一种模拟的高铁场景下终端测试方法技术

本申请提供了一种模拟的高铁场景下终端测试方法，该方法包括：建立模拟系统时，信道模拟器通过M×Tx个端口连接RRU，将同一个BBU连接的不同RRU的信号衰落建模成不同的簇，由信道模拟器端口模拟；与移动终端的芯片连接的端口数同终端的芯片的天线数相同；Tx为RRU连接的天线阵列数；终端与高铁基站通过所述信道模拟器进行通信，对终端的终端芯片和高铁基站的功能和性能进行测试。该方法在模拟的高铁场景下完成高铁基站、终端芯片的功能和性能测试，使得测试时减少RRU的使用，降低测试成本。

A simulated terminal test method for high-speed rail scene

This application provides a terminal test method for an analog high-speed railway scenario. The method includes: when establishing an analog system, the channel simulator connects RRUs through M*Tx ports, modeling the signal fading of different RRUs connected to the same BBU into different clusters, which are simulated by channel simulator ports, and the terminal connected to the chip of the mobile terminal. Tx is the number of antenna arrays connected by RRU. The terminal communicates with the high-speed railway base station through the channel simulator to test the function and performance of the terminal chip and the high-speed railway base station. This method completes the function and performance test of high-speed railway base station and terminal chip under the simulated high-speed railway scenario, which reduces the use of RRU and the test cost.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟的高铁场景下终端测试方法
本专利技术涉及无线通信
，特别涉及一种模拟的高铁场景下终端测试方法。
技术介绍
随着移动蜂窝网络技术的发展，我国三大通信运营商的网络从传统的2G、3G逐步过渡到了4G，通信业务的重点也从语音短信，转为数据业务为主。4G移动通信系统长期演进(LTE)经过标准化早期的技术验证及商用后的演进与优化，能够完整支持高清语音、视频浏览等新兴业务，为移动互联网的发展提供了良好的管道支撑。网络覆盖的不断提升，增加的新场景对系统性能的挑战日益严重。中国高铁的发展日新月异，三纵、三横的高铁网络已覆盖全国。为满足高铁旅客的语音与数据需求，多家运营商都对高铁网络进行了专项优化，如：中国移动、中国电信、中国联通，这些运营商的4G网络频点较高、穿透损耗大，高铁车速快、多普勒频移大等因素，实际用户的无线通信体验并不令人满意。因此，需要系统设备厂家和终端芯片厂家仍在努力改进其高铁算法，优化端到端性能。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种模拟的高铁场景下终端测试方法，以使测试时减少RRU的使用，降低测试成本。为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：一种模拟的高铁场景下终端测试方法，该方法包括：模拟N个高铁基站，针对每个高铁基站设置2个射频拉远单元RRU，每个RRU连接独立的天线阵列，每个高铁基站上的天线阵列指向不同；配置M个基带处理单元BBU与2N个RRU连接；在信道模拟器中建立信道模型时，将第n个高铁基站和第n+1个高铁基站之间的铁轨按照等距离间距划分为L段，根据终端的终端芯片在模拟铁轨中的位置计算每段的首、尾两点的大尺度衰落和小尺度衰落，通过插值周期将L段分别划分子段，每个子段的大尺度衰落、小尺度衰落采用所在段的首尾两点的大尺度、小尺度衰落通过线性插值获得；信道模拟器通过M×Tx个端口连接RRU，将同一个BBU连接的不同RRU的信号衰落建模成不同的簇，由信道模拟器端口模拟；与移动终端的芯片连接的端口数同终端的芯片的天线数相同；Tx为RRU连接的天线阵列数；终端与高铁基站通过所述信道模拟器进行通信，对终端的终端芯片和高铁基站的功能和性能进行测试。由上面的技术方案可知，本申请中基于中国高铁4G网络的外场测量与布站情况，通过RRU的合并建立符合实际信道传播特点的信道模型，并在模拟的高铁场景下完成高铁基站、终端芯片的功能和性能测试，使得测试时减少RRU的使用，降低测试成本。附图说明图1为本申请实施例中建立测试系统的流程示意图；图2为本申请实施例中建立的高铁场景对应的拓扑示意图；图3为本申请实施例中室内测试系统示意图；图4为本申请实施例中在模拟的高铁场景下进行终端测试的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本专利技术的技术方案进行详细说明。本申请实施例中提供一种模拟的高铁场景下终端测试方法，基于中国高铁4G网络的外场测量与布站情况，通过射频拉远单元(RRU)的合并建立符合实际信道传播特点的信道模型，并在模拟的高铁场景下完成高铁基站、终端芯片的功能和性能测试，使得测试时减少RRU的使用，降低测试成本。下面结合附图，详细描述本申请实施例实现在模拟的高铁场景下终端测试过程。参见图1，图1为本申请实施例中建立测试系统的流程示意图。具体步骤为：步骤101，基于实际高铁场景，进行拓扑建立。参见图2，图2为本申请实施例中建立的高铁场景对应的拓扑示意图。图2中模拟N个高铁基站，针对每个高铁基站设置2个RRU，则RRU总数为2N；每个RRU连接独立的天线阵列，每个高铁基站上的天线阵列指向不同；配置M个基带处理单元(BBU)与2N个RRU连接；不同RRU连接相同的BBU，或不同的BBU；其中，N为大于1的整数，M为大于0的整数。设第m个BBU连接的RRU的数目为nm，则其中，1≤m≤M，且m为整数。步骤102，在建立上述拓扑的基础上，信道模拟器中建立信道模型。在信道模拟器中建立信道模型时，具体实现如下：将第n个高铁基站和第n+1个高铁基站之间的铁轨按照等距离间距划分为L段，根据终端的终端芯片在模拟铁轨中的位置计算每段的首、尾两点的大尺度衰落和小尺度衰落，通过插值周期将L段分别划分子段，每个子段的大尺度衰落、小尺度衰落采用所在段的首尾两点的大尺度、小尺度衰落通过线性插值获得；其中，1≤n≤N，且n为整数，L根据信道生成工具的运算速率确定，L为大于1的整数。上述通过插值周期将L段分别划分子段，每个子段的大尺度衰落、小尺度衰落采用所在段的首尾两点的大尺度、小尺度衰落通过线性插值获得，具体包括：针对划分的L段中的每一段处理方式一致，这里以第l段为例，1≤l≤L，且l为整数：针对L段中的第l段，若终端芯片位于的高铁列车通过第l段的时间为tl，根据插值周期Tc将第l段等分为个子段，每个子段的大尺度、小尺度衰落采用第l段首、尾两点的大尺度、小尺度衰落通过线性插值获得；其中，插值周期fc为高铁系统的中心频点，Vsun为光速，v为终端芯片所在高铁的运动速度，pλ为半波长内的采样点数目，Tc为信道模拟器支持的最小信道更新周期。当不为整数时，可以通过向上取整、向下取整、或四舍五入取整方式取整后，再进行子段的划分。针对大尺度的功率计算，本申请实施例给出具体实现方式如下：大尺度衰落包括：路径损耗、阴影衰落和基站天线增益。其中，路径损耗为其中，A＝17.02，B＝42.19，C＝20，X为车厢穿透损耗，根据高铁车厢的材质不同，取值可以为15～35dB，d为RRU与终端芯片之间的三维空间距离，单位为m，fc为高铁系统的中心频点，单位为GHz。阴影衰落服从对数正态分布，均值为0，平原场景标准差为6，山地场景标准差为8。不同位置之间的阴影衰落的自相关性服从负指数分布，平原场景自相关距离为104米，山地场景自相关距离为130米。基站天线增益为基站设备的天线增益，即高铁基站的真实天线增益图中给出的增益，或协议规定的天线增益，即协议规定的理论天线增益图中给出的增益。针对小尺度衰落的功率，本申请给出了如下计算方式：在模拟终端所在高铁通过铁轨的过程中，每个时刻计算方式相同。针对小尺度衰落计算时，对于时刻t，每个RRU和终端芯片之间直射簇的到达角φt和离开角由RRU和终端在当前时刻的相对地理位置根据全局坐标系计算获得；当簇延时线模型的簇数目为C时，不同簇的到达角为{φ1,φ2,…,φC}，离开角为到达角时刻t的偏移角△φt＝φ1-φt，修正后的时刻t的到达角为{φ1-△φt,φ2-△φt,…,φC-△φt}；离开角时刻t的偏移角修正后的时刻t的到达角为当簇时延模型的各簇时延为{σ1,σ2,…,σC}，且时刻t，RRU与终端芯片之间的距离为dt，时刻t的时延偏移为其中Vsun为光速，则修正后的时刻t的各簇时延为{σ1-△σt,σ2-△σt,…,σC-△σt}。如果模拟所有簇，会增加测试的难度，在本申请实施例中具体实现时，还可以进行簇优化，具体优化如下：同一BBU下不同RRU的信号经历的衰落模拟成不同的簇，每簇的功率包括RRU与终端的芯片的位置计算大尺度衰落和小尺度衰落；对第m个BBU与终端之间的簇数目C×nm个簇的功率进行从大到小的排序，取功率最大的前K个簇进行模拟，其中，K为信道模拟器支持的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟的高铁场景下终端测试方法，其特征在于，该方法包括：模拟N个高铁基站，针对每个高铁基站设置2个射频拉远单元RRU，每个RRU连接独立的天线阵列，每个高铁基站上的天线阵列指向不同；配置M个基带处理单元BBU与2N个RRU连接；在信道模拟器中建立信道模型时，将第n个高铁基站和第n+1个高铁基站之间的铁轨按照等距离间距划分为L段，根据终端的终端芯片在模拟铁轨中的位置计算每段的首、尾两点的大尺度衰落和小尺度衰落，通过插值周期将L段分别划分子段，每个子段的大尺度衰落、小尺度衰落采用所在段的首尾两点的大尺度、小尺度衰落通过线性插值获得；信道模拟器通过M×Tx个端口连接RRU，将同一个BBU连接的不同RRU的信号衰落建模成不同的簇，由信道模拟器端口模拟；与移动终端的芯片连接的端口数同终端的芯片的天线数相同；Tx为RRU连接的天线阵列数；终端与高铁基站通过所述信道模拟器进行通信，对终端的终端芯片和高铁基站的功能和性能进行测试。

【技术特征摘要】
1.一种模拟的高铁场景下终端测试方法，其特征在于，该方法包括：模拟N个高铁基站，针对每个高铁基站设置2个射频拉远单元RRU，每个RRU连接独立的天线阵列，每个高铁基站上的天线阵列指向不同；配置M个基带处理单元BBU与2N个RRU连接；在信道模拟器中建立信道模型时，将第n个高铁基站和第n+1个高铁基站之间的铁轨按照等距离间距划分为L段，根据终端的终端芯片在模拟铁轨中的位置计算每段的首、尾两点的大尺度衰落和小尺度衰落，通过插值周期将L段分别划分子段，每个子段的大尺度衰落、小尺度衰落采用所在段的首尾两点的大尺度、小尺度衰落通过线性插值获得；信道模拟器通过M×Tx个端口连接RRU，将同一个BBU连接的不同RRU的信号衰落建模成不同的簇，由信道模拟器端口模拟；与移动终端的芯片连接的端口数同终端的芯片的天线数相同；Tx为RRU连接的天线阵列数；终端与高铁基站通过所述信道模拟器进行通信，对终端的终端芯片和高铁基站的功能和性能进行测试。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过插值周期将L段分别划分子段，每个子段的大尺度衰落、小尺度衰落采用所在段的首尾两点的大尺度、小尺度衰落通过线性插值获得，包括：针对L段中的第l段，若终端芯片位于的高铁列车通过第l段的时间为tl，根据插值周期Tc将第l段等分为个子段，每个子段的大尺度、小尺度衰落采用第l段首、尾两点的大尺度、小尺度衰落通过线性插值获得；其中，插值周期fc为高铁系统的中心频点，Vsun为光速，v为终端芯片所在高铁的运动速度，pλ为半波长内的采样点数目，Tc为信道模拟器支持的最小信道更新周期。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：同一BBU下不同RRU的信号经历的衰落模拟成不同的簇，每簇的功率包括RRU与终端的芯片的位置计算大尺度衰落和小尺度衰落；对第m个BBU与终端之间的簇数目C×...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，李雷，陈凯，杨思远，郭凤然，徐菲，魏贵明，
申请(专利权)人：工业和信息化部电信研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11