（通信与信息系统专业论文）tdscdma模拟bbu软件设计与实现.pdf

摘要 摘要 在t d s c d m a 网络的室内覆盖中，远端射频单元( r e m o t er fu n i t ，r r u ) 与基 带单元( b a s eb a n du n i t ，b b u ) 组合的网络覆盖方案与众多传统方案相比，有节约站 址资源、减少室内外馈线数量、组网灵活、扩容补盲方便等优势，是未来网络发 展的主流。中国移动已经加快t d s c d m a 网络建设，计划到2 0 1 1 年能够覆盖中 国大陆1 0 0 的地市，在这个过程中需要大量的r r u 投入网络建设。 测试是生产研发r r u 的重要环节。使用普通b b u 测试r r u 效率低、成本高， 没有b b u 产品的厂商更是缺乏测试r r u 的手段。模拟b b u 是针对r r u 测试开 发的产品，与普通b b u 功能相似，设计简单，提供丰富的测试功能，能够以低廉 的成本高效地完成r r u 测试工作，因此模拟b b u 具有重要的实用价值。 全文给出模拟b b u 软件设计方案。从r r u 测试工作出发，通过分析测试方 法，描述测试环境，总结模拟b b u 的软硬件功能。介绍硬件平台设计方案，描述 单板上主要芯片和板上接口。结合芯片特点和软件功能，设计软件总体结构，从 顶层划分三个子系统，分别定义每个子系统的功能和性能需求，以及子系统之间 的接口。进一步详细设计子系统软件结构，分解为更小的软件模块，并设计子模 块之间的接口，子模块的处理流程和运行线程等。 在单板上运行软件，搭建典型的r r u 测试环境测试模拟b b u 功能和性能。 设计三个测试用例，验证h 协议处理、下行信号发射和上行解调功能和指标。下 行发射测试中，r r u 发射每个时隙1 6 个码道q p s k 调制的9 载波信号，每个载波 功率为5 d b m ，e v m 为4 5 1 r m s ，功率偏差土o 5 d b m ；上行解调测试中，接收 1 2 2 k b p s 业务功率为一1 1 3 d b m 信号的误码率为0 0 8 ，满足语音业务。证明软件设 计能够满足t d s c d m ar r u 测试需求。 目前本文设计的模拟b b u 已经大量应用于某r r u 设备厂商的研发和生产中， 取得了良好的经济价值。 关键词：t d s c d m a ，r r u ，b b u ，i r ，测试 a b s t r a c t a b s t r a c t t h e r ea r ea d v a n t a g e so ft h es o l u t i o no fb b u ( b a s eb a n du n i t ) c o m b i n e dw i t l li 则 ( r e m o t er fu n i t li nt d s c d m a n e t w o r k si n d o o rc o v e r a g e t h es o l u t i o nc a ns a v es i t e r e s o u r c e s ，r e d u c et h en u m b e ro fi n d o o ra n do u t d o o rf e e d e r , h a sf l e x i b l en e t w o r k i n ga n d e a s ye x p a n s i o na b i l i t i e s c o m p a r e dw i t ht r a d i t i o n a ls o l u t i o n s i ti st h em a i n s t r c a mo ft h e f u t u r en e t w o r kd e v e l o p m e n t c h i n am o b i l eh a sa c c e l e r a t e dt h ec o n s t r u c t i o no f t d s c d m an e t w o r k p l a n st oc o v e r1o o o fc i t i e so fm a i n l a n dc h i n ai n2 0 11 i nt h e p r o c e s sr e q u i r e sa1 0 to fr r u t e s t i n gi sa ni m p o r t a n tp a r to fr r u r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t i ti sl o we 伍c i e n c y a n dh i g hc o s tt ou s ec o m m o nb b ui nr r u t e s t i n g t h em a n u f a c t u r e r sw i t h o u tb b u p r o d u c ta r el a c ko fm e a n st ot e s tr r u b b us i m u l a t o ri sak i n do fp r o d u c ta i m i n ga t r r u t e s t i n g h a st h es i m i l a rf e a t u r e st ot h eb b u ，a n dm o r er i c hf u n c t i o n a l i t yi nt e s t i n g i ti ss i m p l ed e s i g na n dc a nc o m p l e t et h ew o r ko fr r ut e s tm o r ee f f i c i e n ta n dc h e a p e r s oi th a si m p o r t a n tp r a c t i c a lv a l u e t h i sa r t i c l ec a r r i e so u tt h es o f t w a r ed e s i g no fb b us i m u l a t o r s t a r t i n gf r o mt h ei 删 t e s tb ya n a l y z i n gt h et e s tm e t h o d s ，c o n d i t i o n s ，t h e ns u m m e du pt h eh a r d w a r ea n d s o f t w a r ef e a t u r e s d e s c r i b e st h eh a r d w a r ep l a t f o r md e s i g n ，d e s c r i b et h ec h i p sa n d o n - b p a r di n t e r f a c e so ft h em a i nb o a r d d e s i g nt h ew h o l es o f t w a r ea r c h i t e c t u r eb a s e do n t h ec h i p sf e a t u r e sa n ds o f t w a r ef e a t u r e s t h et o pl a y e ri sd i v i d e di n t ot h r e es u b s y s t e m s d e f i n et h ef u n c t i o n a l i t ya n dp e r f o l r l r l a n c er e q u i r e m e n to fe a c hs u b s y s t e m ，a n dt h e i n t e r f a c eb e t w e e ns u b s y s t e m s c a r r yo u tt h ed e t a i ld e s i g no fe a c hs u b s y s t e m d i v i d e t h e r ni n t os m a l l e rs o f t w a r em o d u l e s ，a n dd e f i n et h ei n t e r f a c e sb e t w e e ns u b - m o d u l e s ， p r o c e s s i n ga n dr u n n i n g t h r e a d s r u nt h es o f t w a r eo nm a i nb o a r d s e tu pat y p i c a lr r ut e s te n v i r o n m e n tt od ob b u s i m u l a t o rf u n c t i o n a l i t ya n dp e r f o r m a n c et e s t i n g d e s i g nt h r e et e s tc a s e st ov e r i f yi r p r o t o c o lp r o c e s s i n g ，d o w n l i n ks i g n a lt r a n s m i s s i o na n du p l i n kd e m o d u l a t i o nf u n c t i o n s a n dp e r f o r m a n c e i nt 1 1 ed o w n l i n kt e s t ，r r ut r a n s m i t9c a r r i e r s ，5 d b mp e rc a r r i e r , a n d e v e r yc a r r i e r st i m es l o th a ss i x t e e nq p s km o d u l a t i o nd p c h s t h ee v m i s4 51 r n l s ， a n dp o w e rd e v i a t i o ni s4 - 0 5 d b m i nu p l i n kd e m o d u l a t i o nt e s t r e c e i v i n g - 113 d b m 1 2 2 k b p ss e r v i c es i g n a l t h eb e ri s 0 0 8 a n dm e e tt h ev o i c es e r v i c e s h o wt h e s o f t w a r eo fb b us i m u l a t o rm e e tt h ed e m a n do f t d s c d m ar r ut e s t n o wt h eb b us i m u l a t o rd e s i g n e di nt h i sa r t i c l eh a sb e e na p p l i e di ns o m er r u m a n u f a c t u r e r s ，h a sa c h i e v e dg o o de c o n o m i cv a l u e k e y w o r d s ：t d s c d m a ，r r u ，b b u ，l r , t e s t 图目录 图1 - 1 图l 。2 图1 3 图1 4 图1 5 图1 - 6 图1 7 图1 8 图1 - 9 图2 1 图2 2 图2 3 图2 - 4 图2 5 图2 6 图2 7 图2 8 图3 1 图3 - 2 图3 3 图3 - 4 图3 - 5 图3 - 6 图3 - 7 图3 - 8 图3 - 9 图3 1 0 图3 - 1 1 图3 1 2 图3 1 3 图3 1 4 图3 1 5 图3 1 6 图3 1 7 图目录 b b u + r r u 覆盖连接副4 1 3 i r 协议帧分级示意图【7 1 4 i r 协议帧时序副7 1 4 操作维护测试连接图5 链形组网测试连接图一6 环形组网测试连接图一6 星形组网测试连接图7 下行发射测试连接图7 上行接收测试连接图8 通道建立流程图1 7 j f 1 参数配置流程图【7 】1 1 初始化校准流程图【。n 1 2 小区配置流程图【7 j 1 2 告警上报流程图 7 】1 2 r r u 时延测量流程图1 【7 】1 3 r r u 时延测量流程图2 7 1 1 3 光纤时延测量图【6 j 1 6 模拟b b u 外部连接图。18 模拟b b u 单板硬件总体框图。1 9 模拟b b u 软件总体框图2 0 物理层接口队列缓冲区示意图2 3 小区配置2 4 无线链路配置。2 5 载波解调配置2 5 解调盯c i 选择配置2 6 f p 包格式2 6 上行导频时延测量包格式2 7 时隙测量包格式2 7 显示控制与h 接口子系统接口2 8 物理层与k 接口子系统接口2 9 上下行传输接口处理流程3 0 模拟b b u 上电启动流程3 1 心m 接入流程3 2 下行测试流程3 3 v i 图目录 图3 1 8 图4 1 图4 2 图4 3 图“ 图4 5 图4 6 图4 7 图4 8 图4 9 图4 1 0 图4 1 1 图4 1 2 图4 1 3 图4 1 4 图4 1 5 图4 1 6 图4 1 7 图4 1 8 图4 1 9 图4 2 0 图4 2 1 图4 2 2 图4 2 3 图4 2 4 图4 2 5 图4 2 6 图5 1 图5 2 图5 - 3 图5 - 4 图5 5 图5 - 6 图5 7 上行测试流程。3 4 显示控制子系统结构3 5 客户端网络连接3 6 模拟b b u 配置网络包3 7 p c 客户端线程3 7 c & m 转发服务器线程3 8 c & m 转发服务器消息发送流程。3 9 c & m 转发服务器广播接收流程3 9 c & m 转发服务器r r u 消息接收流程4 0 模拟b b u 配置服务器配置处理流程4 1 模拟b b u 配置服务器告警处理流程4 1 解调上报服务器处理流程4 2 测量上报服务器处理流程4 2 f p g a 驱动结构4 3 子帧中断处理流程4 4 告警中断处理流程4 4 d s p 驱动结构4 5 d s p 驱动回调函数流程4 5 d s p 驱动写d s p 存储器流程4 6 物理层子系统结构4 7 物理层子系统任务调度。4 8 信令模块数据结构4 9 下行码片级处理流程5 0 上行码片级处理流程5 1 上行符号级处理流程5 2 c c l l r c h 和t t i 处理流程5 3 k 接口子系统顶层5 4 系统集成与测试环境5 8 环行器传输特性5 9 通道建立结果6 1 下行9 载波全码道时域波形6 2 下行9 载波全码道时隙0 频谱6 3 主载波时隙0 码域测量6 4 主载波时隙0 的e v m 测量6 5 v 表目录 表2 1 表2 2 表2 3 表2 4 表2 5 表2 - 6 表2 7 表2 8 表3 1 表3 2 表3 3 表3 _ 4 表3 5 表3 - 6 表3 7 表3 8 表3 - 9 表3 1 0 表牛1 表4 2 表5 - 1 表5 2 表5 3 表5 - 4 表5 5 表5 - 6 表5 7 表目录 i r 接口处理需求1o c & m 信令处理需求1 0 小区无线链路配置需求1 4 下行码片级数据产生需求1 4 上行解调及测量需求1 5 数据导入导出需求1 5 光纤时延测量需求1 7 配置及维护需求17 显示控制子系统功能表2 l 物理层子系统功能表2 1 h 接口子系统功能表2 2 物理层接口队列缓冲区定义2 3 物理层信令列表2 3 测量上报内容列表2 7 i r 接口子系统寄存器列表1 一2 8 显示控制子系统中断列表2 9 i r 接口子系统寄存器列表2 3 0 物理层子系统中断列表3 1 客户端网络接口列表3 6 f p g a 驱动i o c t l 接口4 3 智能小区通道建立测试用例6 0 下行9 载波全码道测试用例6 2 载波功率测量结果6 3 码域功率测量结果6 4 调制精度测量结果6 5 上行解调无线链路测试用例6 6 灵敏度测量结果6 6 v i 缩略词表 英文缩写 1 6 q a m 3 g p p a c l r a d c a x c b b u c & m c p l d c p r i c r c c t f c d a c d a g c d c h d d c d s p d u c d w p t s e m i f e v m f p f p g a f 仰 g s m g u i h s d p a m h 缩略词表 英文全称 16q u a d r a t u r ea m p l i t u d em o d u l a t i o n 3 r dg e n e r a t i o np a r t n e r s h i pp r o j e c t a d j a c e n tc h a n n e ll e a k a g ep o w e rr a t i o a n a l o gt od i g i t a lc o n v e r t e r a n n e t ac a r r i e r b a s eb a n du n i t c o n t r o la n dm a n a g e m e n t c o m p l e xp r o g r a m m a b l el o g i cd e v i c e c o m m o np u b l i cr a d i oi n t e r f a c e c y c l i cr e d u n d a n c yc h e c k c a l c u l a t e dt r a n s p o r tf o r m a tc o m b i n a t i o n d i 百t a lt oa n a l o gc o n v e r t e r d i 百t a la u t o m a t i cg a i nc o n t r o l d e d i c a t e dc h a n n e l d 硒t a ld o w nc o n v e r t e r d 硒t a ls i g n a lp r o c e s s o r d i 西t a lu pc o n v e r t e r d o w n l i n kp i l o tt i m es 1 0 t e x t e r n a lm e m o r yi n t e r f a c e e r r o rv e c t o rm a g n i t u d e f r a m ep r o t o c o l f i e l dp r o g r a m m a b l eg a t ea r r a y f i l et r a n s f e rp r o t o c a l g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n s g r a p h i c a lu s e ri n t e r f a c e s h i g l ls p e e dd o w n l i n kp a c k e ta c c e s s i n f o r m a t i o ne l e m e n t i n t e r f a c eb e t w e e nt h er r ua n dt h eb b u i x 中文释义 1 6 进制正交幅度调制 第三代移动通信伙伴项目 领道泄漏功率比 模数转换器 天线载波 基带单元 控制和管理 复杂可编程逻辑器件 通用公共无线电接口 循环冗余校验 传输格式组合计算值 数模转换器 数字自动增益控制 专用信道 数字下变频器 数字信号处理器 数字上变频器 下行导频时隙 外部存储器接口 矢量误差幅度 帧协议 现场可编程门阵列 文件传输协议 全球移动通信系统 图像用户接口 高速下行分组接入 信息元素 r r u 与b b u 接口 缩略词表 i s c p h b j f f s l u r l o f l o p l o s l t e m i i m i m o m m l p c i q p s k r n c i 洲 r s c p r r w p s f n t c p t d s c d m a t d d t f c i t t i v c p i n t e r f e r e n c es i g n a lc o d ep o w e r i n t e r f a c eb e t w e e nt h eb b ua n dt h er n c n e j o u r n a l l i n gf l a s hf i l es y s t e m l o g - l i k e l i h o o dr a t i o l o s to ff r a m e l o s to f p o w e r l o s to fs i g n a l l o n gt e r me v o l u t i o n m e d i ai n d e p e n d e n ti n t e r f a c e m u l t i p l e i n p u tm u l t i p l e - - o u t p u t m a nm a c h i n el a n g u a g e p e r i p h e r a lc o m p o n e n ti n t e r c o n n e c t q u a d r a t u r ep h a s es l l i rk e 如n g r a d i on e t w o r kc o n t r o l l e r r e m o t er fu n i t r e c e i v e ds i g n a lc o d ep o w e r r e c e i v e dt o t a lw i d e b a n dp o w e r s y s t e mf r a m en u m b e r t u r b o d e c o d e rc o p r o c e s s o r t i m e d i 啊s i o n s y n c h r o n i z a t i o n c o d e d i v i s i o nm u l t i p h ea c c e s s t i m ed i v i s i o nd u p l e x i n g t r a n s p o r tf o r m a tc o m b i n a t i o ni n d i c a t o r t r a n s m i s s i o nt i m ei n t e r v a l v i t e r b i d e c o d e rc o p r o c e s s o r x 干扰信号码功率 b b u 与r n c 接口 日志闪存文件系统 对数似然比 帧丢失 功率丢失 信号丢失 长期演进 介质无关接口 多天线输入输出技术 人机语言 外设组件互联 正交移相键控 无线网络控制器 远端射频单元 接收信号码功率 接收总带宽功率 系统帧号 t l 曲o 译码协处理器 时分一同步码分多址接入 时分双工 传输格式组合指示 传输时间间隔 维特比译码协处理器 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特另t l d h 以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 日期：加卜年厂月岁日 论文使用授权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名逛丝导师签 日期： 第一章绪论 1 1 课题背景 第一章绪论 2 0 0 9 年中国移动投入5 5 8 亿建设了十万个t d s c d m a 1 】基站，计划2 0 1 0 将 投资4 5 0 亿建设七万个基站，到2 0 1 0 年底将覆盖全国3 3 0 个城市【2 】。根据预测， 发生在室内的3 g 数据业务将占到总业务的9 0 以上。t d s c d m a 网络建设中， 解决室内覆盖，提供良好的业务服务是运营商需要关注的重点。 目前2 g 网络采用宏蜂窝基站实现大部分室内覆盖，在机场、商铺、大型写字 楼等室内用户密集、业务需求大的室内场景中，为了达到良好的覆盖效果，建设 专门的室内分布系统。通过改造已有2 g 室内分布系统，使其能够和3 g 共用是业 内普遍采用的策略，可以很大程度地减少重复投资造成的浪费，只需要在已有的 基础上增加多系统合路器、分路器、干放和信号源，改造的投资一般不高于2 0 ， 可以节省很大的费用【3 j 。 虽然使用传统的宏基站、微基站和干放设备可以实现室内覆盖，但是传统基 站设备功率小，馈线需要从主设备开始连接，功率损耗大，覆盖面积小。网络建 设初期用户少，业务需求小，为了更好更经济地解决t d s c d m a 室内覆盖，降低 网络设计难度，采用快速增大覆盖范围的方案。当用户不断增加、业务量不断上 升时，再在原有覆盖基础上增加容量来满足用户需求。 与2 g 室内覆盖方案相同，可以采用单支路输出+ 干放+ 分布系统的方式。由于 t d s c d m a 标准自身技术特点，室内覆盖方案更多地利用了射频前端多支路的特 点，而采用多支路覆盖方式，并引入b b u + r r u 【4 1 的分布式方式，所以t d s c d m a 室内覆盖方案与传统2 g 相比更加全面和多样，便于运营商根据不同的网络环境、 不同的建网需求，选择不同的解决方案。 1 2 室内覆盖方案 种。 常见的t d 。s c d m a 室内覆盖方案有宏蜂窝、微蜂窝、直放站和b b u + r r u 四 电子科技大学硕士学位论文 1 2 1 宏蜂窝 宏基站+ 无源( 有源) 分布式系统是2 g 系统最普遍的室内覆盖解决方案，在 t d s c d m a 系统中也会使用。无源室内分布式系统的特点是使用大量的射频无源 器件将基站的无线信号传输到需要覆盖的室内地区。有源室内分布式系统与无源 系统的区别在于，当覆盖场景过大，无源分布系统会导致过大的损耗，为了达到 覆盖效果，需要增加有源干线放大器。 因为采用宏基站作为信源，通过增加基站设备的资源就可以完成扩容，所以 这种方案扩容方便。但是宏基站和塔放之间采用射频馈线连接，大型建筑物的室 内覆盖将使用大量的射频馈线，造成系统成本上升，施工难度加大，而且馈线损 耗会造成射频信号衰减很大，不利于功率的有效使用。宏基站体积大，需要专门 的设备机房，不适合没有机房的场景。 1 2 2 微蜂窝 微基站是一种适用于室内覆盖的解决方案，其体积小重量轻，支持2 2 0 v 交流 供电，可以挂墙安装。采用微蜂窝作为信号源，相对于宏蜂窝来说业务承载较小， 适用于业务量适中的大楼等建筑，特别是无机房条件的室内覆盖。由于安装方便， 应用方式灵活，建网速度快。当多个微基站共存时，对于局部区域的室内覆盖， 容易调整规划。 但是微基站容量和输出功率有限，如果需要覆盖较大区域则需要更多的微基 站，导致建网成本增加。微基站组网时，每个信源的容量有限，不同信源之间的 容量不能共享，对于些室内环境，如果区域内其话务量的分布不均匀或者随时 间变化很大，由于无线资源共享率低，建设成本相对较高。微基站覆盖有限，可 能会产生较多的小区切换，会损耗一定的资源。 1 2 3 直放站【5 】 直放站的施主天线与需要转发的基站的天线相对，接收从基站发射来的下行 射频信号，由转发天线将增强的信号向无线信号盲区或微弱区辐射，达到增加下 行覆盖范围和提高覆盖质量的目的。转发天线接收来自手机的信号，将增强的信 号再通过施主天线发向基站天线。在整个过程中，直放站抵消了基站到直放站之 2 第一章绪论 间的无线信号路径损耗，使无线信号得到了延伸。 以g s m 网络的使用经验看，直放站主要用于边际网的建设当中。在3 g 网络 建设的初期阶段，城区等高话务地区直放站的作用只是对个别盲区进行覆盖，在 进行室内分布系统建设时，可以考虑小功率直放站的使用。相对来说，边际网的 建设需要比较多的直放站。 1 2 4 分布式基站 分布式基站由b b u 和r r u 组成。b b u 承担基带处理部分，通过i u b 接口与 r n c 连接；r r u 承担中频和射频处理，中频处理包括成型滤波，d u c 、d d c 等， 射频包括混频器、发射机的功率放大器、接收机的射频滤波器、低噪声放大器等 4 1 。 b b u 通过光纤连接到r r u ，可以安装到不同地点。r r u 体积小、重量轻、安装简 单，可以直接安装于靠近天线位置的金属桅杆或墙面上。b b u 是采用小型化设计 的盒式设备，可安装于标准机柜中，具有占地面积小、易于安装、功能全面、功 耗低的特点，便于与现有站点共存，并且支持堆叠方式扩展容量。 b b ur r u 图1 1b b u + r r u 覆盖连接图【4 】 在传统基站中因为采用了智能天线，每个扇区有八根智能天线和一根校准线， 共九根射频线连接到室内部分。在b b u + r r u 的方式下，采用光纤传输基带信号， 将大大减少中间的馈线连接。b b u 和r r u 之间可以通过星型、链型和环型方式进 行组网，使得b b u + r r u 方案可以灵活地进行网络布置。能够通过增强b b u 处理 容量来达到平滑扩容的目的。 从现在发展的情况看未来网络发展的主流将会是b b u + r r u 组合的基站覆盖 方式。b b u + r r u 覆盖方式的出现为运营商网络覆盖提供一流的低成本快速建网的 解决方案。 3 o：臼； - i 电子科技大学硕士学位论文 1 3i r 协议概述 在i r 协议中，t d - s c d m a 的5 m s 周期子帧被分为2 0 0 个超组( s u p 昏g r o u p ) ， 每个超组包括3 2 个组( 觚u p ) ，每个组由每个a x c 的一个c h i p 的i q 数据组成。 每3 个2 个超- 8 h 组 二亘二固一 团 - ，- ， 揣唼竺罗 - - ， 5 m s 子帧 至叵1 二亟二 至巫 当线速率为1 2 2 8 8 g b p s 时，一个组包含2 4 个a x c ；当线速率为2 4 5 7 6 g b p s 时，一个组包含4 8 个a x c 。每个组传输时间是0 7 8 1 2 5 i - t s 为一个c h i p 。在一个超 内，第一个组的第一个字节作为同步字k 2 8 5 ，第二个字节传送s g n ( 超组号，范 围0 - - 1 9 9 ) ，其余的用来传送用户i q 量化数据。每一个组的前4 8 b i t ( 2 4 个a x c ) 或 9 6 b i t ( 4 8 个a x c ) 用来存放每个i q 量化的最低位，之后依次存放每个a x c 的余下 3 0 b i t 。 下行c & m 数据处于下行数据帧中g p 时隙之后的上行导频时隙和时隙1 的超 组中，数据总宽度为8 0 0 1 x s ；上行c & m 数据在上行数据帧中的g p 时隙数据之前 的时隙0 和下行导频时隙的超组中，数据总宽度为7 5 0 i - t s 。在c & m 的超组中，每 个组的第3 到第6 个字节，用于存放c & m 数据，即每个组可以存放4 个字节 7 1 。 时隙0 g p 时隙1 时隙2 时隙3 时隙4 时隙5 时隙6 空口示意 三上l l ：i i 兰tl 薹t l 三t i ：三l ：；! 上l ：三三 下微口臣亘工三卜而( 卫 蜘叫三二j 互二卜一 图l - 3i r 协议帧时序图m 4 第一章绪论 i r 支持使用以太网协议来传送c & m 信息，利用t c p 协议获取i p 地址，该i p 地址由b b u 分配。以太帧传输采用 帧结构，如果k 接口 上没有以太网数据发送时填0 。s p d 是8 b 1 0 b 编码中的k 2 7 7 ，e p d 是k 2 9 7 。 m a c 帧为普通m a c 帧去掉p r e a m b l e 、s f d 、e f d 、s s d 、e s d 后的数据7 1 。 1 4r r u 测试方法 根据 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网分布式基站的射频远端设 备测试方法旧中规定的各项测试内容，可以归纳为四个类型：操作维护测试、组 网测试、下行发射测试、上行接收测试。根据不同的测试类型，测试平台的连接 方式有所不同。下面分别描述以上四种不同类型的测试项目的硬件连接方式以及 所需要的设备。 1 4 1 操作维护测试 测试r r u 的各项操作维护功能，测试的项目有：用户接1 2 、安全管理、告警 管理、配置管理、性能管理、r r u 设备维护【6 】。有两种连接方式： ( 1 ) 主机通过以太网或串1 2 直接连接到r r u ； ( 2 ) 主机通过以太网连接到模拟b b u ，模拟b b u 通过光纤连接到r r u 。 因为最终r r u 安装到楼顶上，维护人员不便于到楼顶上操作，所以选用第二种连 接方式。 图l _ 4操作维护测试连接图 用户接口功能测试完成g u i 功能检查和命令行功能检查。通过操作维护平台 对r r u 设备进行相应的维护操作，观察反馈信息输出。 安全管理测试完成操作员权限限制功能和数据安全功能测试。通过操作维护 创建新用户并改变用户权限，在不同的权限下完成查询和配置操作。 告警管理测试完成r r u 告警上报、告警显示、告警保存、实时告警查询、历 史告警查询、环境监控告警功能测试。通过人为制造告警项( 如掉电告警、位置告 5 电子科技大学硕士学位论文 警、功放过温告警等1 ，查询r r u 系统上报的告警信息。 配置管理测试完成数据配置、数据查询、逻辑资源查询、软件升级、软件回 退功能测试。通过查询和修改相关配置数据( 如小区、扇区、频点等参数配置) ，下 载软件并对r r u 进行软件升级，如果系统判断并上报升级出现问题，通过自动或 者手动的方式回退到原来的软件版本。 性能管理功能测试完成c p u 占有率的性能统计、r r u 测量功能测试。通过 m m l 或者g u i 交互功能，进行c p u 占有率的性能统计或进行如磁盘利用率、存 储空间查询等操作。 r r u 设备远程维护完成r r u 远程复位、硬复位、r r u 状态查询、r r u 打开 关闭功放、r r u 维护日志功能测试。通过m m l 或者g u i 交互功能，执行相应的 操作，查看系统是否正确响应，并查看r r u 状态和日志记录。 1 4 2 组网测试 测试r r u 各种网络拓扑的组网能力，测试的项目有：链形组网、星型组网、 环形组刚6 】【7 1 。通过下发各r r u 设备的配置操作命令，r r u 响应正常，r r u 链上 各设备建立的不同业务均正常可用。 叵p 邓亘乎亘旧一固 图1 5 链形组网测试连接图 链形组网中，模拟b b u 连接到第1 级r r u 主光e l ，第1 级r r u 辅光口连接 到第2 级r r u 的主光口，以此类推第，l 一1 级r r u 辅光口连接到第n 级r r u 的主 光1 3 。 图1 - 6 环形组网测试连接图 环形组网和链形组网相似，不过最后一级r r u 的辅光口连接到模拟b b u 辅 光口上。 6 第一章绪论 图1 7星形组网测试连接图 星型组网中，各个r r u 的主光口同时连接到模拟b b u 的不同光口上。 1 4 4 上行接收测试 测试r r u 接收机性能指标，测试的项目有：参考灵敏度、接收机动态范围、 邻道选择性、阻塞特性、互调特性 6 1 。 由信号源提供射频信号，通过衰减器、功分器等连接到r r u 的天线口。r r u 通过h 接口将基带信号传输给模拟b b u ，由模拟b b u 解调译码，并计算误码率。 因为有信号源自身热噪声存在，所以为了输出准确的- 1 1 0 d b m 射频信号，需要在 7 电子科技大学硕士学位论文 信号源输出端连接衰减器。功分器将干扰信号耦合到有用信号中，用于测试接收 机动态范围、领道选择性和阻塞特性等测试项目。 1 5 内容及结构安排 图1 9 上行接收测试连接图 第一章描述t d s c d m a 覆盖方式，分析r r u 的测试方法。 第二章根据测试需求和测试设备连接方式，分析模拟b b u 的硬件接口需求。 根据测试中各个详细测试项目，分析模拟b b u 软件需求。 第三章根据模拟b b u 硬件平台，给出软件总体设计，规划每个子系统详细功 能和性能需求，并设计各个子系统之间的接口。在系统层面上设计模拟b b u 的典 型工作流程。 第四章详细描述各个子系统内部结构，并设计子系统内部模块之间的接口， 模块处理流程和运行环境。 第五章根据r r u 测试需求和规范【6 】，设计测试环境和