專利名稱：實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真測試信道傳輸性能的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸，特別涉及一種實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真測試信道傳輸性能的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
傳輸信道的性能是通信系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。信道傳輸性能的分析與測試是設(shè)計、規(guī)劃及部署通信系統(tǒng)的必要手段。目前信道傳輸性能的分析及測試方法主要有以下幾種1)理論模型及仿真分析依據(jù)現(xiàn)有傳輸信道的理論模型，如瑞利統(tǒng)計模型、萊斯統(tǒng)計模型、Hata模型等，利用計算機(jī)進(jìn)行信道建模，仿真?zhèn)鬏斝诺?，獲得不同信噪比下的性能曲線。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要購買專用的測試儀器和設(shè)備，成本較低；構(gòu)建通信系統(tǒng)前就可以展開系統(tǒng)的理論分析及仿真工作，非常適用于系統(tǒng)的前期預(yù)言；大量的仿真平臺和軟件可供選擇，可根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的需求編制仿真軟件，測試方法、測試手段、測試范圍，測試數(shù)據(jù)的記錄方式也靈活多變；數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收在一臺計算機(jī)內(nèi)部完成，處理簡單，不需要發(fā)送端與接收端額外的協(xié)商和同步。
但是，該方法也存在以下缺陷信道模型只是反映了在特定環(huán)境下傳輸信道的一階或高階統(tǒng)計特性，與實(shí)際的信道特性存在一定的差異，仿真所獲得的性能曲線需要結(jié)合現(xiàn)場測試所獲得的數(shù)據(jù)來分析具體通信系統(tǒng)中特定信道的傳輸性能；無法結(jié)合具體設(shè)備分析特定傳輸信道的穩(wěn)定性；信道模型、數(shù)據(jù)發(fā)送、接收流程全部通過軟件實(shí)現(xiàn)，編程工作量較大。
2)實(shí)際信道采用自環(huán)模式結(jié)合專用測試儀器的方法如圖1所示，將實(shí)際傳輸信道的兩端連接到同一臺專用測試儀器上，利用該設(shè)備同時模擬通信系統(tǒng)中的發(fā)送端和接收端。專用測試儀器按系統(tǒng)要求發(fā)送指定速率的數(shù)據(jù)包，經(jīng)由實(shí)際信道傳輸后，專用測試儀器接收數(shù)據(jù)包，判斷數(shù)據(jù)包經(jīng)信道傳輸后能否正確接收，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。在一臺專用測試儀器內(nèi)部同時處理數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，記錄、統(tǒng)計、分析實(shí)際信道的傳輸性能。其優(yōu)點(diǎn)在于采用自環(huán)模式只需要一臺專用測試儀器；無需信道建模，只需設(shè)置專用測試儀器的參數(shù)或編制相應(yīng)的腳本文件，簡化了測試軟件的編程工作；能夠獲得實(shí)際傳輸信道的性能；數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收在一臺專用測試儀器的內(nèi)部完成，不需要發(fā)送端與接收端額外的協(xié)商和同步。
但是，該方法也存在以下缺陷由于傳輸信道的特點(diǎn)，自環(huán)方式可能無法反映其真實(shí)特性。例如對于無線信道，發(fā)送端必須與接收端間隔一定的距離，以反映信道的路徑損耗和多徑衰落。并且對于現(xiàn)場已部署的信道，難以采用自環(huán)模式測試其性能；需要購置專用測試儀器導(dǎo)致成本增加，并且可能需要針對不同的信道購買相應(yīng)的專用測試儀器；需要專用測試儀器支持自環(huán)模式；測試手段、測試方法、測試范圍和測試數(shù)據(jù)的記錄方式受專用測試儀器所支持的功能限制；難以對一發(fā)多收的情況進(jìn)行測試。
3)實(shí)際信道采用開環(huán)模式結(jié)合專用測試儀器的方法如果自環(huán)模式不能反映信道的特性，或者難以采用自環(huán)模式測試信道的性能，可采用開環(huán)模式，如圖2所示，將實(shí)際的傳輸信道與兩臺或多臺專用測試儀器相連，利用一臺或多臺專用測試儀器模擬通信系統(tǒng)中的發(fā)送端，利用一臺或多臺專用測試儀器模擬通信系統(tǒng)中的接收端。專用測試儀器，即發(fā)送端按系統(tǒng)要求發(fā)送指定速率的數(shù)據(jù)包，經(jīng)由實(shí)際信道傳輸后，專用測試儀器，即接收端接收數(shù)據(jù)包，判斷數(shù)據(jù)包經(jīng)信道傳輸后能否正確接收，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。其優(yōu)點(diǎn)在于無需信道建模，只需設(shè)置專用測試儀器的參數(shù)或編制相應(yīng)的腳本文件，簡化了測試軟件的編程工作；專用測試儀器無需支持自環(huán)模式；能夠?qū)σ话l(fā)多收、多發(fā)多收的情況進(jìn)行測試；可用于現(xiàn)場已部署的信道、無線衰落信道的測試。
但是，該方法也存在以下缺陷需要購置專用的測試儀器，對于點(diǎn)到多點(diǎn)，多點(diǎn)到多點(diǎn)的傳輸需要購置多臺專用測試儀器，導(dǎo)致成本的急劇增加；測試手段、測試方法、測試范圍和測試數(shù)據(jù)的記錄方式受專用測試儀器所支持的功能限制；發(fā)送端和接收端位于不同的專用測試儀器中，收發(fā)雙方需要協(xié)商和同步。
4)實(shí)際信道采用自環(huán)模式結(jié)合計算機(jī)仿真的方法將實(shí)際傳輸信道的兩端連接到同一臺計算機(jī)上，利用該計算機(jī)同時模擬通信系統(tǒng)中的發(fā)送端和接收端。編制仿真軟件，按照系統(tǒng)要求，在該計算機(jī)上完成編碼、交織、調(diào)制等一系列發(fā)送流程，產(chǎn)生指定速率的數(shù)據(jù)包，經(jīng)由實(shí)際信道傳輸后，計算機(jī)接收數(shù)據(jù)包，完成解調(diào)、解交織、譯碼等一系列接收流程，并比較譯碼后的數(shù)據(jù)包與編碼前的數(shù)據(jù)包是否一致，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。其優(yōu)點(diǎn)在于不需要購買專用測試儀器，成本較低；能夠獲得實(shí)際傳輸信道的性能；大量的仿真平臺和軟件可供選擇，可根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的需求編制仿真軟件，測試方法、測試手段、測試范圍和測試數(shù)據(jù)的記錄方式靈活可變；數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收在一臺專用測試儀器的內(nèi)部完成，不需要發(fā)送端與接收端額外的協(xié)商和同步。
但是，該方法也存在以下缺陷自環(huán)方式可能無法反映被測信道的真實(shí)特性。對于現(xiàn)場已部署的信道，難以采用自環(huán)方式測試其性能；難以對一發(fā)多收的情況進(jìn)行測試；數(shù)據(jù)發(fā)送、接收流程全部通過軟件實(shí)現(xiàn)，編程工作量較大。
5)實(shí)際信道采用開環(huán)模式結(jié)合計算機(jī)仿真的方法將實(shí)際的傳輸信道與兩臺或多臺計算機(jī)相連，利用一臺或多臺計算機(jī)模擬通信系統(tǒng)中的發(fā)送端，利用一臺或多臺專用測試儀器模擬通信系統(tǒng)中的接收端。計算機(jī)模擬的發(fā)送端按系統(tǒng)要求完成編碼、交織、調(diào)制等一系列發(fā)送流程，產(chǎn)生指定速率的數(shù)據(jù)包，經(jīng)由實(shí)際信道傳輸后，計算機(jī)模擬的接收端接收數(shù)據(jù)包，完成解調(diào)、解交織、譯碼等一系列接收流程，并比較譯碼后的數(shù)據(jù)包與編碼前數(shù)據(jù)包，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。其優(yōu)點(diǎn)在于不需要購買專用的測試儀器，成本較低；能夠獲得實(shí)際傳輸信道的性能；能夠?qū)σ话l(fā)多收、多發(fā)多收的情況進(jìn)行測試；可用于現(xiàn)場已部署的信道、無線衰落信道的測試；測試方法、測試手段、測試范圍和測試數(shù)據(jù)的記錄方式靈活可變。
但是，該方法也存在以下缺陷數(shù)據(jù)發(fā)送、接收流程全部通過軟件實(shí)現(xiàn)，編程工作量較大；發(fā)送端和接收端在不同的計算機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，收發(fā)雙方需要協(xié)商和同步。
綜合考慮上述五種測試方法的優(yōu)點(diǎn)與缺陷，可以看出開環(huán)模式下，實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真的方法是較理想的一種，它避免了購入專用的測試設(shè)備從而導(dǎo)致成本的增加，測試方法、測試手段、測試范圍具有很高的靈活性，適用于多種傳輸信道并存的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，能夠在室內(nèi)對傳輸信道進(jìn)行測試，同時也能夠?qū)ΜF(xiàn)場已部署的信道進(jìn)行測試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于解決上述缺陷，避免缺陷存在，提供一種實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真測試信道傳輸性能的系統(tǒng)，包含發(fā)送裝置和接收裝置，其中，發(fā)送裝置包含隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模塊，隨機(jī)地產(chǎn)生指定長度的數(shù)據(jù)信息；發(fā)送流程處理模塊，對隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模塊輸出的數(shù)據(jù)信息完成發(fā)送流程的操作，生成待發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息，；寫文件模塊，將發(fā)送流程處理模塊輸出的待發(fā)送數(shù)據(jù)包信息寫入所述文件；讀文件模塊，從所述文件中讀取待發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息；發(fā)送模塊，在傳輸數(shù)據(jù)前形成握手信息，重復(fù)發(fā)送相同的握手信息；以指定的時間間隔發(fā)送讀文件模塊輸出的數(shù)據(jù)包信息；形成傳輸終止信息，重復(fù)發(fā)送相同的傳輸終止信息。
接收裝置包含接收模塊，根據(jù)接收到的握手信息內(nèi)容建立文件，同時接收數(shù)據(jù)包信息、傳輸終止信息，根據(jù)傳輸終止信息關(guān)閉所述文件；寫文件模塊，將接收模塊輸出的數(shù)據(jù)包信息寫入所述文件；讀文件模塊，從所述文件中讀取數(shù)據(jù)包信息；接收流程處理模塊，對讀文件模塊輸出的數(shù)據(jù)包信息完成接收流程的操作，輸出接收的數(shù)據(jù)信息；對比統(tǒng)計模塊，對比發(fā)送信息和接收信息內(nèi)容，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。
本發(fā)明還提供一種實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真測試信道傳輸性能的方法，包含發(fā)送端實(shí)現(xiàn)方法與接收端實(shí)現(xiàn)方法，其中，發(fā)送端實(shí)現(xiàn)方法包含生成指定長度的數(shù)據(jù)信息；對數(shù)據(jù)信息完成發(fā)送流程的操作，寫入特定的文件；形成握手信息，并向接收端重復(fù)發(fā)送握手信息；從所述文件中讀取數(shù)據(jù)包信息；以指定的時間間隔發(fā)送數(shù)據(jù)包信息；形成傳輸終止信息，并向接收端重復(fù)發(fā)送傳輸終止信息。
接收端實(shí)現(xiàn)方法包含接收握手信息，根據(jù)握手信息建立特定的文件，將握手信息寫入該文件起始位置；接收數(shù)據(jù)包信息，將數(shù)據(jù)包信息寫入所述文件；接收傳輸終止信息，將傳輸終止信息寫入所述文件的結(jié)束位置，關(guān)閉該文件；從所述文件讀取數(shù)據(jù)包信息，對數(shù)據(jù)包完成接收流程的操作，生成接收信息；通過校驗，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。
一種測試方法，發(fā)送端對數(shù)據(jù)信息完成發(fā)送流程的操作進(jìn)一步包含加數(shù)據(jù)包頭、加CRC、編碼、打孔、加標(biāo)志位、交織、調(diào)制和插入導(dǎo)頻，或發(fā)送端根據(jù)數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式將待發(fā)送數(shù)據(jù)包信息寫入特定的文件。
一種測試方法，發(fā)送端根據(jù)測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、交織方式、調(diào)制方式的要求形成握手信息。
一種測試方法，發(fā)送端根據(jù)信道測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式的要求，從所述文件中讀取待發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息。
一種測試方法，發(fā)送端根據(jù)信道測試對傳輸速率的要求，以指定的時間間隔發(fā)送數(shù)據(jù)包信息。
一種測試方法，發(fā)送端根據(jù)信道測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、交織方式、調(diào)制方式的要求形成傳輸終止信息。
一種測試方法，接收端提取一個通過CRC校驗的正確的握手信息，根據(jù)信息的內(nèi)容建立特定的文件，將正確接收的握手信息寫入文件的起始位置，或接收端根據(jù)數(shù)據(jù)包中包頭所含信息源地址、數(shù)據(jù)包大小、傳輸速率信息的內(nèi)容，將接收數(shù)據(jù)包寫入所述文件。
一種測試方法，接收端提取一個通過CRC校驗的正確的傳輸終止信息，根據(jù)信息包含的信息源地址、數(shù)據(jù)包大小、傳輸速率信息關(guān)閉所述文件。
一種測試方法，或接收端根據(jù)結(jié)果分析對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式和傳輸速率的要求從所述文件中讀取接收的數(shù)據(jù)包信息。一種測試方法，接收端根據(jù)握手信息的內(nèi)容，對輸出的數(shù)據(jù)包進(jìn)行信道均衡、解調(diào)、去交織、去標(biāo)志位、打孔位插零、譯碼、CRC校驗、移除數(shù)據(jù)包頭。
一種測試方法，一系列接收流程的操作，生成接收信息，或接收端利用CRC校驗結(jié)果或?qū)Ρ冉邮招畔⒑桶l(fā)送信息的內(nèi)容，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真的方法測試信道的傳輸性能，能夠獲得真實(shí)的信道傳輸特性，同時支持一對多/多對多的通信模式，可應(yīng)用于不同類型的傳輸信道，并具有手段靈活、成本低的優(yōu)點(diǎn)。信息包的產(chǎn)生及對信息包所進(jìn)行的發(fā)送流程的操作在測試開始前完成，傳輸過程中，發(fā)送端只需從特定的文件讀取并發(fā)送數(shù)據(jù)包，能夠滿足高速率、一對多/多對多的復(fù)雜通信系統(tǒng)測試對實(shí)時性的要求。發(fā)送端重復(fù)多次發(fā)送握手信息幀實(shí)現(xiàn)與接收端的同步，避免一對多/多對多的通信系統(tǒng)引入復(fù)雜的應(yīng)答機(jī)制及因此而引入的時延。接收端根據(jù)幀標(biāo)志位，接收握手信息幀、數(shù)據(jù)信息幀和傳輸終止信息幀。對接收數(shù)據(jù)包所進(jìn)行的接收流程的操作在測試結(jié)束后完成，傳輸過程中，接收端只需將接收數(shù)據(jù)包寫入特定的文件，能夠滿足高速率、一對多/多對多通信系統(tǒng)測試對實(shí)時性的要求。發(fā)送端重復(fù)多次發(fā)送傳輸終止信息幀，通知接收端測試結(jié)束，避免引入復(fù)雜的應(yīng)答機(jī)制及因此而引入的時延。


圖1為實(shí)際信道結(jié)合專用測試儀器，采用自環(huán)模式測試信道性能的系統(tǒng)示意圖；圖2為實(shí)際信道結(jié)合專用測試儀器，采用開環(huán)模式測試信道性能的系統(tǒng)示意圖；圖3為本發(fā)明發(fā)送裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的測試方法流程圖；圖6為本發(fā)明三種類型信息幀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說明，現(xiàn)配合

如下本發(fā)明針對通信系統(tǒng)中的傳輸信道，提出了一種實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真測試信道傳輸性能的系統(tǒng)，包含發(fā)送裝置與接收裝置。如圖3所示，其中發(fā)送裝置包含隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模塊、發(fā)送流程處理模塊、寫文件模塊、讀文件模塊、發(fā)送模塊。
隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模塊，隨機(jī)地產(chǎn)生指定長度的數(shù)據(jù)信息，模擬測試系統(tǒng)的信息源。發(fā)送流程處理模塊，對隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模塊輸出的數(shù)據(jù)信息完成加數(shù)據(jù)包頭、加循環(huán)冗余效驗碼(CRC-Cyclic Redundancy Check)、編碼、打孔、加標(biāo)志位、交織、調(diào)制和插入導(dǎo)頻一系列發(fā)送流程的操作，生成待發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息；寫文件模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式，將發(fā)送流程處理模塊輸出的待發(fā)送數(shù)據(jù)包信息寫入特定的文件。讀文件模塊，根據(jù)信道測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式的要求，從特定的文件中讀取待發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息。發(fā)送模塊在傳輸數(shù)據(jù)前根據(jù)測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式的要求形成握手信息，重復(fù)發(fā)送多個相同的握手信息；然后根據(jù)信道測試對傳輸速率的要求，以指定的時間間隔發(fā)送讀文件模塊輸出的數(shù)據(jù)包信息；之后，再根據(jù)測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式的要求形成傳輸終止信息，重復(fù)發(fā)送多個相同的傳輸終止信息。
如圖4所示，所述接收裝置包含接收模塊、寫文件模塊、讀文件模塊、接收流程處理模塊、對比統(tǒng)計模塊。
接收模塊，根據(jù)接收到的握手信息內(nèi)容，提取其中一個通過CRC校驗的正確信息，并同時接收數(shù)據(jù)包信息、傳輸終止信息，提取其中一個通過CRC校驗的正確傳輸終止信息，。寫文件模塊將接收模塊輸出的數(shù)據(jù)包信息寫入特定的文件。讀文件模塊根據(jù)結(jié)果分析對源地址、數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式和傳輸速率的要求，從特定的文件中讀取數(shù)據(jù)包信息。接收流程處理模塊，對讀文件模塊輸出的數(shù)據(jù)包信息完成信道均衡、解調(diào)、去交織、去標(biāo)志位、打孔位插零、譯碼、CRC校驗、移除數(shù)據(jù)包頭一系列接收流程的操作，輸出接收的數(shù)據(jù)信息。對比統(tǒng)計模塊，利用CRC校驗結(jié)果或?qū)Ρ冉邮樟鞒烫幚砟K輸出的接收信息和發(fā)送信息的內(nèi)容，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。
本發(fā)明還提供了一種實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真測試信道傳輸性能的方法，包含發(fā)送端實(shí)現(xiàn)方法與接收端實(shí)現(xiàn)方法。如圖5所示，其中，發(fā)送端測試實(shí)現(xiàn)方法包含生成大量指定長度的數(shù)據(jù)信息；按照系統(tǒng)設(shè)計要求對數(shù)據(jù)信息完成發(fā)送流程的操作，寫入特定的文件；生成握手信息，并向指定的接收端重復(fù)發(fā)送握手信息；從特定的文件中讀取數(shù)據(jù)包信息；以指定的時間間隔發(fā)送數(shù)據(jù)包信息；生成傳輸終止信息，并向指定接收端重復(fù)發(fā)送傳輸終止信息。
接收端測試實(shí)現(xiàn)方法包含接收握手信息，根據(jù)握手信息建立特定的文件，將握手信息寫入該文件起始位置；接收數(shù)據(jù)包信息，將數(shù)據(jù)包信息寫入特定的文件；接收傳輸終止信息，將傳輸終止信息寫入特定的文件結(jié)束位置，關(guān)閉特定的文件；從特定的文件讀取數(shù)據(jù)包信息，按照系統(tǒng)設(shè)計要求對數(shù)據(jù)包完成接收流程的操作，生成接收信息；通過校驗，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。
在實(shí)際操作過程中，是按照如下方法實(shí)現(xiàn)的開始測試前，發(fā)送端利用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模塊產(chǎn)生大量長度為n Byte的數(shù)據(jù)信息。然后，發(fā)送流程處理模塊根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加數(shù)據(jù)包頭、加CRC、編碼、打孔、加標(biāo)志位、交織、調(diào)制和插入導(dǎo)頻一系列發(fā)送流程的操作，形成待發(fā)送的數(shù)據(jù)包寫文件模塊根據(jù)數(shù)據(jù)包大小、編碼方式和調(diào)制方式將發(fā)送流程處理模塊輸出的待發(fā)送數(shù)據(jù)包信息寫入特定的文件。發(fā)送模塊在傳輸數(shù)據(jù)前根據(jù)測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、交織方式、調(diào)制方式的要求形成握手信息，重復(fù)發(fā)送n(n＞1)個相同的握手信息?？紤]到應(yīng)用于一發(fā)多收或多發(fā)多收的情況，為避免引入復(fù)雜的應(yīng)答機(jī)制，本發(fā)明采用重復(fù)多次發(fā)送握手信息的方法，采用CRC效驗，而不是采用自動重傳請求(ARQ-Automatic Retransmission request)或混合自動重傳請求(HARQ-Hybrid Automatic Retransmission reQuest)的方法。然后，讀文件模塊根據(jù)信道測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式的要求，從特定的文件中讀取待發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息。發(fā)送模塊再根據(jù)信道測試對傳輸速率的要求，以指定的時間間隔發(fā)送讀文件模塊輸出的數(shù)據(jù)包。之后，發(fā)送模塊再根據(jù)信道測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、交織方式、調(diào)制方式的要求形成傳輸終止信息，重復(fù)發(fā)送n(n＞1)個相同的傳輸終止信息?？紤]到應(yīng)用于一發(fā)多收或多發(fā)多收的情況，為避免引入復(fù)雜的應(yīng)答機(jī)制，本發(fā)明采用重復(fù)多次發(fā)送傳輸終止信息的方法采用CRC效驗而不是采用ARQ或HARQ的方法。
在傳輸過程中，通過幀標(biāo)志位指明所傳輸信息幀的類型如圖6所示，存在以下三種類型的信息幀1、握手信息幀幀標(biāo)志位為’7F’，則表明為握手信息幀。握手信息幀由幀標(biāo)志位和握手信息構(gòu)成。其中，握手信息采用固定長度、固定的編碼和調(diào)制方式。握手信息包含以下內(nèi)容a、信息源地址，指明握手信息幀的發(fā)送端地址；b、數(shù)據(jù)包長度，指明發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度，數(shù)據(jù)包由數(shù)據(jù)包頭和數(shù)據(jù)信息構(gòu)成；c、數(shù)據(jù)包頭長度，指明數(shù)據(jù)包頭的長度，數(shù)據(jù)包頭由數(shù)據(jù)包序號和CRC構(gòu)成；d、數(shù)據(jù)包頭CRC長度，指明數(shù)據(jù)包頭中所采用CRC長度；e、數(shù)據(jù)包頭CRC類型，指明數(shù)據(jù)包頭中所采用CRC類型；f、數(shù)據(jù)包編碼方式，指明數(shù)據(jù)包所采用的編碼方式；g、數(shù)據(jù)包調(diào)制方式，指明數(shù)據(jù)包所采用的調(diào)制方式；h、傳輸開始時間；i、起始數(shù)據(jù)包序號，指明第一個發(fā)送數(shù)據(jù)包的序號；j、傳輸速率；k、填充位。
2、傳輸終止信息幀幀標(biāo)志位為’F7’，則表明為傳輸終止信息幀。傳輸終止信息幀由幀標(biāo)志位和終止信息構(gòu)成。其中，終止信息采用固定長度、固定的編碼和調(diào)制方式。終止信息包含以下內(nèi)容a、信息源地址，指明傳輸信息幀的發(fā)送端的地址；b、數(shù)據(jù)包長度，指明發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度，數(shù)據(jù)包由數(shù)據(jù)包頭和數(shù)據(jù)信息構(gòu)成；c、數(shù)據(jù)包頭長度，指明數(shù)據(jù)包頭的長度，數(shù)據(jù)包頭由數(shù)據(jù)包序號和CRC構(gòu)成；d、數(shù)據(jù)包頭CRC長度，指明數(shù)據(jù)包頭中所采用CRC的長度；e、數(shù)據(jù)包頭CRC類型，指明數(shù)據(jù)包頭中所采用CRC的類型；f、數(shù)據(jù)包編碼方式，指明數(shù)據(jù)包所采用的編碼方式；g、數(shù)據(jù)包調(diào)制方式，指明數(shù)據(jù)包所采用的調(diào)制方式；h、傳輸終止時間；i、終止數(shù)據(jù)包序號，指明最后一個發(fā)送數(shù)據(jù)包的序號；j、傳輸速率；
k、填充位。
3、數(shù)據(jù)信息幀幀標(biāo)志位為’FF’，則表明為數(shù)據(jù)信息幀。數(shù)據(jù)信息幀由幀標(biāo)志位和數(shù)據(jù)包構(gòu)成。數(shù)據(jù)包由數(shù)據(jù)包頭和數(shù)據(jù)信息構(gòu)成。數(shù)據(jù)包頭包含以下內(nèi)容a、信息源地址，指明數(shù)據(jù)信息幀的發(fā)送端的地址；b、數(shù)據(jù)包序號，指明數(shù)據(jù)包的序號；c、CRC，數(shù)據(jù)包頭的CRC校驗，用于判斷數(shù)據(jù)包頭在傳輸過程中是否出現(xiàn)了差錯。
接收端的接收模塊接收到m(m≤n)個重復(fù)的握手信息，提取其中一個通過CRC校驗的正確信息，寫文件模塊將正確接收的握手信息寫入文件的起始位置。接收模塊接收數(shù)據(jù)包信息，根據(jù)數(shù)據(jù)包中包頭所含信息源地址、數(shù)據(jù)包大小、傳輸速率信息的內(nèi)容，寫文件模塊將接收數(shù)據(jù)包寫入特定的文件。接收模塊接收到k(k≤n)個重復(fù)的傳輸終止信息，提取其中一個通過CRC校驗的正確信息，。讀文件模塊根據(jù)結(jié)果分析對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式和傳輸速率的要求從特定的文件中讀取接收的數(shù)據(jù)包信息。之后，接收流程處理模塊根據(jù)特定的文件起始位置存儲的握手信息內(nèi)容，如數(shù)據(jù)包長度、CRC長度、編碼方式、調(diào)制方式等信息，對讀文件模塊輸出的數(shù)據(jù)包進(jìn)行信道均衡、解調(diào)、去交織、去標(biāo)志位、打孔位插零、譯碼、CRC校驗、移除數(shù)據(jù)包頭一系列接收流程的操作，形成接收信息。最后，對比統(tǒng)計模塊利用CRC校驗結(jié)果或?qū)Ρ冉邮樟鞒烫幚砟K輸出的接收信息和發(fā)送信息的內(nèi)容，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。
上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真測試信道傳輸性能的方法，包含發(fā)送端實(shí)現(xiàn)方法與接收端實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，發(fā)送端實(shí)現(xiàn)方法包含生成指定長度的數(shù)據(jù)信息；對數(shù)據(jù)信息完成發(fā)送流程的操作，寫入特定的文件；形成握手信息，并向接收端重復(fù)發(fā)送握手信息；從所述文件中讀取數(shù)據(jù)包信息；以指定的時間間隔發(fā)送數(shù)據(jù)包信息；形成傳輸終止信息，并向接收端重復(fù)發(fā)送傳輸終止信息；接收端實(shí)現(xiàn)方法包含接收握手信息，根據(jù)握手信息建立特定的文件，將握手信息寫入該文件起始位置；接收數(shù)據(jù)包信息，將數(shù)據(jù)包信息寫入所述文件；接收傳輸終止信息，將傳輸終止信息寫入所述文件的結(jié)束位置，關(guān)閉該文件；從所述文件讀取數(shù)據(jù)包信息，對數(shù)據(jù)包完成接收流程的操作，生成接收信息；通過校驗，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試方法，其特征在于，發(fā)送端對數(shù)據(jù)信息完成發(fā)送流程的操作進(jìn)一步包含加數(shù)據(jù)包頭、加CRC、編碼、打孔、加標(biāo)志位、交織、調(diào)制和插入導(dǎo)頻；或3；或發(fā)送端根據(jù)測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、交織方式、調(diào)制方式的要求形成握手信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試方法，其特征在于，發(fā)送端根據(jù)信道測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式的要求，從所述文件中讀取待發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息；或發(fā)送端根據(jù)信道測試對傳輸速率的要求，以指定的時間間隔發(fā)送數(shù)據(jù)包信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試方法，其特征在于，發(fā)送端根據(jù)信道測試對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、交織方式、調(diào)制方式的要求形成傳輸終止信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試方法，其特征在于，接收端提取一個通過CRC校驗的正確的握手信息，根據(jù)或信息的內(nèi)容建立特定的文件，將正確接收的握手信息寫入文件的起始位置，或接收端根據(jù)數(shù)據(jù)包中包頭所含信息源地址，數(shù)據(jù)包大小、傳輸速率信息的內(nèi)容，將接收數(shù)據(jù)包寫入所述文件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試方法，其特征在于，接收端提取一個通過CRC校驗的正確的傳輸終止信息，根據(jù)信息包含的信息源地址、數(shù)據(jù)包大小、傳輸速率信息關(guān)閉所述文件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試方法，其特征在于，或接收端根據(jù)結(jié)果分析對數(shù)據(jù)包大小、編碼方式、調(diào)制方式和傳輸速率的要求從所述文件中讀取接收的數(shù)據(jù)包信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試方法，其特征在于，接收端根據(jù)握手信息的內(nèi)容，對輸出的數(shù)據(jù)包進(jìn)行信道均衡、解調(diào)、去交織、去標(biāo)志位、打孔位插零、譯碼、CRC校驗、移除數(shù)據(jù)包頭；或一系列接收流程的操作，生成接收信息，或接收端利用CRC校驗結(jié)果或?qū)Ρ冉邮招畔⒑桶l(fā)送信息的內(nèi)容，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。
9.一種實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真測試信道傳輸性能的系統(tǒng)，包含發(fā)送裝置和接收裝置，其特征在于，發(fā)送裝置包含隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模塊，隨機(jī)地產(chǎn)生指定長度的數(shù)據(jù)信息；發(fā)送流程處理模塊，對隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模塊輸出的數(shù)據(jù)信息完成發(fā)送流程的操作，生成待發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息；寫文件模塊，將發(fā)送流程處理模塊輸出的待發(fā)送數(shù)據(jù)包信息寫入所述文件；讀文件模塊，從所述文件中讀取待發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息；發(fā)送模塊，在傳輸數(shù)據(jù)前形成握手信息，重復(fù)發(fā)送相同的握手信息；以指定的時間間隔發(fā)送讀文件模塊輸出的數(shù)據(jù)包信息；形成傳輸終止信息，重復(fù)發(fā)送相同的傳輸終止信息；接收裝置包含接收模塊，根據(jù)接收到的握手信息內(nèi)容建立文件，同時接收數(shù)據(jù)包信息、傳輸終止信息，根據(jù)傳輸終止信息關(guān)閉所述文件；寫文件模塊，將接收模塊輸出的數(shù)據(jù)包信息寫入所述文件；讀文件模塊，從所述文件中讀取數(shù)據(jù)包信息；接收流程處理模塊，對讀文件模塊輸出的數(shù)據(jù)包信息完成接收流程的操作，輸出接收的數(shù)據(jù)信息；對比統(tǒng)計模塊，對比發(fā)送信息和接收信息內(nèi)容，統(tǒng)計誤碼率、丟包率，生成性能曲線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真測試信道傳輸性能的系統(tǒng)及方法。采用開環(huán)模式，通過計算機(jī)仿真發(fā)送數(shù)據(jù)包信息，通過校驗獲得數(shù)據(jù)信息傳輸前后的變化，從而測試傳輸信道的傳輸性能。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用實(shí)際信道結(jié)合計算機(jī)仿真的方法測試信道的傳輸性能，能夠獲得真實(shí)的信道傳輸特性，同時支持一對多/多對多的通信模式，可應(yīng)用于不同類型的傳輸信道，并具有手段靈活、成本低的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足高速率、一對多/多對多的復(fù)雜通信系統(tǒng)測試對實(shí)時性的要求，并能避免引入復(fù)雜的應(yīng)答機(jī)制而造成的時延。
文檔編號H04Q7/34GK101087175SQ20071009886
公開日2007年12月12日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者步兵, 郜春海, 趙紅禮 申請人:北京交通大學(xué)