專利名稱：測試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統和方法
技術領域：
本發明涉及一種用于測試高速環境下移動臺(Mobile Station,簡稱 MS)接收靈敏度的系統，本發明還涉及一種測試高速環境下移動臺接收靈 敏度的方法。
技術背景隨著蜂窩移動網、無線局域網以及廣播電視網通信技術的快速發展， 刺激了人們想在任何時刻、任何地方、任何環境使用基于上述通信網技術 的移動臺觀看移動業務內容的需求。現有的商用蜂窩移動終端技術的應用 場景均為低速場景(即移動臺相對其基站的運動速度小于200km/s)。隨著時速超過200km/s的高速列車不斷投入商用，開發能在高速列車 環境下使用的移動臺成為一個急需解決的關鍵技術問題。解決該技術問題 的一個首要條件，是要形成能測試、驗證該項技術的測試方法、驗證方法， 以便能為解決該技術形成故障檢測、定位的手段、技術改進方向和性能評 價的基礎。目前迫切需要一種測試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統和 方法。 發明內容本發明所要解決的第一個技術問題就是為了克服以上的不足，提出了 一種用于測試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統。本發明所要解決的第二個技術問題就是為了克服以上的不足，提出了 一種測試高速環境下移動臺接收靈敏度的方法。本發明的第一個技術問題通過以下的技術方案予以解決 一種用于測 試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統，包括基站模擬器和用于模擬多普 勒效應的衰落信道模擬器；所述衰落信道模擬器耦合在基站模擬器和被測 移動臺之間；所述基站模擬器、衰落信道模擬器和被測移動臺都位于電磁 屏蔽室內。優選地，所述衰落信道模擬器包括多普勒信號發生器、本振發生器、 下變頻器、上變頻器和混頻器；所述下變頻器輸入分別耦合有基站模擬器和本振發生器的輸出，所述混頻器輸入分別耦合有下變頻器和多普勒信號 發生器的輸出，所述上變頻器輸入分別耦合有混頻器和本振發生器的輸出， 所述上變頻器輸出與被測移動臺輸入耦合。所述衰落信道模擬器為掃頻信號源，所述掃頻信號源的掃頻幅度和掃 頻周期可調。還包括雙工器；所述基站模擬器的下行信號經衰落信道模擬器、雙工器傳遞給被測移動臺，所述被測移動臺上行信號經雙工器傳遞給基站模擬 器。所述基站模擬器和衰落信道模擬器之間通過低損耗射頻電纜連接，所 述衰落信道模擬器和雙工器之間通過低損耗射頻電纜連接。本發明的第二個技術問題通過以下的技術方案予以解決 一種測試高 速環境下移動臺接收靈敏度的方法，包括如下步驟A、將基站模擬器、 被測移動臺和用于模擬多普勒效應的衰落信道模擬器放置于電磁屏蔽室， 所述衰落信道模擬器耦合在基站模擬器和被測移動臺之間；設置所述基站 模擬器的信道參數，使所述被測移動臺處于待接收狀態；B、測出被測移 動臺的接收靈敏度。優選地，所述衰落信道模擬器包括多普勒信號發生器、本振發生器、 下變頻器、上變頻器和混頻器；所述下變頻器輸入分別耦合有基站模擬器 和本振發生器的輸出，所述混頻器輸入分別耦合有下變頻器和多普勒信號 發生器的輸出，所述上變頻器輸入分別耦合有混頻器和本振發生器的輸出， 所述上變頻器輸出與被測移動臺輸入耦合。所述步驟B具體包括如下步驟Bl、調節衰落信道模擬器多普勒頻移 的掃描周期至預定周期值、掃描幅度至預定幅度值；B2、基站模擬器與 被測移動臺之間進行數據收發，測量出在該預定周期和預定掃描幅度下移 動臺的誤碼比特率不大于預設值時的最大接收靈敏度。所述步驟Bl之前還包括如下步驟設置衰落信道模擬器多普勒頻移 的掃描周期為零、掃描幅度為零，基站模擬器與被測移動臺之間進行數據 收發，測量出此時被測移動臺的誤碼比特率不大于預設值時的最大接收靈 敏度。本發明與現有技術對比的有益效果是本發明提出了一種測試高速環 境下移動臺接收靈敏度的系統和方法，該系統和方法將為正確設計和客觀評價高速移動應用場景所需的技術提供基礎。本發明的系統結構簡 單、易實現；本發明的方法對環境要求低，簡便易行。
圖1是本發明的用于測試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統的結構示意圖；圖2是本發明的衰落信道模擬器的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體的實施方式并結合附圖對本發明做進一步詳細說明。 如圖1所示， 一種用于測試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統，包 括基站模擬器1、用于模擬多普勒(D叩pler)效應的衰落信道模擬器2、 雙工器3。所述基站模擬器1的下行信號經衰落信道模擬器2、雙工器3 傳遞給被測移動臺4，所述被測移動臺4的上行信號經雙工器3傳遞給基 站模擬器1。所述基站模擬器1和衰落信道模擬器2之間通過低損耗射頻 (RF)電纜連接，所述衰落信道模擬器2和雙工器3之間通過低損耗射頻 電纜連接。所述基站模擬器1、衰落信道模擬器2、雙工器3和被測移動臺 4都位于電磁屏蔽室內。所述移動臺即移動終端，包括手持終端、上網卡 等。如圖2所示，所述衰落信道模擬器2包括多普勒信號發生器21、本振 發生器22、下變頻器23、上變頻器24和混頻器25。所述下變頻器,23輸 入分別耦合有基站模擬器1和本振發生器22的輸出，所述混頻器25輸入 分別耦合有下變頻器23和多普勒信號發生器21的輸出，所述上變頻器24 輸入分別耦合有混頻器25和本振發生器22的輸出，所述上變頻器24輸出 與被測移動臺4輸入耦合。下變頻器23對基站模擬器1輸出的標準頻率信 號fin和本振發生器22輸出的頻率為flo的本振信號進行下變頻為固定頻 率信號fif，其中fif:fm-flo。多普勒信號發生器21輸出的多普勒信號可以 為fd或-fd，混頻器25對固定頻率信號fif和多普勒信號(fd或-fd)進行 混頻，輸出混頻信號fif土fd至上變頻器24。上變頻器24對混頻信號fif土fd 和本振信號flo進行上變頻得到衰落信道模擬器2的輸出信號fout， fout= (fif土fd) +flo= (fm-flo) ±fd+flo=fm±fd。這樣就形成了一個完整的信號 模擬流程。下面以一個實例說明本發明可以完全模擬出高速環境下移動臺的接收 場景。具體的模擬不同速度的過程原理設置如下:設定多普勒信號發生器21輸出的多普勒信號fd = 0時，衰落信道模擬器2的輸出信號fout就是基 站模擬器輸出1的標準頻率信號fm (fout=fm)，此時模擬出了移動臺與基 站之間的相對靜止的物理狀態。設定多普勒信號發生器21輸出的多普勒信 號為fd時，衰落信道模擬器2的輸出信號fout=fm+fd，此時就模擬出了移 動臺以x千米/秒的速度靠近基站的物理過程。設定多普勒信號發生器21 輸出的多普勒信號為-fd時，衰落信道模擬器2的輸出信號fout-fm-fd，此 時就模擬出了移動臺以x千米/秒的速度遠離基站的物理過程。顯然，所述衰落信道模擬器也可為掃頻信號源，所述掃頻信號源的掃 頻幅度和掃頻周期可調。一種測試高速環境下移動臺接收靈敏度的方法，包括如下步驟 第一步:建立被測移動臺無線鏈路正常工作所需高速信道環境和條件， 使所述被測移動臺處于該環境和條件的正常無線鏈路工作狀態。具體包括 如下步驟將基站模擬器、被測移動臺、雙工器和用于模擬多普勒效應的衰落信道模擬器放置于電磁屏蔽室。通過低損耗射頻(RF)電纜將基站模擬器、被測移動臺、雙工器和衰落信道模擬器按照圖1的連接關系進行連 接，建立正常的無線鏈路。設置所述基站模擬器和被測移動臺的信道參數， 使所述被測移動臺處于待接收狀態。第二步測出被測移動臺在上述環境和條件下的接收靈敏度。移動臺 的接收靈敏度將作為移動臺在高速運動時產生頻移的自適應控制能力的重 要參考標準之一。我們評定接收靈敏度的標準是通過移動臺與基站模擬 器之間進行數據收發時,測出移動臺所發生的誤碼比特率小于等于預設值 (優選1%)時的最大接收靈敏度，該最大接收靈敏度即為移動臺的接收 靈敏度。第二步可具體包括如下步驟設置衰落信道模擬器D叩pler頻移的掃 描周期Td-0、掃描幅度Ad:0，此時表征被測移動臺與基站模擬器之間的 相對速度為0km/s (即相對靜止)。基站模擬器與被測移動臺之間進行數據 收發，測量出此時被測移動臺的接收靈敏度(假定為M)。調節衰落信道 模擬器Doppler頻移的掃描周期至預定周期值(即Td=t)、掃描幅度至預 定幅度值(Ad=aO)，此時表征被測移動臺與基站模擬器之間的相對速度為 X千米/秒。基站模擬器與被測移動臺之間進行數據收發，測量出在該預定 周期和預定掃描幅度下移動臺的誤碼比特率不大于預設值時的最大接收靈 敏度。該最大接收靈敏度即為被測移動臺與基站模擬器之間的相對速度為X千米/秒，被測移動臺的接收靈敏度(假定為N)。預定周期值t和預定幅 度值a0可以根據需要進行調整，從而可以逐步增大被測移動臺與基站模擬 器之間的相對速度，使測量更準確。通過比較被測移動臺的接收靈敏度M (基站模擬器與被測移動臺之間相對靜止時)與接收靈敏度N (基站模擬 器與被測移動臺之間的相對速度為X千米/秒)，可以評估被測移動臺在高 速條件下的自適應控制能力的優劣。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明.。對于本發明所屬技術 領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于測試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統，其特征在于包括基站模擬器和用于模擬多普勒效應的衰落信道模擬器；所述衰落信道模擬器耦合在基站模擬器和被測移動臺之間；所述基站模擬器、衰落信道模擬器和被測移動臺都位于電磁屏蔽室內。
2. 根據權利要求1所述的用于測試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統， 其特征在于所述衰落信道模擬器包括多普勒信號發生器、本振發生器、 下變頻器、上變頻器和混頻器；所述下變頻器輸入分別耦合有基站模擬器 和本振發生器的輸出，所述混頻器輸入分別耦合有下變頻器和多普勒信號 發生器的輸出，所述上變頻器輸入分別耦合有混頻器和本振發生器的輸 出，所述上變頻器輸出與被測移動臺輸入耦合。
3. 根據權利要求1所述的用于測試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統， 其特征在于所述衰落信道模擬器為掃頻信號源，所述掃頻信號源的掃頻 幅度和掃頻周期可調。
4. 根據權利要求1-3任一所述的用于測試高速環境下移動臺接收靈敏度 的系統，其特征在于還包括雙工器；所述基站模擬器的下行信號經衰落 信道模擬器、雙工器傳遞給被測移動臺，所述被測移動臺上行信號經雙工 器傳遞給基站模擬器。
5. 根據權利要求4所述的用于測試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統， 其特征在于所述基站模擬器和衰落信道模擬器之間通過低損耗射頻電纜 連接，所述衰落信道模擬器和雙工器之間通過低損耗射頻電纜連接。
6. —種測試高速環境下移動臺接收靈敏度的方法，其特征在于包括如下 步驟A. 將基站模擬器、被測移動臺和用于模擬多普勒效應的衰落信道模擬器 放置于電磁屏蔽室，所述衰落信道模擬器耦合在基站模擬器和被測移 動臺之間；設置所述基站模擬器的信道參數，使所述被測移動臺處于 待接收狀態；B. 測出被測移動臺的接收靈敏度。
7. 根據權利要求6所述的測試高速環境下移動臺接收靈敏度的方法，其特 征在于所述衰落信道模擬器包括多普勒信號發生器、本振發生器、下變 頻器、上變頻器和混頻器；所述下變頻器輸入分別耦合有基站模擬器和本振發生器的輸出，所述混頻器輸入分別耦合有下變頻器和多普勒信號發生 器的輸出，所述上變頻器輸入分別耦合有混頻器和本振發生器的輸出，所 述上變頻器輸出與被測移動臺輸入耦合。
8. 根據權利要求6或7所述的測試高速環境下移動臺接收靈敏度的方法，其特征在于所述步驟B具體包括如下步驟Bl、調節衰落信道模擬器多普勒頻移的掃描周期至預定周期值、掃描幅度 至預定幅度值；B2、基站模擬器與被測移動臺之間進行數據收發，測量出在該預定周期和 預定掃描幅度下移動臺的誤碼比特率不大于預設值時的最大接收靈敏度。
9. 根據權利要求8所述的測試高速環境下移動臺接收靈敏度的方法，其特 征在于所述步驟Bl之前還包括如下步驟設置衰落信道模擬器多普勒頻移的掃描周期為零、掃描幅度為零，基站模擬器與被測移動臺之間進行 數據收發，測量出此時被測移動臺的誤碼比特率不大于預設值時的最大接 收靈敏度。
全文摘要
本發明公開了一種測試高速環境下移動臺接收靈敏度的系統和方法，該系統包括基站模擬器和用于模擬多普勒效應的衰落信道模擬器；衰落信道模擬器耦合在基站模擬器和被測移動臺之間；基站模擬器、衰落信道模擬器和被測移動臺都位于電磁屏蔽室內。該方法包括如下步驟將基站模擬器、被測移動臺和用于模擬多普勒效應的衰落信道模擬器放置于電磁屏蔽室，衰落信道模擬器耦合在基站模擬器和被測移動臺之間；設置基站模擬器的信道參數，使被測移動臺處于待接收狀態；測出被測移動臺的接收靈敏度。本發明提的系統和方法將為正確設計和客觀評價高速移動應用場景所需的技術提供基礎。
文檔編號H04Q7/34GK101217754SQ200710125600
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月29日 優先權日2007年12月29日
發明者兵 何, 劉香山, 孔慶富, 曹真華, 羅江友, 健 陳 申請人:深圳市桑達無線通訊技術有限公司