования для DUT, разрешено использовать усовершенствованные алгоритмы с длительным временем обработки. После того, как будет получена оценка временного развития CIR для каждого соединения, реконструкция 924 канала взаимной помехи обеспечивает описание тенденции взаимной помехи между каналами. Другая обработка представляет собой реконструкцию выделения, используя RSSI/PRB и сигналы DRS/RSRP. Эта обработка используется для определения набора PRB, выделяемых для других UE в каждом подфрейме. Дополнительная последующая обработка может выполняться в зависимости от конкретного воплощения.
После последующей обработки может быть сформирована промежуточная информация 906, которая включает в себя информацию о выделении канала и распределении ресурсов. Канал 938 соединения для передачи сигналов представляет собой масштабируемые по мощности, изменяемые по времени данные CIR на основе алгоритма реконструкции CIR. В одном варианте осуществления масштабирование по мощности происходит в регуляторе уровня сигнала, но изобретение не ограничено этим. Канал 936 взаимной помехи представляет собой взаимную помеху между сотами, изменяющуюся по времени, то есть, взаимную помеху, создаваемую соседними сотами.
Остаточный RSSI/PRB 934 представляет собой промежуточные данные, используемые для реконструирования канала, создающего помехи. Как показано, эти данные выводят из реконструкции 922 выделения этапа 904 последующей обработки и затем подают в реконструкцию 924 канала взаимной помехи этапа последующей обработки. Реконструкция 924 канала взаимной помехи используется для генерирования канала 936 взаимной помехи. Остаточный RSSI/PRB не используется для какого-либо другого назначения, хотя изобретение не ограничено в этом отношении.
Другие выделения 932 UE/RB выводят из реконструкции выделения 922 при последующей обработке 906. Это представляет собой изменяющуюся по времени информацию о выделении RB других UE, кроме DUT. В этом примере собственное распределение RB платформы 910 записывают в трассах при 914. Распределение RB других UEs обычно не собирают и не отслеживают с помощью платформы, но они могут быть выделены при последующей обработке 904 путем реконструирования распределений при 922 с последующим определением при 932, какие выделения предназначены для других UE.
Промежуточная информация, выведенная в 906, может затем быть помещена в установку 908 тестирования, которая может учитывать сигналы и eNB, создающие помехи. В этом случае сигналы могут быть любого типа сигналами в плане управления или в плане данных. Установка тестирования может быть выполнена, используя два разных ответвления 942, 944. Как показано, первое ответвление 942 представляет собой соединение для передачи сигналов, и второе ответвление 944 представляет соединения, создающие помехи. Каждое из двух ответвлений имеет генератор 946, 956 сигнала, соединенный с соответствующим регулятором 948, 958 уровня сигнала.
Регуляторы уровня сигнала каждый подает сигнал в DUT 960, который может быть таким же, как и платформа 910, или другим. Сигналы вначале могут быть скомбинированы в объединителе 1026, как в примере на фиг. 10. Кроме того, блоки 946, 956 передачи сигналов могут быть объединены вместе, объединены с их соответствующими регуляторами уровня сигналов или могут быть объединены другими способами, в зависимости от конкретного варианта осуществления. В одном варианте осуществления тестеры протокола, как описано здесь, используются в блоках сигнала. Дуплексеры, объединители, расщепители и фильтры могут быть добавлены соответствующим образом, в зависимости от конкретного воплощения.
Блоки сигналов принимают соответствующее распределение UE. Эмулятор 946 eNB сигналов принимает распределение 914 UE RB для сбора UE. Это распределение RB используется для применения скорректированного распределения RB для DUT. Сигналы генерируют на основе этого распределения и передают в соответствующий регулятор 948 уровня сигнала. Регулятор 948 уровня сигнала применяет скорректированный уровень затухания в соответствии с 938. Сигнал после регулировки уровня из блока 946 передачи сигнала затем передают в DUT.
Блок 956 сигналов, создающих помеху, принимает распределения 932 RB, которые были выделены в 906. Эти выделения используются для имитации присутствия других UE в системе. Регулятор 958 уровня сигнала непосредственно использует информацию 936 канала, создающего помехи, или через форму последующей обработки, для затухания выходного сигнала блока 956 передачи сигналов. После затухания, его также передают в DUT. DUT в конечном итоге передает обратно эмулированные сигналы eNB, или другим способом, таким образом, что его ответы могут отслеживаться и могут быть измерены во время тестирования.
Раздел IV
Данный раздел описывает, что реалистичное представление взаимной помехи внутри сот может быть сгенерировано в лабораторных условиях путем модулирования реалистичной нагрузки соты. В то время, как тестирование в полевых условиях обеспечивает наиболее реалистичный способ нагрузки DUT, тестирование в полевых условиях требует значительного времени, является дорогостоящим и плохо повторяется. Описанные выше технологии позволяют воспроизводить сигналы и условия затухания, с которыми обычно сталкиваются в полевых условиях, для воспроизведения в лабораторных условиях. Это уменьшает долгосрочные затраты и обеспечивает полную повторяемость и управление. При воспроизведении полевых испытаний, однако, важный аспект, который следует учитывать, представляет собой возможность воспроизведения реалистичной взаимной помехи. В разделе III, такое описание было направлено на LTE и технологии, основанные на LTE, путем отслеживания RSSI для PRB и выделения. Далее описание фокусируется теперь на взаимных помехах внутри сот для системы WCDMA (множественный доступ с широкополосным кодовым разделением каналов), причем в этом разделе описано, как достигается реалистичное представление взаимных помех внутри сот, наблюдающееся в полевых условиях.
Типичный подход для воспроизведения взаимной помехи внутри сот состоит в том, что производится инжекция белого Гауссова шума. Однако такая технология часто является неэффективной. Влияние белого шума фактически является гораздо худшим для приемника, чем создающие помеху сигналы WCDMA. Как описано здесь, реальная взаимная помеха может быть произведена путем инжекции физических каналов нисходящего канала передачи кодов ортогонального разделения на каналы синхронно с обычными специализированными и совместно используемыми каналами. Это воспроизводит правильную нагрузку на соту и, следовательно, создает реалистичные взаимные помехи внутри сот.
На фиг. 10 показана блок-схема системы тестирования в лабораторных условиях, позволяющая воспроизводить правильную нагрузку на соты. Тестер 1008 передачи данных, такой, как тестер протокола, соединен с эмулятором 1012 канала. Эмулятор канала соединен с DUT 1002, таким, как беспроводный приемопередатчик или оборудование пользователя, как в других описаниях. DUT, в свою очередь, может представлять собой портативное или фиксированное устройство, и может представлять собой компоненты или полное беспроводное радиоустройство.
Тестер передачи данных оборудован обслуживающим эмулятором 1004 соты для генерирования сигналов протокола, команды и другого трафика и эмулятором 1006 соты, эмулирующим нагрузку для генерирования аппроксимации сигналов, создающих помехи, наличие которых следует ожидать в при испытаниях в полевых условиях.
Сигналы из двух сот передают, соответственно, в канал 1014 и 1016 затухания эмулятора канала, и затем передают в объединитель 1026. Как показано, соты эмуляции нагрузки влияют на DUT только своим трафиком по нисходящему каналу передачи.
Эмулятор обслуживающей соты соединен с дуплексным фильтром 1022. Дуплексный фильтр разделяет сигналы восходящего и нисходящего каналов передачи, и, в других вариантах осуществления, может быть интегрирован внутри других компонентов схемы. Сигналы восходящего канала передачи, то есть, сигналы от DUT 1002, принимают из второго дуплексного фильтра 1024, который разделяет и передает их в первый дуплексный фильтр 1022, который, в свою очередь, соединен с эмулятором обслуживающей соты тестера передач данных. Что касается дуплексного фильтра 1022, дуплексный фильтр 1024, в других вариантах осуществления, может быть интегрирован в других компонентах схемы. Этот тип разводки позволяет принимать сигналы восходящего канала передачи без деградации в эмуляторе канала, и, таким образом, поддерживать фокус на тестах DUT, но изобретение не ограничено этим. Дуплексные RF фильтры 1022, 1024 и объединитель 1026 разработаны так, чтобы они могли работать на центральной частоте, выбранной для сценария тестирования. Эти компоненты, однако, могут настраиваться для обеспечения возможности выполнения тестов на разных полосах частот. В альтернативной аппаратной разводке также может быть исключено использование дуплексного фильтра 1022, когда тестер передачи данных отображает нисходящий канал передачи и восходящий канал на разные порты.
Как пояснялось выше, сигналы нисходящего канала передачи от эмулятора 1004 обслуживающей соты отделяются с помощью дуплексного фильтра, и их передают в первый канал 1014 регулирования уровня сигнала эмулятора канала. Два канала нисходящей передачи из двух каналов эмулятора канала комбинируют в объединителе 1026 и затем передают в DUT через второй дуплексный фильтр 1024. Второй дуплексный фильтр позволяет соединять DUT с одним разъемом с обоими каналами для восходящей и нисходящей передачи данных.
Однако определенная конфигурация может быть модифицирована так, чтобы она соответствовала множеству различных обстоятельств, и компоненты могут быть скомбинированы, в зависимости от конкретных аппаратных устройств, используемых для системы лабораторного тестирования. Кроме того, возможно присутствие других источников сигнала (не показаны), таких как трасса, снятая в полевых условиях, контрольный пример и источники CIR, которые завершают сценарий тестирования.
В представленном примере DUT 1002 находится в физическом контакте с блоком тестирования для получения значений мощности, температуры и других условий, и соединено через дуплексные фильтры, объединитель и эмулятор канала с тестером передачи данных. DUT и тестер передачи данных могут затем быть активированы так, что устанавливается обработка регистрации с DUT, и DUT регистрируется и прикрепляется в обслуживающей соте 1004.
При прикрепленном DUT сота 1006 эмуляции эмулированной нагрузки активируется и переходит к инжекции ортогональных шумов канала в физические каналы нисходящей передачи. В соответствии с требуемым уровнем нагрузки соты, мощность, ассоциированная с каждым каналом регулирования уровня сигнала, затем изменяется. Например, мощность, ассоциированная с первым каналом регулирования уровня сигнала (обслуживающая сота) либо уменьшается, или повышается мощность, связанная со вторым каналом регулирования уровня сигнала (сота, эмулирующая нагрузку).
Как показано на фиг. 10, тестер передачи данных выполнен с возможностью эмуляции любого требуемого типа базовой станции или другой беспроводной станции WCDMA. В представленном примере тестер передачи данных одновременно моделирует два полных сигнала нисходящего канала передачи WCDMA с одинаковым кодом скремблирования. Эти два сигнала синхронизированы с чипом, что означает, например, общее начало фрейма WCDMA в пределах менее, чем 1 чипа. Эмулятор канала позволяет для тестового оборудования модифицировать относительные пропорции мощности всех имитируемых физических каналов DL и вводит модели многолучевого распространения для каждого из них. Тестер может генерировать физические каналы DL с любым желаемым кодом установления каналов. Он также может генерировать OCN (ортогональный шум канала) на любом заданном уровне мощности.
Как упомянуто выше, первая сота WCDMA установлена, как "обслуживающая сота", и эта сота будет поддерживать соединение с тестируемым устройством (DUT). Уровни мощности каналов DL установлены, как стандартные значения для WCDMA. После этого вторая сота WCDMA устанавливается, как “сота эмуляции нагрузки”. Эта сота может иметь любое разнообразие разных конфигураций. В одном варианте осуществления она синхронизирована для каждого фрейма и с каждым чипом обслуживающей соты, и мощность общих и специализированным физических каналов DL WCDMA уменьшается. Это обеспечивает то, что большая часть выходной мощности будет затем находиться в каналах OCN, которые имеют другие коды установления каналов, чем у общих и специализированных каналов.
Для эмуляции фактических условий канала, эмулятором канала можно управлять для регулирования мощности между двумя эмулируемыми сотами. Это позволяет формировать два канала с идентичными профилями многолучевого распространения, но с разными выходными мощностями. Канал №1 затухания, из обслуживающей соты, эмулирует требуемое многолучевое распространение, но следует в отношении выходной мощности уровню мощности требуемого RSCP, который представляет собой захваченную мощность совместно используемого пилотного канала P-CPICH (P-общий пилотный канал). Канал №2 затухания, из соты эмуляции нагрузки, также эмулирует требуемое многолучевое распространение, но выходная мощность для этого канала следует другому уровню мощности, таким образом, что общая мощность, достигаемая DUT из каналов №1 и №2 затухания, соответствует захваченному RSSI, который представляет собой общую силу принятого сигнала в полосе пропускания WCDMA, представляющей интерес.
Путем регулирования относительных уровней мощности между двумя каналами в эмуляторе канала, DUT принимает скорректированный уровень мощности пилотного канала (P-CPICH) и скорректированный уровень мощности каналов передачи данных (поскольку решения в отношении каналов управления мощностью для каналов передачи данных выводят на основе мощности пилотного канала). По той же причине DUT также часто подвергается тем же значениям RSSI, которые измеряют в полевых условиях.
дБ
дБ
дБ
На фиг. 11A, 11B и 11C показаны три разных результата измерений в полевых условиях по вертикальной оси, как три разных выровненных горизонтально графика при воспроизведении через лабораторную установку, когда ICI (Взаимная помеха Между каналами) формируется, как описано здесь. На фиг. 11A показано RSSI в дБм. На фиг. 11B показан Ec/IO=RSCP-RSSide, и на фиг. 11C показан RSCP в дБм. Кривая сплошная линия представляет лабораторный отклик, и кривая пунктирной линии представляет исходные данные, полученные в полевых условиях. Результаты измерений этих измеренных данных в полевых условиях виртуально являются такими же, как в лабораторных условиях, при использовании описанного устройства и технологии.
На фиг. 12 представлена блок-схема последовательности операций для выполнения испытаний, используя тестовую систему, такую, как на фиг. 10. В потоке обработки на фиг. 12 в позиции 1202 прикрепляют DUT к эмулируемой обслуживающей соте. Она может представлять собой эмулятор базовой станции для системы WCDMA, но изобретение не ограничено этим. Такое прикрепление включает в себя регистрацию, назначение канала, передачу параметров конфигурации канала и другие сигналы.
В позиции 1204, канал передачи данных устанавливают между DUT и эмулятором базовой станции. В позиции 1206, активируется сота эмуляции нагрузки; это может произойти перед или после операциями 1202 и 1204. В позиции 1208 сота эмуляции нагрузки выполняет инжекцию сигналов помехи в установленный канал передачи данных между DUT и эмулятором базовой станции, соответствующим обслуживающей соте.
Шумы ортогонального канала инжектируют, как сигнал, составляющий помеху. В этом случае ортогональные шумы относятся к тому факту, что они являются ортогональными для кодов установления каналов совместно используемых и специально выделенных каналов передачи данных обслуживающей соты. Это более близко напоминает взаимную помеху в естественной радиосреде. Для получения более реалистичных шумов, сота эмуляции нагрузки также синхронизируется, для каждого фрейма и для каждого чипа, с эмулируемой обслуживающей сотой. Таким образом, фреймы сигналов взаимной помехи также синхронизируются с обслуживающей сотой. Поскольку две эмулированных базовых станции эмулируются в одной и той же лаборатории, и возможно в одних и тех же аппаратных средствах, сигналы синхронизируются путем подключения двух эмуляторов базовой станции, или используя общие опорные точки времени.
В 1210 применяется регулирование сигнала для установленных каналов передачи данных, и регулируют мощность передачи эмулируемой обслуживающей соты и соты эмуляции нагрузки.
Раздел V
В этом разделе описано вычислительное устройство, которое может использоваться с преимуществом в системах и технологиях, описанных выше. На фиг. 13 иллюстрируется вычислительное устройство 100, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Такое вычислительное устройство может использоваться для сбора трасс, собранных в полевых условиях, воспроизведения трасс, собранных в полевых условиях, для тестирования протоколов и в качестве устройства, которое должно быть тестировано, как описано выше.
В корпусе вычислительного устройства 100 находится системная плата 2. Плата 2 может включать в себя множество компонентов, включая в себя, но без ограничений, процессор 4 и, по меньшей мере, один каскад 6 передачи данных. Пакет передачи данных соединен с одной или больше антеннами 16. Процессор 4 физически и электрически соединен с платой 2. По меньшей мере, одна антенна 16 интегрирована с пакетом 6 передачи данных и физически, и электрически соединена с платой 2 через пакет.
В зависимости от его вариантов применения вычислительное устройство 100 может включать в себя другие компоненты, которые могут быть или не могут быть физически и электрически соединены с платой 2. Эти другие компоненты включают в себя, но не ограничены этим, энергозависимое запоминающее устройство (например, DRAM) 8, энергонезависимое запоминающее устройство (например, ROM) 9, запоминающее устройство флэш (не показано), графический процессор 12, цифровой сигнальный процессор (не показан), криптопроцессор (не показан), набор 14 микросхем, антенну 16, дисплей 18, такой, как дисплей с сенсорным экраном, контроллер 20 сенсорного экрана, батарею 22, аудиокодек (не показан), видеокодек (не показан), усилитель 24 мощности, систему 26 глобальной навигации (GPS), компас 28, акселерометр (не показан), гироскоп (не показан), громкоговоритель 30, камеру 32 и устройство 10 накопитель данных (такое как привод жесткого диска), компакт-диск (CD) (не показан), цифровой универсальный диск (DVD) (не показан) и т.д. Эти компоненты могут быть соединены с системной платой 2, установленной на системной плате, или скомбинированы с любыми другими компонентами.
Пакет 6 беспроводной передачи данных позволяет выполнять беспроводную и/или проводную передачу данных для передачи данных в и из вычислительного устройства 100. Термин "беспроводный" и его производные может использоваться для описания цепей, устройств, систем, способов, технологий, каналов передачи и т.д., которые могут передавать данные с помощью модулируемого электромагнитного излучения через нетвердую среду. Термин не подразумевает, что ассоциированные устройства не содержат какие-либо провода, хотя в некоторых вариантах осуществления они могут их не содержать. Пакет 6 передачи данных может воплощать любое количество беспроводных или проводных стандартов или протоколов, включающих в себя, но без ограничений Wi-Fi (семейство IEEE 802.11), WiMAX (семейство IEEE 802.16), IEEE 802.20, долгосрочное развитие (LTE), Ev-DO, HSPA +, HSDPA +, HSUPA +, EDGE, GSM, GPR, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, их производные Ethernet, а также любые другие беспроводные и проводные протоколы, которые обозначены, как 3G, 4G, 5G и т.д. Вычислительное устройство 100 может включать в себя множество пакетов 6 передачи данных. Например, первый пакет 6 передачи данных может быть предназначен для беспроводной передачи данных на более коротких расстояниях, таких, как Wi-Fi и Bluetooth, и второй пакет 6 передачи данных может быть предназначен для беспроводной передачи данных на большем расстоянии, такой, как GPS, EDGE, GPR, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO и других.
Процессор 4 вычислительного устройства 100 включает в себя кристалл с интегральной схемой, упакованный в процессоре 4. Процессор может быть скомбинирован на том же кристалле или в пакете с любыми другими компонентами. Термин "процессор" может относиться к любому устройству или части устройства, которое обрабатывает электронные данные из регистров и/или запоминающего устройства для преобразования электронных данных в другие электронные данные, которые могут сохраняться в регистрах и/или в запоминающем устройстве.
В разных вариантах осуществления вычислительное устройство 100 может представлять собой переносной компьютер, нетбук, ноутбук, ультрабук, смартфон, планшетный компьютер, карманный персональный компьютер (КПК), карманный персональный компьютер, мобильный телефон, настольный компьютер, сервер, принтер, сканер, монитор, телевизионную приставку, модуль управления развлечениями, цифровую камеру, портативный музыкальный проигрыватель, или цифровой видеомагнитофон. В других вариантах осуществления вычислительное устройство 100 может представлять собой любое другое электронное устройство, которое обрабатывает данные.
Варианты осуществления могут быть воплощены, как часть одной или больше микросхем запоминающего устройства, контроллеров, ЦПУ (центральное процессорное устройство), микросхем или интегральных схем, взаимно соединенных, используя материнскую плату, специализированные интегральные схемы (ASIC), и/или программируемую пользователем вентильную матрицу (FPGA).
Ссылки на “один вариант осуществления”, “вариант осуществления”, "примерный вариант осуществления", “различные варианты осуществления” и т.д., обозначают, что вариант (варианты) осуществления изобретения, описанные таким образом, могут включать в себя конкретные свойства, структуры или характеристики, но не каждый вариант осуществления обязательно включает в себя конкретные свойства, структуры или характеристики. Кроме того, некоторые варианты осуществления могут иметь некоторые, все или ни одни из свойств, описанных для других вариантов осуществления.
В следующем описании и в формуле изобретения, может использоваться термин "соединенный" вместе с его производными. "Соединенный" используется для обозначения того, что два или больше элемента совместно работают или взаимодействуют друг с другом, но они могут иметь или могут не иметь создающие помеху друг другу физические или электрические компоненты между ними.
Как используется в формуле изобретения, если только не будет указано другое, использование обычных порядковых числительных "первый", "второй", "третий" и т.д., для описания общего элемента, обозначает просто, что делается ссылка на разные случаи подобных элементов, и при этом нет намерения предполагать, что элементы, описанные таким образом, должны находиться в заданной последовательности, или во временной, пространственной зависимости, по ранжиру или с использованием любого другого подхода.
На чертежах и в представленном выше описании представлены примеры вариантов осуществления. Для специалиста в данной области техники будет понятно, что один или больше из описанных элементов могут быть вполне скомбинированы в виде одного функционального элемента. В качестве альтернативы, определенные элементы могут быть разделены на множество функциональных элементов. Элементы из одного варианта осуществления могут быть добавлены к другому варианту осуществления. Например, порядки обработки, описанные здесь, могут изменяться, и не ограничены описанным здесь подходом. Кроме того, действия в отношении любых схем последовательности операций не обязательно должны быть воплощены в представленном порядке;
и при этом не обязательно все действия должны быть выполнены. Кроме того, те действия, которые не зависят от других действий, могут выполняться параллельно с другими действиями. Объем вариантов осуществления никоим образом не ограничен этими конкретными примерами. Возможны различные варианты, заданные в явном виде в описании или нет, такие как разница в структуре, размере и используемом материале. Объем вариантов осуществления является, по меньшей мере, настолько широким, насколько это представлено в следующей формуле изобретения.
Следующие примеры относятся к дополнительным вариантам осуществления. Различные свойства разных вариантов осуществления могут быть по-разному скомбинированы с некоторыми включенными и другими исключенными свойствами для того, чтобы соответствовать множеству различных вариантов применения. Некоторые варианты осуществления относятся к устройству для тестирования устройства радиопередачи данных, которое включает в себя источник трассы, снятой в полевых условиях, для воспроизведения записанных в полевых условиях трасс, тестер протокола, для приема воспроизводимых снятых в полевых условиях трасс и параметров конфигурации, и для передачи/приема сигналов в/из тестируемого устройства, и эмулятор канала, соединенный с источником трассы, снятый в полевых условиях, и между тестером протокола и тестируемым устройством, для приема воспроизводимых трасс, снятых в полевых условиях, для смешивания воспроизводимых трасс, снятых в полевых условиях, с сигналами и эмуляции канала между тестером протокола и тестируемым устройством.
В дополнительных вариантах осуществления тестер протокола дополнительно содержит загрузчик и сопроцессор, загрузчик предназначен для приема воспроизводимых трасс, снятых в полевых условиях, и сопроцессор предназначен для выделения сигналов, которые должны быть переданы в тестируемое устройство тестером протокола.
В дополнительных вариантах осуществления трассы, снятые в полевых условиях, содержат ответные импульсные сигналы канала.
В дополнительных вариантах осуществления трассы, снятые в полевых условиях, содержат радиосигналы, записанные в естественной радиосреде.
Дополнительные варианты осуществления включают в себя модуль конфигурации базовой станции для выделения параметров конфигурации базовой станции из трасс, снятых в полевых условиях, и передачи параметров конфигурации базовой станции в тестер протокола, тестер протокола должен принимать параметры конфигурации базовой станции из модуля конфигурации базовой станции и передавать, и принимать эти сигналы в тестируемое устройство и из него на основе принятых параметров конфигурации базовой станции.
Некоторые варианты осуществления относятся к способу для тестирования устройства радиопередачи данных, которое включает в себя выделение параметров конфигурации из собранных в полевых условиях трасс, конфигурирование тестера протокола с выделенными параметрами конфигурации, воспроизведение собранных в полевых условиях трасс, выделение окружающей радиосреды из собранных в полевых условиях трасс, выделение сигналов для воспроизведения из собранных в полевых условиях трасс, комбинирование сигналов для воспроизведения с выделенной окружающей радиосредой в эмуляторе канала, передачу комбинированных сигналов в тестируемое устройство через проводное соединение, прием откликов на воспроизводимые сигналы из тестируемого устройства через проводное соединение и запись принятых откликов.
В дополнительных вариантах осуществления, выделение сигналов для воспроизведения содержит загрузку снятых в полевых условиях трасс в загрузчик, обработку загруженных, снятых в полевых условиях трасс с помощью сопроцессора для тестера протокола, для выделения сигналов.
Дополнительные варианты осуществления включают в себя синхронизацию выделенной окружающей радиосреды с воспроизводимыми сигналами.
Дополнительные варианты осуществления включают в себя модификацию сигналов для воспроизведения, для копирования требуемой окружающей радиосреды.
Некоторые варианты осуществления относятся к способу для генерирования последовательности импульсных характеристик канала для предоставления беспроводного канала радиопередачи данных, для тестирования беспроводного устройства радиопередачи данных, способ включает в себя: генерируют первый набор импульсных характеристик канала с помощью трассировщика лучей, первый набор, соответствующий первой скорости выборки, генерируют множество дополнительных параметров для описания первого набора импульсных характеристик канала, интерполируют первый набор, используя дополнительные параметры для формирования второго набора импульсных характеристик канала, второй набор, соответствующий второй частоте выборок, которая выше, чем первая частота выборки, и применяют синтезированную последовательность для представления канала между базовой станцией или эмулятором базовой станции и тестируемым устройством.
Дополнительные варианты осуществления включают в себя интерполяцию, которая выполняется в интерполяторе эмулятора радиоканала, способ дополнительно содержащий: передают первый набор импульсных характеристик канала и параметров, и в котором интерполяция содержит интерполяцию с помощью эмулятора канала, используя добавленные параметры.
В дополнительных вариантах осуществления, генерирование параметров содержит: генерируют параметры для описания двух углов, представляющих направление прибытия на каждый отвод в первом наборе импульсных характеристик канала.
В дополнительных вариантах осуществления генерирование параметров содержит: генерируют параметры для описания положения и скорости приемника для каждого импульсного отклика канала в первой последовательности импульсных характеристик канала.
В дополнительных вариантах осуществления генерирование параметров содержит: генерируют параметры для описания скорости приемника для каждого импульсного отклика канала в первой последовательности импульсных характеристик канала.
В дополнительных вариантах осуществления генерирование параметров содержит генерируют параметры достаточные для определения, присутствует ли отслеживаемый луч в первом наборе в двух соседних выборках первого набора.
В дополнительных вариантах осуществления, генерирование первого набора импульсных характеристик канала содержит используют базу данных, база данных, содержащая геометрическое описание окружающей среды, в которой работает трассировщик лучей.
Некоторые варианты осуществления относятся к устройству, которое включает в себя трассировщик лучей для генерирования первого набора импульсных характеристик канала, представляющих канал беспроводной радиопередачи данных, первый набор, соответствующий первой скорости выборки, процессор, предназначенный для последующей обработки первого набора импульсных характеристик канала с дополнительной информацией для использования эмулятором канала для интерполяции первого набора импульсных характеристик канала, и эмулятор канала для беспроводной радиопередачи данных для интерполяции первого набора, используя дополнительную информацию для формирования второго набора импульсных характеристик канала, для представления беспроводного радиоканала между эмулятором канала и устройством, предназначенным для тестирования, второй набор, соответствующий второй частоте выборки выше, чем первая частота выборки, и для применения синтезированной последовательности к сигналам, обмен которыми выполняется с и посредством тестируемого устройства.
В дополнительных вариантах осуществления дополнительная информация включает в себя, для одного отвода в первой последовательности импульсных характеристик канала, один или больше из двух углов, представляющих направление прибытия, положение и скорость приемника.
Некоторые варианты осуществления относятся к способу формирования реалистичных тестовых сигналов для устройства радиопередачи данных, которое включает в себя: собирают трассы, полученные в полевых условиях, используя мобильный терминал, путем установления соединения для передачи сигналов с обслуживающим беспроводным узлом, выделяя информацию по каналам для соединения для передачи сигналов из мобильного терминала, используя трассы, полученные в полевых условиях, распределяют выделение каналов для соединения для передачи сигналов из мобильного терминала, используя трассы, полученные в полевых условиях, реконструируют соединение для передачи сигналов канала, используя информацию канала, выделенную из трасс, полученных в полевых условиях, и применяют распределенное выделение каналов, реконструированный канал соединения для передачи сигналов и реконструированные каналы, создающие взаимные помехи, для второго мобильного терминала, для тестирования мобильного терминала.
В дополнительных вариантах осуществления применение канала для соединения для передачи сигналов содержит: подключают канал соединения для передачи сигналов к регулятору уровня сигнала, в котором регулятор уровня сигнала подключен между блоком для передачи сигналов и вторым мобильным терминалом.
В дополнительных вариантах осуществления, реконструированный канал соединения для передачи сигналов включает в себя: выделение соединения для передачи сигналов, демодулированных опорных символов и соответствующей принятой мощности для демодулированных опорных символов из трасс, полученных в полевых условиях, реконструируют импульсные отклики канала из демодулированных опорных символов, и генерируют шумы соединения для передачи сигналов, используя импульсных отклики канала.
Дополнительные варианты осуществления включают в себя: выделяют информацию каналов для соединения, создающего взаимную помеху, используя трассы, полученные в полевых условиях, распределяют выделение каналов для соединений, создающих взаимную помеху, используя трассы, полученные в полевых условиях, и реконструируют каналы, создающие взаимные помехи, используя воспроизводимые трассы сигнала, в котором применение дополнительно содержит: применяют реконструированные каналы, создающие взаимные помехи, ко второму мобильному терминалу.
Дополнительные варианты осуществления включают в себя: эмулируют беспроводные узлы, создающие взаимные помехи, используя выделение каналов, создающих взаимные помехи.
В дополнительных вариантах осуществления первый мобильный терминал и второй мобильный терминал представляют собой один и тот же терминал.
Некоторые варианты осуществления относятся к устройству, которое включает в себя мобильный терминал для сбора трасс, записанных в полевых условиях, путем установления соединения для передачи сигналов с обслуживающим беспроводным узлом, внешний модуль обработки для выделения информации канала для соединения для передачи сигналов из мобильного терминала, используя трассы, записанные в полевых условиях, для распределенных выделений каналов для соединения, для передачи сигналов из мобильного терминала, используя трассы, записанные в полевых условиях, для реконструирования канала для соединения, для передачи сигналов, используя информацию каналов, выделенную из трасс, записанных в полевых условиях, и эмулятор канала, для применения распределенных выделений каналов, реконструированного канала соединения для передачи сигналов, и реконструированных каналов, создающих взаимные помехи для второго мобильного терминала для тестирования второго мобильного терминала.
В дополнительных вариантах осуществления мобильный терминал собирает трассы, полученные в полевых условиях, для сигналов канала, создающего взаимные помехи, и распределений, и в котором модуль внешней обработки дополнительно выделяет сигнала канала, создающего взаимные помехи, и выделение.
Дополнительные варианты осуществления включают в себя блок для передачи сигналов, для генерирования сигналов, представляющих выделение каналов, создающее взаимные помехи, и для предоставления сигналов для того же или другого эмулятора канала.
Некоторые варианты осуществления относятся к способу для тестирования устройства радиопередачи данных, которое включают в себя: прикрепляют тестируемое устройство к эмулируемой обслуживающей соте, устанавливают канал для передачи данных между тестируемым устройством и эмулируемой обслуживающей сотой, активируют соту, эмулирующую нагрузку, выполняют инжекцию взаимной помехи в установленный канал для передачи данных из соты, эмулирующей нагрузку, и применяют регулятор уровня сигнала для установления канала передачи данных и регулирования мощности передачи между оценкой обслуживающей соты и сотой, эмулирующей нагрузку.
В дополнительных вариантах осуществления мощность передачи канала нисходящей передачи данных из эмулируемой обслуживающей соты и соты, эмулирующей нагрузку, установлены, как стандартные значения для NodeB WCDMA.
В дополнительных вариантах осуществления сота для эмуляции нагрузки синхронизирована для каждого фрейма и для каждого чипа с эмулируемой обслуживающей сотой.
В дополнительных вариантах осуществления, инжектируемая взаимная помеха содержит инжектируемый ортогональный шум канала, в котором шум канала является ортогональным в отношении канала передачи данных в эмулируемой обслуживающей соте.
В дополнительных вариантах осуществления канал передачи представляет собой канал WCDMA, и в котором ортогональная взаимная помеха канала имеет другие коды формирования каналов, чем применяются обычно и в специально выделенных каналах.
В дополнительных вариантах осуществления, применение регулятора уровня сигнала содержит изменение мощности передачи эмулируемой обслуживающей соты или соты, эмулирующей нагрузку.
В дополнительных вариантах осуществления канал передачи данных представляет собой канал WCDMA, и изменение мощности передачи для соты, эмулирующей нагрузку, содержит изменение общих и специально выделенных физических каналов нисходящей передачи данных WCDMA в отношении мощности передачи эмулируемой обслуживающей соты.
В дополнительных вариантах осуществления канал передачи данных представляет собой канал WCDMA, и изменение мощности передачи для соты эмуляции нагрузки содержит изменение мощности взаимной помехи ортогонального канала относительно мощности передачи эмулируемой обслуживающей соты.
В дополнительных вариантах осуществления применение регулятора уровня сигнала содержит: применяют эмулируемый канал многолучевого распространения для канала передачи данных между тестируемым устройством и эмулируемой обслуживающей сотой, и применяют эмулируемый канал многолучевого распространения для канала передачи данных между тестируемым устройством и сотой, эмулирующей нагрузку.
В дополнительных вариантах осуществления применение эмулируемого канал многолучевого распространения содержит синхронизацию многолучевого распространения и прямые каналы на фрейм и на каждый чип сигналов, выводимых из регулятора уровня сигнала.
Некоторые варианты осуществления относятся к устройству, которое включает в себя эмулируемую обслуживающую соту для установления канала передачи данных с прикрепленным тестируемым устройством, соты, эмулирующие нагрузку, для инжекции взаимной помехи в установленный канал передачи данных, и регулятор уровня сигнала в установленном канале передачи данных для регулирования мощности передачи между эмулируемой обслуживающей сотой и сотой, эмулирующей нагрузку.