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CN1781277A - 使用可配置的传输信道和速率 ,通过应用马尔可夫链对 a m r语音编码器的语音帧和 s i d帧进行建模来测试无线链路的方法和装置 - Google Patents

使用可配置的传输信道和速率 ,通过应用马尔可夫链对 a m r语音编码器的语音帧和 s i d帧进行建模来测试无线链路的方法和装置 Download PDF

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CN1781277A CNA2004800113574A CN200480011357A CN1781277A CN 1781277 A CN1781277 A CN 1781277A CN A2004800113574 A CNA2004800113574 A CN A2004800113574A CN 200480011357 A CN200480011357 A CN 200480011357A CN 1781277 A CN1781277 A CN 1781277A
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Abstract

使用可配置信道和速率来测试无线通信链路的各种技术。可调用W－马尔可夫测试服务，对每条链路使用至少一个传输信道，来测试和/或验证下行链路和/或上行链路的性能。每个传输信道可被单独配置。W－马尔可夫测试服务支持基于已定义的数据序列或伪随机数生成器来生成测试数据。可基于特定的确定性或伪随机活动模型来执行该测试。对于语音呼叫测试，可使用一阶马尔可夫模型来对语音活动进行建模，并选择每个传输时间间隔(TTI)所用的速率。对于自适应多速率(AMR)，可基于可配置的AMR速率和静音描述符(SID)类型进行测试。各个测试数据生成过程在发射器和接收器之间同步。比特、帧、和/或块误差率及其它统计量可被收集。

Description

使用可配置的传输信道和速率，通过应用马尔可夫链对AMR语音编码器的语音帧 和SID帧进行建模来测试无线链路的方法和装置
                              背景
I.领域
本发明一般涉及数据通信，尤其涉及使用可配置信道和速率来测试无线链路的技术。
II.背景
诸如码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统等无线通信系统被广泛使用以提供诸如语音、分组数据等各种类型的服务。对于这些系统而言，尽可能有效地利用可用的资源是非常合乎需要的。这通常必须在无线链路的状态所支持的尽可能短的时间内向尽可能多的用户发送尽可能多的数据。
为实现上述目标，系统内的各基站和各终端之间的无线链路可被特征化。基于已特征化的链路状态，可能系统能够更好地(1)选择一组特定的终端进行服务，(2)向每个所选择的终端分配可用资源(例如，发射功率)的一部分，以及(3)以被认为受所分配的发射功率和已特征化的链路状态支持的数据率向每个所选择的终端发送。
通常，通过发送已知数据模式(例如，由伪随机数生成器所生成)、接收所发送的数据模式、将所接收的数据模式与本地生成的数据模式进行比较以确定传输误差、以及将结果返回报告给发射器来特征化无线链路。通常在所需时间间隔上为若干帧连续进行此“环回(loop-back)”测试。因而测试结果将反映无线链路在该测试间隔上的性能。
许多较新一代的无线通信系统能够进行灵活的操作。例如，语音数据能以非连续的方式(取决于语音活动的量)、并且在一个或多个(例如，传输)信道上发送，速率可被允许在各帧之间改变，对数据的处理也可改变(例如，在各帧之间或在各信道之间改变)，诸如此类。常规的环回测试技术通常基于一组测试参数对一个信道的无线链路进行特征化。当系统以此灵活方式操作时，此常规测试技术可能无法提供对无线链路性能的准确评估。
因此，本领域中需要能够在无线通信系统所支持的各种灵活的操作条件下对无线链路进行特征化的技术。
                              概述
本发明中提供了使用可配置信道和速率来测试无线链路的技术。在一个方面，提供W-马尔可夫测试，可调用该测试对下行和/或上行“传输”信道的性能进行测试和验证。可使用一个或多个传输信道来测试每条链路。可用每个传输信道本身的一组参数来对其进行配置，该组参数可指定传输信道所用的编码、速率匹配、传输时间间隔(TTI)等等。这允许对传输信道进行独立测试，还允许对下行链路和上行链路进行独立测试。
在一个实施例中，W-马尔可夫测试服务支持基于已定义的数据序列(例如，可选择的字节模式)或伪随机数生成器来生成测试数据。可基于特定(已定义的或伪随机的)活动模型来执行测试。对于语音呼叫测试，可使用一阶马尔可夫模型对语音活动进行建模并选择每个TTI所用的速率。对于自适应多速率(AMR)，可基于可配置AMR速率和静音描述符(SID)类型(在下文中描述)来执行测试。
测试数据生成过程在发射器和接收器之间同步。这允许接收器重现所发送的测试数据，并将本地生成的测试数据与所接收的测试数据进行比较。接收器处的W-马尔可夫测试实体对传输信道上所传输的数据块的个数、以及所接收的和本地生成的数据块之间的比较结果进行计数。比特误差、帧误差、块误差以及其它统计量可从这些计数中导出。
本发明的各个方面和实施例在以下详细讨论。本发明还提供实现本发明的各个方面、实施例和特征的方法、程序代码、数字信号处理器、接收器单元、发射器单元、终端、基站、系统及其它设备和元件，如将在下文中所详细讨论的。
                            附图简述
当结合附图参考下述详细描述，本发明的特征、特性和优点将变得更加显而易见，所有附图中，相同的标号对应地标识相同的元素，其中：
图1示出支持若干用户的扩频通信系统；
图2A和2B分别是系统中B节点和UE的框图；
图3示出用于为特定通信链路测试至少一个传输信道的过程；
图4示出用于为下行链路和上行链路传输信道生成伪随机测试数据的测试数据生成器。
图5示出重新混洗24位伪随机数来生成24比特的测试数据；
图6示出基于16状态的马尔可夫链来为每个TTI选择速率的过程的流程图；
图7示出2状态的一阶马尔可夫链；
图8示出用于在2状态马尔可夫链的ONON和OFFOFF状态之间进行转移的过程；
图9示出基于确定性ON/OFF转移活动来生成测试数据；以及
图10示出用于由UE启动和完成测试呼叫的过程。
                            详细描述
图1示出支持若干用户的扩频通信系统100。系统100包括与若干终端106通信的若干基站104。这些基站是用于与这些终端进行通信的固定站，并且可以是UMTS无线接入网(UTRAN)的一部分。基站还可被称为B节点、基站收发器系统(BTS)、接入点、或某些其它术语。
各个终端106可被遍及整个系统分散。终端还可被称为用户设备(UE)、移动站、远程站、接入终端、或某些其它术语。在任何给定时刻，每个终端106都可与下行链路(前向链路)和/或上行链路(反向链路)上的一个或多个基站104通信。这取决于该基站是否为活动的，是否支持软越区切换、以及该终端是否在软越区切换中。下行链路指从基站到终端的通信链路，上行链路指从终端到基站的通信链路。在图1中所示的例子中，基站104a与106a到106d通信，而基站104b与终端106d到106f通信。终端106d位于重叠的覆盖区中，并与基站104a和104b通信，或从这两者接收传输。
无线电网络控制器(RNC)102耦合到各个基站104，还可耦合到诸如公共交换电话网(PSTN)、分组数据节点(PDN)等其它系统。RNC 102为耦合到RNC102的各个基站提供协调和控制。经由各个基站，RNC 102控制(1)在各终端之间和(2)在各终端与耦合到PSTN(例如，常规电话)和PDN的其它用户之间的呼叫的路由。RNC 102还可被称为基站控制器(BSC)、移动交换中心(MSC)、系统控制器、或某些其它术语。
系统100可被设计成支持诸如W-CDMA、IS-95、IS-2000、IS-856等一种或多种CDMA标准。这些CDMA标准在本领域中是公知的。每种标准都使用不同的术语并支持不同的信道结构和信号处理。为清楚起见，以下描述是针对W-CDMA系统。使用W-CDMA术语，基站和终端分别被称为B节点和UE。
图2A是B节点104的一个实施例的框图。在下行链路上，来自发送(TX)数据源210的语音和分组数据(本文中统称为“话务”数据)和来自测试数据生成器240的测试数据被提供给(通常按块)多路复用器(MUX)214。多路复用器214在正常模式操作时将话务数据提供给TX数据处理器216，并在测试模式操作时提供测试数据。TX数据处理器216处理(例如，格式化、编码和交织)所接收的数据，后者进一步由调制器(MOD)218处理(例如，扩频和扰频)。然后已调制数据被提供给发射器单元(TMTR)222并被调节(例如，转换成一个或多个模拟码元信号、放大、滤波和上变频)以生成下行链路信号。下行链路信号经双工器(D)224被路由，并经由天线226被发送到UE。
图2B是UE 106的一个实施例的框图。下行链路信号由天线252接收，通过双工器254被路由，并被提供给接收器单元(RCVR)256。接收器单元256调节(例如，滤波、放大和下变频)所接收的信号，并进一步将所调节的信号数字化以提供样值。解调器(DEMOD)258接收并处理(例如，解扰、解扩和数据解调)这些样值以提供恢复的码元。解调器258可实现能够处理所接收信号中的多个信号实例的RAKE接收器。接收(RX)数据处理器260随即对恢复的码元进行解交织和解码，检查每个所接收的块，并将已解码的数据提供给多路分解器(DEMUX)262。多路分解器262将已解码的话务数据提供给RX数据接收器264，并将已解码测试数据提供给控制器270。可操作解调器258和RX数据处理器260来处理在多个传输信道上所接收的数据。
在上行链路上，多路复用器284接收来自控制器270的下行链路传输信道测试结果、来自测试数据生成器280的测试数据(用于测试上行链路)、以及来自TX数据源282的话务数据。根据UE 106的当前操作模式，多路复用器284向TX数据处理器286提供数据和/或测试结果的正确组合。数据和/或测试结果随即由TX数据处理器286处理(例如，格式化、编码和交织)，再由调制器288处理(例如，扩频和扰频)，并由发射器单元290调节以生成上行链路信号。上行链路信号通过双工器254路由，并经由天线252被发送到一个或多个B节点。
回到图2A，上行链路信号天线由天线226接收，通过双工器224路由，并由接收器单元228调节和数字化以提供样值。这些样值进一步由解调器232和RX数据处理器234处理以恢复所发送的数据和测试结果。然后多路分解器236将上行链路话务数据提供给RX数据接收器238，并将上行链路测试数据和下行链路测试结果提供给控制器220用于评估。
控制器220和270可执行涉及下行链路和上行链路传输信道的测试的各种功能，并可分别指导B节点和UE内部的各种处理单元的操作。例如，控制器220和270可指导测试数据的生成和对所接收的测试数据的处理。存储器242和272分别可存储B节点和UE内部各处理单元所使用的数据和程序代码。
为了对可用系统资源的有效利用，基站和终端之间的无线链路可被特征化。链路特征信息随即可被用来为终端调度数据发送、确定数据率、分配发射功率等等。
本发明提供了使用可配置信道和速率来测试无线链路的技术。为测试下行链路信道，测试数据在B节点处由测试数据生成器240生成、处理，并从B节点被发送到UE。在UE处，所发送的下行链路测试数据被接收，以互补方式被处理，并被提供给控制器270。控制器270再指导测试数据生成器280在本地生成测试数据，该测试数据与所接收的测试数据进行比较。可执行各种类型的测试，来测试下行链路传输信道。基于所接收的和所生成的测试数据之间的比较结果，可在UE处收集各种性能和统计数据。对上行链路的测试可用与测试下行链路相类似的方式实现。
在一个方面，为通信系统提供W-马尔可夫测试服务。可调用W-马尔可夫测试服务来测试和/或验证UE和系统模拟器(SS)之间的下行链路和/或上行链路传输信道的性能，其中系统模拟器(SS)是驻留在UTRAN中的实体，并负责测试服务。
为清楚起见，对W-CDMA系统具体描述这些测试技术和W-马尔可夫测试服务。
                  传输信道、AMR模式和帧结构
许多较新一代的CDMA系统能够并发地支持诸如语音、分组数据等各种类型的服务。例如，在W-CDMA中，可使用一个或多个传输信道，在下行链路和上行链路上发送用于各种服务的数据。可为语音和某些类型的数据分配专用信道(DCH)，并可为高速分组数据分配下行链路共享信道(DSCH)和/或高速下行链路共享信道(HS-DSCH)。DCH、DSCH和HS-DSCH是W-CDMA所定义的不同类型的传输信道。
对于W-CDMA，用于各种服务的数据最初在较高层作为逻辑信道被处理。然后这些逻辑信道在传输层被映射到传输信道。要在每个传输信道上发送的数据是基于为该传输信道选择的传输格式(TF)来处理的。传输格式定义各种处理参数，诸如在其上传输格式和交织适用的传输时间间隔(TTI)、每个传输数据块的大小、每个TTI内的传输块个数、要用于TTI的编码方案、速率匹配参数等等。TTS可被指定为10、20、40或80毫秒。每个TTI可用于发送一个包含NB个相等大小传输块的传输块集，其中NB和传输块大小是由用于该TTI的传输格式所指定的。对于每个传输信道，传输格式可在各TTI之间动态地改变。可为一给定传输信道使用的一组传输格式被称为传输格式集(TFS)，且为用于每个TTI的传输信道选择该组中的单个传输模式来使用。可将不同的传输信道与不同的传输格式集相关联。
每个传输信道的数据根据在当前TTI中要为该传输信道使用的传输格式来处理(例如，编码、交织和速率匹配)。如果TTI大于10毫秒，那么该TTI内的比特被分割成多个传输信道帧。每个传输信道帧对应于该TTI中要在一个(10毫秒)物理信道无线电帧(或简称无线电帧)内发送的部分。对每个传输信道的若干传输信道帧被进一步处理(例如，交织)，并映射到为该传输信道分配的一个或多个物理信道。
W-CDMA利用自适应多速率(AMR)语音编码方案，其中可基于若干可能速率中的一个来对语音数据进行编码。已编码的语音数据被分组成三个类，称为A类、B类和C类。A类比特是最重要的比特，B类比特是次重要的，C类比特是最不重要的。因为重要性的差异，每一类的比特可用不同处理参数在不同传输信道上发送。这些参数可指定纠错和检错编码、速率匹配等等，并可被选择以与相关联的类的重要性等级相称。例如，可对A类比特使用卷积编码和循环冗余校验(CRC)，可对B类比特使用卷积编码但不使用CRC，而对C类比特不使用卷积编码或CRC。
A、B和C类的比特可作为三个逻辑信道来处理，这三个逻辑信道随即被映射到三个传输信道(即，三个DCH)。可在专用的控制信道(DCCH)上携带相关联的控制数据，该专用控制信道是被映射到第四传输信道(即，另一个DCH)的另一个逻辑信道。携带测试数据的传输信道的TTI可与携带控制数据的传输信道相同或不同。然后每个(最长的)TTI的所有四个传输信道的数据可被多路复用成单个已编码的复合传输信道(CCTrCH)。CCTrCH中的比特被进一步处理(例如，交织)并在数据传输所用的一个或多个物理信道之间分割。传输信道处理和多路复用在文档3GPP TS 34.108V4.2.1中有更详细的描述，此文档公开可得，并通过引用包含于此。3GPP TS 34.108中列出的无线电参数集可用于各种AMR模式的传输信道。
表1列出W-CDMA所支持的各种AMR模式及其相关联的数据率和块大小。表1还列出用于各种AMR模式的三个类中的每一个的比特数。
                            表1-AMR模式
     每个20毫秒块的比特数
  AMR模式索引   模式描述  A、B和C类总计   A类   B类   C类
  0(AMR4.75)   4.75kbps语音  95   39   56   0
  1(AMR5.15)   5.15kbps语音  103   49   54   0
  2(AMR5.90)   5.90kbps语音  118   55   63   0
  3(AMR6.70)   6.70kbps语音  134   58   76   0
  4(AMR7.40)   7.40kbps语音  148   61   87   0
  5(AMR7.95)   7.95kbps语音  159   75   84   0
  6(AMR10.2)   10.2kbps语音  204   65   99   40
  7(AMR12.2)   12.2kbps语音  244   81   103   60
  8   GSM-AMR SID  39   39   0   0
  9   GSM-EFR SID  42   42   0   0
  10   IS-641 SID  38   38   0   0
  11   PDC-EFR SID  37   37   0   0
  12-14   供将来使用  N/A   N/A   N/A   N/A
  15   NULL  0   0   0   0
如表1中所示，AMR模式0到7对应于范围从4.75kpbs到12.2kbps的八个不同的AMR语音数据率。AMR模式8到11用于发送不同类型的静音描述符(SID)。SID帧包括已编码的背景噪声，并在静音期间每160毫秒发送一次。AMR模式12-14保留以供将来使用，AMR模式15表示静音期间没有数据传输。对于AMR模式0到7，一个20毫秒的AMR帧中的总比特数的范围分别是从95到224。
在测试期间，下行链路和上行链路时间线中的每一个都被细分成独立的“测试间隔”(也可称为“分段”)。在一个实施例中，每个测试间隔跨度为2.56秒并覆盖若干测试帧。每个测试帧包括用于一个传输信道的测试数据，且跨度为一个TTI，该TTI可被配置成10、20、40或80毫秒。如果每个测试帧与一个20毫秒的TTI相关联，则测试间隔将覆盖128个测试帧。测试间隔还可被定义成跨度为某一其它的持续时间或若干个特定的测试帧。
发射器和接收器需要在时间上同步，以允许对传输信道进行测试。因为可用异步方式操作W-CDMA系统，所以对系统中的各个B节点而言没有公共系统时间。在一个实施例中，发射器和接收器是基于由W-CDMA所定义的连接帧号(CFN)来同步的。CFN是UTRAN和UE之间的传输信道同步所用的帧计数器。为每个传输信道类型维护一个CFN(例如，一个CFN对应于一个DCH)。每种传输信道类型(寻呼信道除外)所用的CFN范围从0到255，并且对每个(10毫秒)无线电帧递增1。并不对在一个TTI中发送的每个传输块集通过空气发送CFN。相反，CFN被映射到用来发送传输块集的第一个无线电帧的系统帧号(SFN)(即，CFN是SFN的8个最低位)。SFN在广播信道(BCH)中广播。
每个测试间隔的第一个测试帧被称为同步帧。在一个实施例中，每一链路的同步帧是基于以下各项来确定的：(1)唯一地标识UE的32位国际移动订户标识号(IMSI)，以及(2)正为该链路测试的传输信道(例如，DCH)的CFN。同步帧还可基于某一其它标识符和/或某些其它信息来确定，并且这是在本发明的范围之内。
在一个实施例中，下行链路同步帧可被定义为其中CFN的最低9位等于IMSI和十六进制值0x55555555(符号0x表示十六进制数)的位级异或(XOR)的最低9位的那些帧。类似地，上行链路同步帧可被定义为其中CFN的最低9位等于IMSI和十六进制值0x2AAAAAAA的位级异或(XOR)的最低9位的那些帧。与0x2AAAAAAA的异或使IMSI的偶数位反转，而与0x55555555的异或使IMSI的奇数位反转。异或操作使各个UE的同步帧在时间上交错，这可减少B节点处的峰值负载。由此，下行链路和上行链路与(时间上)不同的同步帧相关联。
如以下将详细讨论的，每个链路的同步帧被用来初始化与该链路相关联的伪随机数生成器。测试服务初始化和控制操作还可在每个同步帧开始之前实施。
测试数据的生成
可使用一个或多个传输信道来测试一个特定的通信链路(例如，下行链路或上行链路)。例如，可为3个AMR类的比特和控制数据使用4个传输信道。每个传输信道可用一组参数(例如，用于编码、速率匹配、TTI等等)来独立配置。可选择每个传输信道的TTI为10、20、40或80毫秒。如果各传输信道与不同的TTI相关联，那么测试数据生成是基于所有已配置的传输信道的最长TTI。
为每个TTI生成一个数据块，且其包括一个TTI中所有传输信道所需的所有测试数据。数据块可被分成一个或多个测试帧，一个测试帧对应于每一个传输信道。每个测试帧包括一个传输信道的数据，且跨度为一个TTI。不同传输信道的测试帧可能具有不同的大小。
可使用各种类型的测试数据来测试无线链路。这些测试数据类型可包括已定义的数据序列、伪随机数据等等。测试数据可以是可配置的，并且在测试设置期间被选择。
在一个测试配置中，使用一个或多个已定义的数据序列来测试传输信道。可使用各种方案来生成这些数据序列。在一个方案中，使用单个字节模式来填充数据块。此字节模式可为全1模式(“11111111”)或某一其它用户定义的字节模式。如果数据块包括多于整数个八比特组的比特(例如，171个比特)，则每个完整的八比特组可用该字节模式来填充，且其余比特可用零(‘0’)来填充。对已定义数据序列的使用可简化发射器和接收器处的测试数据的生成。
在另一个测试配置中，使用伪随机数据来测试无线链路。此数据可使用一个或多个伪随机数(PRN)生成器来生成，如将在下文详细讨论的。
图3是用于测试通信链路(例如，下行链路或上行链路)的一个或多个传输信道的过程300的一个实施例的流程图。
为确保由UE和SS所用于生成测试数据的伪随机数生成器之间的同步，这些生成器在每个测试间隔的开始被重新初始化。因此，确定是否到了要同步伪随机数生成器的时间(步骤312)。如果回答为是，那么伪随机数生成器被重新初始化(步骤314)。
可用模拟语音通信的方式来测试下行链路和上行链路传输信道。如上文所述，可使用一阶马尔可夫模型来对语音活动进行建模。在此情形中，为每个TTI更新马尔可夫模型的状态(步骤316)。然后基于马尔可夫模型的当前状态，确定当前TTI的使用速率(例如，全速率或空速率)(步骤318)。然后基于该速率确定是否要为当前TTI发送测试数据(步骤320)。如果要发送测试数据，那么生成一个测试数据块(步骤322)。该数据块被进一步处理，以在为接收测试的链路配置的一个或多个传输信道上传输(步骤324)。这些步骤在下文中详细讨论。
图4是示出用来为下行链路和上行链路传输信道生成伪随机测试数据的测试数据生成器240a和280a的一个实施例的框图。在一个实施例中，为W-马尔可夫测试服务使用两个独立的伪随机数生成器，一个生成器用于下行链路传输信道，另一个用于上行链路传输信道。
在图4中所示的实施例中，SS分别与用来为下行链路和上行链路上的各个传输信道生成伪随机数据的伪随机数生成器440a和440b相关联。类似地，UE分别与用来为下行链路和上行链路上的各个传输信道生成伪随机数据的伪随机数生成器480a和480b相关联。在每个下行链路同步帧之前，将伪随机数生成器440a与生成器480a(其对应方)同步。类似地，在每个上行链路同步帧之前，将伪随机数生成器440b与其对应的生成器480b同步。
发送方的伪随机数生成器440a和480b还被用来为每个TTI选择速率(例如，全速率或空速率)以及为该TTI生成伪随机数据。接收方的伪随机数生成器480b和480a用来在链路的接收端对测试数据生成进行仿真，这使得测试服务能够验证所发送的测试数据是否被无错地接收。
在SS处可任选地分别使用测试数据缓冲区412a和412b来存储下行链路和上行链路测试数据。类似地，在UE处可任选地分别使用测试数据缓冲区482a和482b来存储下行链路和上行链路测试数据。
可为伪随机数生成器使用各种设计。在一个实施例中，每个伪随机数生成器显示以下线性同余关系：
xi＝(a·xi-1)modm。                                               公式(1)
在一个实施例中，a＝75＝16,807，m＝231-1＝2,147,483,647，xi-1和xi是伪随机数生成器的连续输出，且均为31位整数。还可为a和m使用其它值。
在每个链路的同步帧之前初始化该链路的伪随机数生成器。初始化可实现如下：
{
      a＝16807
      m＝2147483647
      PRNGx＝seed value                   //为生成器设置种子
      PRNGx＝PRNGX XOR TOGGLE             //反转某些比特
      PRNGx＝PRNGx AND 0x7FFFFFFF         //将MSB置零
      PRNGx＝(a·PRGNx)mod m              //将生成器迭代四次
      PRNGx＝(a·PRGNx)mod m              //
      PRNGx＝(a·PRGNx)mod m              //
      PRNGx＝(a·PRGNx)mod m              //
}
在以上伪代码中，PRNGx表示第x个伪随机数生成器的内容(或状态)，该伪随机数生成器可以是用于下行链路或上行链路的伪随机数生成器)。可选择伪随机数生成器的种子为同步帧的系统时间(以帧为单位)。例如，可将下行链路同步帧的SFN用作下行链路的伪随机生成器的种子，并可将上行链路同步帧的SFN用作上行链路的伪随机数生成器的种子。TOGGLE是用来反转种子的某些比特的一个值，例如，可为下行链路所使用的生成器选择该值为0x2AAAAAAA，并为上行链路所使用的生成器选择该值为0x55555555。
一完成初始化，即可将每一个伪随机数生成器迭代如每一TTI中所需的次数，以生成所需的伪随机数据。在测试数据生成期间，只要需要一伪随机数，即检索并使用变量PRNGx的当前值，并如公式(1)中所示的对变量PRNGx进行更新(即，迭代)。PRNGx的当前值对应于公式(1)中的xi-1，而PRNGx的新值对应于公式(1)中的xi。
从实现的角度来看，使用来自伪随机数生成器的31位数字来生成测试数据是效率低下的，因为此数字不是八比特组对齐的。用八比特组对齐的数来构建数据块是比较容易的。因此，在一个实施例中，出于较好的随机性属性和使用的简单而仅使用PRNGx的每个31位数字的最高24位，而最低的7位被丢弃。因此对伪随机数生成器的每次迭代都提供一个24位的伪随机数yn(k)。
图5是示出重新混洗24位伪随机数yn(k)来生成24比特的测试数据的图。24位数字中最低的若干位的随机性比最高的若干位低，因此被混洗到左边。在一个实施例中，来自伪随机数生成器的24位伪随机数被重新混洗并以“低位在前”顺序存储。重新混洗是通过交换24位数字yn(k)中的最低字节和最高字节以生成经重新混洗的数字yn LE(k)来实现的。
对于接受测试的每个链路的每个TTI，W-马尔可夫测试服务将相关联的伪随机数生成器迭代与所需的一样多次数，以生成要在该TTI中在为该链路配置的传输信道上发送的数据块的所需数量的比特。所需迭代次数取决于当前TTI所用的速率，该速率确定所需比特数。表2列出各种AMR速率、每个20毫秒数据块所需比特数、以及所需迭代次数P(n)。对用于其它TTI的数据块，可能需要不同的迭代次数。
                                  表2
  AMR模式索引   所需比特数   随机数个数P(n)   所生成的比特数   所丢弃的比特数
  0(AMR4.75)   95   4   96   1
  1(AMR5.15)   103   5   120   17
  2(AMR5.90)   118   5   120   2
  3(AMR6.70)   134   6   144   10
  4(AMR7.40)   148   7   168   20
  5(AMR7.95)   159   7   168   9
  6(AMR10.2)   204   9   216   12
  7(AMR12.2)   244   11   264   20
  8(AMR SID)   39   2   48   9
  9(EFR SID)   42   2   48   8
  10(IS-614 SID)   38   2   48   10
  11(PDC SID)   37   2   48   11
要为一个TTI的特定AMR速率生成一个测试数据块，伪随机数生成器被迭代P(n)次来生成P(n)个伪随机数，其中在表2中为每个AMR速率给出P(n)。每次迭代都提供一个24位的伪随机数yn(k)，k＝{1，2，...P(n)}，其中n表示第n个TTI，k表示第n个TTI的第k次迭代。例如，要生成AMR 12.2数据块所需的244个测试数据比特，伪随机数生成器被迭代11次以产生26个测试数据比特(11·24＝264)。在重新混洗以后，AMR 12.2数据块将包括以下序列：
yn LE(1)，yn LE(2)，yn LE(3)，...yn LE(9)，yn LE(10)，′yn LE(11)[23]，...yn LE(11)[20]′。
如以上所提及的，三个AMR类的比特可在三个不同的传输信道上发送。在此情形中，可用特定方式从数据块中获得三个AMR类的比特。例如，可首先从数据块中获得A类比特，接下来获得B类比特，最后获得C类比特。这允许对三个传输信道和三类比特进行独立测试。
为生成AMR SID数据块所需的39个测试数据比特，伪随机数生成器被迭代两次以生成具有48个测试数据比特的两个伪随机数。然后从第一个已重新混洗的伪随机数yn LE(1)中的24比特和第二个已重新混洗的伪随机数yn LE(2)最高的15个比特中获得AMR SID数据块所用的39个比特。因而AMR SID数据块将包括以下序列：
yn LE(1)，′yn LE(2)[23]...yn LE(2)[9]′。
可使用测试数据缓冲区来存储给定测试间隔所需的全部或部分测试数据。伪随机数生成器可被迭代若干次以生成可存储在该测试数据缓冲区中的伪随机数据。此后，可如所需地从该缓冲区中检索每个TTI所用的测试数据。
多速率测试
许多CDMA系统支持语音通信所用的多个数据率。例如，在IS-95和cdma2000中，可根据每个20毫秒的帧期间语音活动的量，以四种可能的速率中的一种来对该帧的语音数据进行编码。这四个可能的速率在IS-95中被称为全速率、半速率、四分之一速率和八分之一速率，且分别对应于9.6、4.8、2.4和1.2kbps。速率可在各帧之间改变，并依赖于语音活动的量。
对于W-CDMA，可将八种可能的AMR速率中的一种分配给UE以用于语音通信。与IS-95不同的是，通常在呼叫建立处配置单个AMR速率，并且其后在该呼叫的持续期间使用该单个AMR速率(除非重新配置)。但是，取决于在每个20毫秒的帧期间有没有语音活动，可用全速率(即，所分配的AMR速率)或空速率(即，无数据)来对该帧的语音数据进行编码。为每个160毫秒的静音期发送一个SID帧(即，为每8个相继的空速率帧发送一个SID帧)。
W-马尔可夫测试服务可被设计成在一给定测试期间对一个或多个AMR速率进行测试。具体要测试的AMR速率可在测试建立期间配置。此外，还可配置每个AMR速率的测试持续时间(例如，指定的或伪随机数个测试间隔)。
W-马尔可夫测试服务可被设计成支持多种测试模式，包括固定速率测试模式和多速率测试模式。对于固定速率测试模式而言，测试间隔持期间速率是固定的(例如，以全速率)。对于多速率测试模式而言，从第一个同步帧开始，为每个TTI选择全速率或者空速率，该测试服务可生成全部由‘1’比特组成的全速率数据块。
对于多速率测试模式而言，每个TTI的速率可基于一阶马尔可夫模型来选择。可定义马尔可夫模型的各种设计来逼近语音活动，其中两个设计在下文中描述。
在第一马尔可夫模型中，为与传统马尔可夫服务选项(SO)相关联的4个速率(即，全速率、半速率、四分之一速率和八分之一速率)定义一16状态的马尔可夫链。对于此马尔可夫模型，语音活动是基于这四个传统速率来建模的。如下所述，这四个传统速率被映射到全速率和空速率，用于为AMR生成测试数据。
16状态马尔可夫链可根据基于四个传统速率上的语音活动的广泛建模所获取的知识来定义。此马尔可夫链中的一个状态由当前和前一TTI的的速率来定义的。有了四个速率，则有16种可能的状态，标为S(n)＝0到15。表3列出这16种状态以及相关联的前一和当前TTI的速率。
                                   表3
  状态S(n)   前一速率R(n-1)   当前速率R(n)   AMR速率      经比例缩放的累积转移概率
  A1   B1   C1
  0   1   1   1   0   0   2196
  1   1   1/2   1   0   20906   25264
  2   1   1/4   0   0   0   0
  3   1   1/8   0   0   0   0
  4   1/2   1   1   0   0   4915
  5   1/2   1/2   1   0   17170   24969
  6   1/2   1/4   0   21856   25887   27099
  7   1/2   1/8   0   0   0   0
  8   1/4   1   1   0   0   4522
  9   1/4   1/2   1   0   5472   16384
  10   1/4   1/4   0   21856   21856   24576
  11   1/4   1/8   0   28246   29622   30802
  12   1/8   1   1   0   0   5472
  13   1/8   1/2   1   0   6554   6554
  14   1/8   1/4   0   28377   28934   29491
  15   1/8   1/8   0   29753   32473   32571
在16状态马尔可夫链中，每个状态可转移到4个可能状态中的一个。例如，取决于所选择的当前TTI的速率，状态0仅可转移到状态0、1、2或3，状态1仅可转移到状态4、5、6或7，依此类推。一般而言，如果前一TTI的状态S(n-1)等于k，那么当前TTI的状态S(n)需要满足以下约束：
S(n)∈{(4×k)mod16，(4×k+1)mod16，(4×k+2)mod16，(4×k+3)mod16}。
一确定新状态S(n)，当前TTI对应的传统速率R′(n)可表达为：
R ′ ( n ) = 1 2 ( s ( n ) mod 4 公式(2)
16状态马尔可夫链中的16个状态是基于当前和前一TTI的四种可能的传统速率来定义的。四种传统速率可被映射到AMR的全速率和空速率，如表4中所示。
        表4
  传统马尔可夫SO速率R′(n)   AMR速率R(n)
  1   1
  1/2   1
  1/4   0
  1/8   0
在表4中，R(n)＝1对应于所选择的AMR模式的全速率(表1中的AMR模式0到7中的一个)。R(n)＝0对应于空速率(AMR模式15)。对于空速率，为每个160毫秒的空期发送一个特定类型的SID帧(表1中的AMR模式8到11中的一个)。
图6是用于基于16状态马尔可夫链选择每个TTI的速率的过程600的一个实施例的流程图。对于每个TTI而言(包括同步帧所用的TTI)，首先确定前一TTI的马尔可夫链状态S(n-1)(步骤612)。然后使用来自伪随机数生成器的当前状态(即，当前伪随机数)来生成两个数：一个24位数yn(1)和一个15位数zn(步骤614)。数yn(1)包括伪随机数最高的24位，并被用于生成该TTI的数据块的前三个字节，如上所述。数zn包括yn(1)最低的15位，并被用于确定当前TTI的状态S(n)。
为确定当前TTI的新状态S(n)，从表3的最后3列为状态S(n-1)获得一组经比例缩放的累积转移概率{A1，B1和C1}(步骤616)。例如，如果S(n-1)＝9，那么该组将包括{A1＝0，B1＝5472，和C1＝16384}。然后基于前一状态S(n-1)、数zn和为S(n-1)获得的转移概率组{A1，B1和C1}确定新状态S(n)(步骤618)。
在一个实施例中，然后可使用一伪随机码来确定新状态S(n)，如下：
{
     if(zn＜A1)
          s(n)＝(4*s(n-1)+3)mod 16
     elseif(A1≤zn＜B1)
          s(n)＝(4*s(n-1)+2)mod 16
     elseif(B1≤zn＜C1)
          s(n)＝(4*s(n-1)+1)mod 16
     elseif(zn≥C1)
          s(n)＝(4*s(n-1))mod 16
     endif
}
对于以上示例，如果S(n-1)＝9，那么前一TTI的速率是二分之一，下一个状态可为4、5、6或7，如表3中所示。如果zn＜0则新状态S(n)等于4，如果zn＜5472则等于5，如果5472≤zn＜16384则等于6，如果zn≥16384则等于7。在实行中，如果zn＜A1则为当前TTI选择八分之一速率，如果A1≤zn＜B1则选择四分之一速率，如果B1≤zn＜C1则选择半速率，如果zn≥C1则选择全速率。
然后为新状态S(n)确定传统速率R′(n)(步骤620)。为给AMR生成测试数据，然后基于传统速率R′(n)来确定为当前TTI使用的速率R(n)(步骤622)。
表3中的经比例缩放的累积转移概率{A1，B1和C1}确定16状态马尔可夫链的16个状态之间的转移。这些转移概率被选择来逼近典型电话会话中的语音活动。
如图6中所示，使用16状态马尔可夫链，为每个TTI生成一个15位数字zn，并将其用于确定该TTI的新状态S(n)。然后基于公式(2)来确定与新状态S(n)相关联的传统速率R′(n)。此传统速率R′(n)随即被映射到AMR速率R(n)，基于表4，后者或为全速率或为空速率。
可由SS维护一个16状态马尔可夫链用于测试下行链路传输信道，并由UE维护另一个16状态马尔可夫链用于测试上行链路传输信道。在每个链路的第一个同步帧开始处，该链路所用的马尔可夫链可被设为已知状态(例如，S(n)＝15)。
在第二马尔可夫模型中，为两种速率——全速率和空速率——定义2状态马尔可夫链。此2状态马尔可夫链允许根据能试图对语音活动进行建模的伪随机ON/OFF(开/关)活动来进行测试。对于每个TTI，W-马尔可夫测试服务或者提供全速率的数据块，或者对无传输提供空块。
图7是2状态一阶马尔可夫链的一个实施例图，该2状态一阶马尔可夫链包括对应于全速率的ON状态和对应于空速率的OFF状态。OFF状态是与每160毫秒空传输发送一个SID帧所用的SID子状态相关联的。2状态马尔可夫链由从ON状态转移到OFF状态的概率p，以及从OFF状态转移到ON状态的概率q来特征化。p和q的值可由UE和SS之间所交换的消息中的两个参数(例如，ON_TO_OFF_PROB(开到关概率)和OFF_TO_ON_PROB(关到开概率))来指定。
长期平均语音活动Va可被定义为：
V a = q p + q . 公式(3)
平均语音活动Va指每个ON持续期中的平均TTI数与每个ON/OFF循环中的平均TTI个数之比。平均语音突发长度Vb可被定义为：
V b = 1 p . 公式(4)
平均语音突发长度Vb指每个ON持续期中的平均TTI个数。
对于某些测试而言，可能需要选择平均语音活动Va和平均语音突发长度Vb，然后基于所需的Va和Vb来确定p和q的对应值。将公式(3)和(4)组合并重新排列，获得以下各式：
V a = V b · q 1 + V b · q , 以及公式(5)
V b = V a ( 1 - V a ) · q . 公式(6)
公式(5)指示对于给定值的Vb，当q从0变到1时，Va从0变到Vb/(1+Vb)。公式(6)指示对于给定值的Va，当q从1变到0时，Vb从Va/(1-Va)变到无穷。例如，当选择Vb为2时，Va应小于2/3，这表示当Vb被设为2时，平均语音活动Va不能被设为2/3。又如，如果Va被设为7/10，那么Vb被设为大于7/3。
图8是用于在特定通信链路所用的2状态马尔可夫链的ON和OFF状态之间转移的过程800的一个实施例的流程图。在一个实施例中，来自伪随机数生成器的24位伪随机数yn(1)被用来确定是否要从一个状态转移到另一个状态。由此，24位的ON和OFF的阈值计算(步骤812)如下：
ON_THRESHOLD＝ROUND(16，777，215·q)，以及
OFF_THRESHOLD＝ROUND(16，777，215·p)
如图7中所示，从ON状态转移到OFF状态的概率是p，从OFF状态转移到ON状态的概率是q。基于24位伪随机数，如果此数小于OFF_THRESHOLD，则W-马尔可夫测试服务从ON状态转移到OFF状态，如果此数小于ON_THRESHOLD，则从OFF状态转移到ON状态。步骤812通常在W-马尔可夫测试服务已被初始化之后，在该链路所用的第一个同步帧之前执行一次。
在每个同步帧的开始处，该链路所用的伪随机数生成器如上所述地被初始化(步骤814)。其后为每个TTI执行框820内的各个步骤。在每个TTI的开始处，2状态马尔可夫链或处于ON状态，或处于OFF状态。可使用一24位伪随机数γn(1)来为每个TTI驱动ON和OFF状态之间的转移，且γn(1)是从伪随机数生成器的31位当前状态生成的(步骤822)。接下来确定该链路的当前马尔可夫状态是否为OFF(步骤824)。
如果当前马尔可夫状态为OFF，那么确定该24位数是否大于或等于ON_THRESHOLD(步骤826)。如果答案为是，那么W-马尔可夫测试服务保持在OFF状态(步骤828)。否则的话，W-马尔可夫测试服务转移到ON状态(步骤832)。无论在哪种情形中，该过程然后都前进至834。
如果当前马尔可夫状态为ON(如步骤824中所确定)，那么确定该24位数是否大于或等于OFFOFF_THRESHOLD(步骤830)。如果答案为是，那么W-马尔可夫测试服务保持在ON状态(步骤832)。否则，W-马尔可夫测试服务转移到OFF状态(步骤828)。
在步骤834，伪随机数生成器被如公式(1)中所示地迭代一次，以更新该生成器的状态。
2状态马尔可夫链允许基于特定的平均活动和突发长度，以伪随机方式提供测试数据。一个2状态马尔可夫链可由SS维护，用于测试下行链路传输信道，另一个2状态马尔可夫链可由UE维护，用于测试上行链路传输信道。每个链路所用的2状态马尔可夫链可在该链路的第一个同步帧开始处被设成已知状态(例如，OFF)。
图9示出基于确定性ON/OFF活动生成测试数据。对于此实施例，为一特定的ON持续期发送测试数据，接着为一特定的OFF持续期发送空传输，接着为另一ON持续期发送测试数据，依此类推。ON和OFF持续期可以是可配置的，并可在SS和UE之间协商。同样，ON/OFF循环可以是周期性或非周期性的。还可在一个同步帧的开始指定ON/OFF循环。可选择ON/OFF持续期，以使(1)每个测试间隔都包括一个ON/OFF循环，(2)一个测试间隔包括多个ON/OFF循环，或者(3)一个ON/OFF循环跨越多个测试间隔。
在一个实施例中，对应于测试数据传输的ON持续期和对应于无传输的OFF持续期可由UE和SS之间所交换的消息中的两个参数来指定。
可使用其它方案来提供数据，以实现所需的传输活动，并且这是在本发明的范围之内的。
W-马尔可夫测试服务的激活和去激活
图10示出用于由UE启动和完成一次测试呼叫的过程的实施例。开始，UE接收在广播信道上发送的系统信息(步骤1012)。为启动任何类型的呼叫，UE经由无线电资源控制(RRC)连请求消息发送建立RRC连接的请求。其后可通过SS和UE之间RRC连接建立消息和RRC连接建立完成息的交换来建立RRC连接(步骤1016和1018)。为所有类型的呼叫执行步骤1012到1018。
一旦被分配了专用信道，UE即可启动测试服务。在此情形中，UE和SS可经由交换测试服务控制消息协商测试配置(步骤1020和1022)。UE可提议各个测试参数的值。SS可拒绝、接受、或修改这些被提议的值。为各个测试呼叫执行步骤1020和1022，且此测试服务配置在下文中更详细地讨论。
随后通过无线电承载信道建立消息和无线电承载信道建立完成消息来激活无线电承载信道测试模式(步骤1024和1026)。此激活将已协商的各个参数(例如，要使用的传输信道个数、TTI、编码、匹配等等)应用到较低层。概括而言，通过交换RRC消息来提出连接。然后测试服务协商测试模式细节。随后根据所协商的测试配置来配置无线电承载信道。无线电承载信道测试模式的激活在下文中更详细地讨论。
其后，UE和SS处的测试控制(TC)实体使用已配置的参数和速率，对已配置的传输信道进行测试。在一个实施例中，UE和SS交换全部为1的测试数据，直至第一个同步帧(步骤1028)。在第一个同步帧开始处，已配置的测试建立生效，并且伪随机数生成器可被初始化(如果要将伪随机数据用于测试)(步骤1030)。进行测试直至一实体决定结束测试。然后经由UE和SS之间测试服务控制消息的交换来终止测试(步骤1032和1034)。然后可经由RRC连接释放消息和RRC连接释放完成消息的交换来切断呼叫并关闭RRC连接(步骤1036和1038)。
这各种消息在前述3GPP TS 34-108V4.2.1文档中有更详细的描述。SS还可启动与UE的测试呼叫。可为SS启动的测试呼叫使用类似于图10中所示的过程。
W-马尔可夫功能可由UE或者SS启动。在一个实施例中，一旦已经建立RRC连接，两实体中任何一个(即，SS或EE)即可启动另一个实体中的无线电承载信道测试模式。无线电承载信道是由第2层提供的用于UE和SS之间用户数据的传输的服务。SS可使用激活UE无线电承载信道过程来使UE进入测试模式，UE可使用激活SS无线电承载信道过程来使SS进入测试模式。在测试模式中，SS或者UE无需调用呼叫控制(CC)或会话管理(SM)即可建立要在UE/SS测试循环函数中被终止的无线电承载信道。此外，当处于测试模式中时，可禁用导致RRC连接被释放的UE/SS应用程序或其它协议中的控制机制(例如，非接入层(NAS)协议，但可能不是测试控制(TC)协议)，以使其不会干扰测试。
无线电承载信道测试模式激活
实体TA(可以是SS或者UE)通过测试服务控制消息的交换，来要求另一实体TB(可以是UE或SS)在实体TB上激活无线电承载信道测试模式。在一个实施例中，使用定时器来使无线电承载信道激活过程超时。因此，实体TA启动定时器。
一旦实体TB激活其无线电承载信道测试模式，它即可被指定为执行以下各项：
●接受来自在实体TB的无线电接入能力之内的实体TA的任何所请求的无线电承载信道建立。
●终止实体TB的测试循环功能中的所有用户平面无线电承载信道；以及
●禁用实体TB中可能使RRC连接被释放的NAS协议或任何应用程序中的任何控制机制。
一旦无线电承载信道测试模式被激活，实体TB即发送一消息来确认它已激活无线电承载信道测试模式。在接收到此消息之后，实体TA停止定时器。如果在接受此消息之前定时器已过期，那么实体TA指示此情况并终止该程序。
一旦无线电承载信道测试模式已被激活，即可进行测试，直至任一实体(UE或SS)决定要终止测试。如果RRC连接已被建立且另一实体(T2)的无线电承载信道测试模式是活动的，则此实体(T1)可去激活另一个实体的无线电承载信道测试模式。实体T1通过发送测试服务控制消息来请求实体T2去激活无线电承载信道测试模式。实体T1随即启动定时器。当实体T2接收到此消息，它去激活无线电承载信道测试模式，并返回到正常操作。实体T2随即发送测试服务控制消息来确认去激活。
在接收到确认实体T2中无线电承载信道模式已被去激活的测试服务控制消息，实体T1停止定时器。如果在接收此消息之前定时器过期，那么实体T1指示此情况并终止该程序。
测试服务配置
W-马尔可夫测试服务是可使用可用服务配置和协商过程来协商和连接的服务。任一实体(即，SS或UE)可通过向另一实体发送消息(例如，测试服务控制消息)来提议或调用马尔可夫呼叫的各种测试服务专用功能。可发送该消息，使得向接收实体请求或要求确认。
经由该消息，始发实体可提议要在测试期间使用的各测试参数的值。始发实体还可指示下行链路和上行链路所用的较佳参数值。
接收实体可接受或拒绝所提议的测试参数设置。如果始发实体伪指令中的所有字段都在接收实体的可接受范围之内，那么接收实体可发出接受该提议的伪指令。此伪指令可经由包括与始发实体所提议的各个值相同的各字段值在内的响应消息(即，测试服务控制消息)被发送给始发实体。
或者，如果始发实体提议接收实体不支持或不可接受的特定测试设置，那么接收实体可发出包括对各原始提议值的替换值(即，反提议)在内的伪指令。此伪指令可经由包括接收实体所支持和接受的各字段中的提议值和接收实体不支持或接受的字段中的反提议值在内的响应消息被发送到始发实体。
因此，经由消息通信和协商，接收实体能够接受始发实体的提议，或拒收该提议并为测试参数提供替换值。在从接收实体接收到响应消息之后，始发实体即可接受反提议的值或选择符合反提议值的新值。然后始发实体可向接收实体发送提议这些新值的另一个消息。该协商过程将继续直至各测试参数值对于双方都是可接受的。
表6列出可被用来配置W-马尔可夫测试服务的测试服务控制消息的各个字段。还可为测试服务配置使用具有不同字段和各式的其它消息，并且这是在本发明的范围之内。
                 表5-测试服务控制消息字段
  字段/参数   长度(比特)                定义
  PROTOCOL DISCRIMINATOR   4   此字段被设为‘1111’(见3GPP TS 24.007第11.2.3.1.1节)
  SKIP INDICATOR   4   此字段被设为‘0000’(见3GPP TS 24.007第11.2.3.1.2节)
  MESSAGE TYPE   8   此字段被设为‘01111100’(见3GPP TS 24.007第11.2.3.2.2节)
  CTL_REC_TYPE   8   ‘00000000’-所有携带马尔可夫测试服务话务的物理信道的控制伪指令，‘00000001’到‘11111111’-保留
  CONTROL_CODE   8   控制代码字段-根据表6设置
  TEST_SERVICE   2   ‘00’-W-马尔可夫测试服务‘01’到‘11’-保留
  CHANNEL_DITECTION   2   指示该控制伪指令适用的信道方向：‘00’-下行链路和上行链路两者‘01’-仅下行链路方向‘10’-仅上行链路方向‘11’-保留
  COPY_COUNTERS   2   复制计数器字段。如果UE和SS要在下一个同步帧复制计数器值则设为‘01’，否则设为‘00’。其它所有值都保留。
  CLEAR COUNTERS   2   清除计数器字段。如果UE和SS要在下一个同步帧清除计数器则设为‘01’，否则设为‘00’。其它所有值都保留。
  DATA_SOURCE   2   ‘00’-使用可选择的数据模式来生成测试数据‘01’-使用伪随机数来生成测试数据‘10’和‘11’-保留
  FRAME_ACTIVITY   3   帧活动字段：‘000’-16状态传统速率生成‘001’-2状态速率生成‘010’到‘111’-保留
  FLEX_TRANS_CONFIG   3   根据表12设置。
  AMR_MODE_CHANGE   0或4   AMR模式改变选项-根据表13设置。仅当TEST_SERVICE字段被设为‘00’时此字段存在。
  SID_TYPE_TO_USE   0或4   要使用的SID类型-根据表14设置。仅当TEST_SERVICE字段被设为‘00’时此字段存在。
  UPLINK_DATA_CONFIG   0或8   上行链路速率-根据表7设置。
  DOWNLINK_DATA_CONFIG   0或8   下行链路速率-根据表7设置。
  TTI   0或8   传输信道TTI-根据表15设置。
  RM   0或8   传输信道速率匹配属性-设为所需值。
  NUM_TRANSPORT_CHANNELS   0或8   需要配置的传输信道的个数。仅当FLEX_TRANS_CONFIG字段被设为非‘000’或‘001’的其它值时此字段存在。
  TRANSPORT_CONFIG_DATA   0或48*N   此字段包括N个要被配置的传输信道的N个记录(如表11中所定义)。仅当FLEX_TRANS_CONFIG字段被设为非‘000’或‘001’的其它值时此字段存在。
  ON_TO_OFF_PROB   0或8   ON状态到OFF状态的转移概率(％形式)。此字段的有效范围是‘00000000’到‘01100100’。仅当FRAME_ACTIVITY字段值为‘1’时此字段存在。
  OFF_TO_ON_PROB   0或8   OFF状态到ON状态的转移概率(％形式)。此字段的有效范围是‘00000000’到‘01100100’。仅当FRAME_ACTIVITY字段值为‘1’时此字段存在。
  SID_TYPE   0或8   仅当SID_TYPE_TO_USE字段值被设为‘0001’时此字段存在。此字段根据表9设置。
  DATA_PATTERN   0或8   用来生成测试数据的字节模式。仅当DATA_SOURCE字段值为‘0’时此字段存在。
  MODE_CHANGE_FREQ   0或8   改变AMR速率的频率-根据表10设置。仅当AMR_MODE_CHANGE字段被设为‘0001’时此字段存在。对于除‘0000’以外的所有频率，AMR速率以循环方式在AMR_RATE字段中启用的所有AMR速率中改变。
  AMR_RATE   0或8   要在测试中使用的AMR速率。这是表8中所示的8个可能的AMR速率的位掩码。如果一速率要被使用，则将每个AMR速率的比特字段设为‘1’，否则设为‘0’。仅当AMR_MODE_CHANGE改变字段被设为‘0001’时此字段存在。
表6列出与测试服务控制消息相关联的不同类型的控制伪指令。
             表6
  控制代码   定义
  ‘00000000’   UE所提议的控制伪指令
  ‘00000001’  SS控制伪指令
  ‘00000010’  基于UE提议的SS控制伪指令
  ‘00000011’  基于UE提议的SS控制伪指令
  ‘00000100’  基于UE提议的SS控制伪指令(消息无法由当前SS配置处理)
  ‘00000101’  基于UE提议的SS控制伪指令(消息结构不可接受)
  ‘00000110’  基于UE提议的SS控制伪指令(不能支持FRAME_SOURCE字段的‘10’值，即，不能为每个TTI生成一个数据块)
  ‘00000111’-‘11111111’  保留
表7列出可为下行链路和上行链路配置的各种速率。
       表7-下行链路/上行链路数据率
  代码   测试配置
  ‘00000000’   常规/语音/12.2kbps
  ‘00000001’   常规/语音/7.95kbps
  ‘00000010’   常规/语音/7.4kbps
  ‘00000011’   常规/语音/6.7kbps
  ‘00000100’   常规/语音/5.9kbps
  ‘00000101’   常规/语音/5.15kbps
  ‘00000110’   常规/语音/4.75kbps
  ‘00000111’-‘11111110’   保留
  ‘11111111’   自定义配置
表8列出8种可能的AMR速率。每个AMR速率都分别与位掩码中的一个位相关联，如果要在测试中使用该AMR速率，则该位被设为‘1’。
            表8
  代码   测试配置
  ‘00000001’   AMR 4.75
  ‘00000010’   AMR 5.15
  ‘00000100’   AMR 5.9
  ‘00000100’   AMR 6.7(PDC-EFR)
  ‘00001000’   AMR 7.4(IS-641)
  ‘00010000’   ARM 7.95
  ‘01000000’   AMR 10.2
  ‘10000000’   AMR 12.2(GSM EFR)
表9列出可用于测试的各种类型的SID帧。
               表9
  SID类型   AMR SID类型
  ‘00000000’   AMR SID
  ‘00000001’   EFR SID
  ‘00000010’   IS-641 SID
  ‘00000011’   PDC SID
  ‘00000100’-‘11111111’   保留
表10列出AMR模式改变的频率。
              表10
  MODE_CHANGE_FREQ   频率(秒)
  ‘00000000’   从不改变
  ‘00000001’   2.56
  ‘00000010’   5.12
  ‘00000011’   20.48
  ‘00000100’   40.96
  ‘00000101’   81.92
  ‘00000110’   163.84
  ‘00000111’   327.68
  ‘00001000’-‘11111110’   保留
  ‘11111111’   2.56个周期的随机数
表11列出每个TRANSPORT_CONFIG_DATA记录的各个字段。对于每个要被配置的传输信道，测试服务控制消息中都包括一个记录。该记录包括可为相关联传输信道配置的各个参数。
          表11-TRANSPORT-CONFIG-DATA记录
  字段/参数   长度(比特)   定义
  TTI   8   传输信道所用的传输时间间隔
  RM   8   传输信道的速率匹配属性
  TB_SIZE   16   传输信道所用的传输块大小(以字节为单位)。仅当TRANSPORT_CONFIG字段值
 为‘1’时该字段存在。
 NUM_ TB   8  每个TTI的传输块个数
 CODING_TYPE   4  传输信道所使用的编码
 CRC_LEN   4  传输信道所使用的CRC
表12列出可用于测试的各种信道配置。
          表12-FLEX_TRANS_CONFIG
  FLEX_TRANS_CONFIG   信道配置
  ‘00’   根据TS 34.108配置
  ‘01’   用指定的TTI和RM属性根据TS 34.108配置
  ‘10’-‘11’   保留
表13列出用于改变AMR模式的各种选项。
         表13-AMR_MODE_CHANGE
  AMR_MODE_CHANGE   模式改变选项
  ‘0000’   无模式改变
  ‘0001’   按MODE_CHANGE_FREQ和AMR_RATE字段所指定的AMR模式改变。
  ‘0010’-‘1111’   保留
表14列出可用于测试的各种SID类型。
          表14-SID_TYPE_TO_USE
  SID_TYPE_TO_USE   SID类型
  ‘0000’   对应于TS 34.108中所选择的AMR配置的默认SID
  ‘0001’   如SID_TYPE字段中所指示。
  ‘0010’-‘1111’   保留
表15列出可用于传输信道的各种TTI。
      表15-TTI值
  TTI  传输信道TTI
  ‘00000000’  10毫秒
  ‘00000001’  20毫秒
  ‘00000010’  40毫秒
  ‘00000011’   80毫秒
  ‘00000100’-‘11111111’   保留
测试帧发送和接收
当马尔可夫测试服务被连接时，该测试服务为每个TTI进行上行链路和下行链路数据处理。发送数据块处理(由SS为下行链路传输信道进行，或由UE为上行链路传输信道进行)包括：
●给要为其发送数据块的CFN生成一数据块；以及
●将对应于所发送的测试数据类型的计数器递增1。
接收数据块处理(由SS为上行链路传输信道进行，或由UE为下行链路传输信道进行)包括：
●给要为其发送数据块的CFN生成一数据块；
●从无线电承载信道接收一数据块和测试数据类型；
●如果测试数据类型指示伪随机数据，那么在本地生成数据块，将所生成的数据块的内容与所接收的数据块的内容进行比较，并确定是否有误差；以及
●根据以上测试的结果和测试数据类型渐增正确的计数器。
各种计数器可由SS和UE维护来支持W-马尔可夫测试服务。对于要测试的每个链路，可在发射器处维护一组计数器来跟踪向接收器发送的数据块(属于不同测试数据类型)的个数。在接收器处，可维护另一组计数器来跟踪从发送源接收到的数据块的个数、比特误差、帧误差、块误差等等。其后各计数器值可被用来确定比特误差率(BER)、帧误差率(FER)、和/或块误差率(BLER)，还可能用来确定诸如平均传输活动、平均突发长度等其它统计量。下行链路测试结果和统计信息可由UE和SS经由一个或多个消息来报告。
如以上所提及，可为下行链路和上行链路中的每一个并发地测试若干传输信道。每个传输信道可被独立地配置。可为接受测试的每个传输信道维护一组计数器。例如，可为用来发送A、B和C类比特以及控制数据的4个传输信道维护4组计数器。然后可单独为每个传输信道获得测试结果。
为清楚起见，已对W-CDMA具体描述的各种测试技术。但是，这些技术还可用于其它无线通信系统和其它CDMA系统。
本发明中所描述的测试技术可通过各种手段来实现。例如，这些技术可用硬件、软件、或其组合来实现。对于硬件实现而言，用于支持测试的各个元件(例如，伪随机数生成器、测试数据生成器、控制器、以及其它处理单元)可在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行本发明中所描述的各种功能的其它电子单元、或其组合内实现。
对于软件实现而言，各种测试技术可用执行本发明中所描述的各种功能的模块(例如，程序、函数、等等)来实现。这些软件代码可被存储在存储器单元中(例如，图2A和2B中的存储器单元242和272)，并可由处理器(例如，控制器220和270)执行。存储器单元可在处理器内部或处理器外部实现，在后一种情形中它可经由本领域中已知的各种装置通信上耦合到处理器。
本发明中包括若干标题用于参考以及帮助定位某些章节。这些标题并不试图限制本文中所描述的各个概念的范围，并且这些概念在贯穿整个说明书的其它各个章节中也适用。
提供以上对所揭示的各个实施例的描述以使本领域任何技术人员都能够制作或使用本发明。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将会是非常显而易见的，且本发明中所定义的一般原理可适用于其它实施例而不会偏离本发明的精神和范围。因此，并不试图将本发明限制于本文中所示的各个实施例，而是旨在使其符合与本文中所揭示的各个新颖特性相一致的最宽泛的范围。

Claims (46)

1.一种用于测试无线通信系统中的通信链路的方法，包括：
为当前传输时间间隔(TTI)确定马尔可夫链的当前状态，其中所述马尔可夫链对由自适应多速率(AMR)语音编码器所生成的各语音帧进行建模；
如果所述当前状态指示要发送的测试数据，则为所述当前TTI生成测试数据的数据块；以及
处理所述数据块，以在为所述通信链路配置的至少一个传输信道上进行传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于所述当前状态确定所述当前TTI所用的速率，其中，所述速率是全速率或空速率，且其中，如果所述速率是全速率，则生成所述数据块，如果所述速率是空速率，则不生成所述数据块。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在测试建立期间对所述至少一个传输信道进行配置。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
为所述至少一个传输信道中的每一个选择一种传输格式，且其中，为所述至少一个传输信道中的每一个进行的处理是由为所述传输信道所选择的传输格式来确定的。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据块包括多个AMR类的比特。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述数据块分成所述多个AMR类的多个帧，且其中，所述多个帧中的每一个在相应的一个传输信道上发送。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，为预先确定的持续时间的每个空速率间隔，对所述空速率发送一个静音描述符(SID)帧。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
从多个SID类型之中选择一个SID类型，且其中，所述SID帧属于所选择的SID类型。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，多个AMR节点被测试，且其中，所述多个AMR节点中的每一个都分别与一个数据率相关联。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
从所述多个AMR节点之中为所述当前TTI选择一个AMR节点，其中，所述数据块具有由与所选择的AMR模式相关联的数据率所确定的大小。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据块所用的测试数据是已定义的数据模式或来自伪随机数生成器的伪随机数据。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
从多个TTI值之中选择一个TTI值，其中，所述多个TTI值中的每一个都对应于一个不同的持续时间，且其中，所述当前TTI属于所选择的TTI值。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信链路是下行链路或上行链路。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
从多个马尔可夫模型之中选择一个马尔可夫模型，且其中，所述马尔可夫链对应于所选择的马尔可夫模型。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述马尔可夫链包括16个状态。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
基于对语音活动进行建模的各个转移概率来确定所述16个状态之间的转移。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述马尔可夫链包括2个状态。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述马尔可夫链的2个状态包括ON状态和OFF状态，其中，如果所述马尔可夫链的当前状态是ON状态则生成所述数据块，如果所述当前状态是OFF状态则不生成所述数据块。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：
从伪随机数生成器获取一伪随机数；
基于所述伪随机数和第一阈值从所述ON状态转移到所述OFF状态；以及
基于所述伪随机数和第二阈值从所述OFF状态转移到所述ON状态。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：
在测试建立期间配置所述第一和第二阈值。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：
基于对语音活动进行建模的各个转移概率来确定所述ON状态和所述OFF状态之间的转移。
22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，在所述至少一个传输信道上在发生一个ON持续期的测试数据传输，接下来是一个OFF持续期的无测试数据传输。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括：
在测试建立期间配置所述ON和OFF持续期。
24.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下行链路和所述上行链路是基于为所述下行链路配置的第一组至少一个传输信道和为所述上行链路配置的第二组至少一个传输信道被并发地测试的。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述下行链路和所述上行链路所用的速率是可独立配置的。
26.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线通信系统是CDMA系统。
27.一种无线通信系统中的发射器，包括：
一控制器，用于为当前传输时间间隔(TTI)确定马尔可夫链的当前状态，其中，所述马尔可夫链对由自适应多速率(AMR)语音编码器所生成的各语音帧进行建模；
一测试数据生成器，用于在所述当前状态指示要发送的测试数据时为当前TTI生成所述测试数据的数据块。
一发送数据处理器，用于处理所述数据以在为要测试的通信链路配置的至少一个传输信道上进行传输。
28.如权利要求27所述的发射器，其特征在于，所述发送数据处理器用于将所述数据块分成为多个AMR类的比特的多个帧，且其中，所述多个帧中的每一个都分别在一个传输信道上被发送。
29.如权利要求27所述的发射器，其特征在于，所述发送数据处理器用于基于为所述至少一个传输信道所选择的传输格式，为所述传输信道处理测试数据。
30.如权利要求27所述的发射器，其特征在于，所述测试数据生成器包括用于生成用于所述测试数据的伪随机数的伪随机数生成器。
31.一种包括如权利要求27所述的发射器的基站。
32.一种包括如权利要求27所述的发射器的终端。
33.一种无线通信系统中的设备，包括：
用于为当前传输时间间隔(TTI)确定马尔可夫链的当前状态的装置，其中，所述马尔可夫链对由自适应多速率(AMR)语音编码器所生成的各语音帧进行建模：
用于在所述当前状态指示要发送测试数据时为当前TTI生成所述测试数据的数据块的装置；以及
用于处理所述数据块以在为要测试的通信链路配置的至少一个传输信道上进行传输的装置。
34.一种用于测试无线通信系统中的通信链路的方法，包括：
从为所述通信链路配置的至少一个传输信道，为所述当前传输时间间隔(TTI)接收测试数据的第一数据块；
基于为所述测试配置的一组参数，为所述当前TTI生成测试数据的第二数据块；
将所述测试数据的第一数据块与所述测试数据的第二数据块进行比较；以及
基于所述比较的结果收集对所述至少一个传输信道的统计量。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，对所述至少一个传输信道的统计量包括比特误差率(BER)、帧误差率(FER)、块误差率(BLER)、或其组合。
36.如权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括：
为所述当前TTI确定马尔可夫链的当前状态；以及
基于所述当前状态确定所述当前TTI所用的速率，且其中，所述第二测试数据块是为所确定的速率生成的。
37.一种用于生成用于测试无线通信系统中的通信链路的测试数据的方法，包括：
基于伪随机数生成器生成一数据比特序列；
基于所述数据比特序列形成一数据块；以及
划分所述数据块，以在当前传输时间间隔(TTI)中在为所述通信链路配置的至少一个传输信道上进行传输。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述数据块被分成多个AMR类的比特的多个帧，且其中，所述多个帧中的每一个都在相应的一个传输信道上发送。
39.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述生成包括：
从所述伪随机数生成器获取一伪随机数，
基于所述伪随机数形成一组数据比特，以及
更新所述伪随机数生成器。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述生成还包括：
对所述获取、形成和更新进行多次重复，以及
串接从多个伪随机数生成的多组数据比特以生成所述数据比特序列。
41.如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述形成包括：
提取所述伪随机数的最高位部分，以及
重新排列所提取部分中的各个字节来形成所述的一组数据比特。
42.如权利要求41所述的方法，其特征在于，从所述伪随机数生成器获取一31位伪随机数，从所述伪随机数的最高位部分提取一24位值，并且所述24位值的各个字节被按低位在前的顺序重新排列。
43.如权利要求37所述的方法，其特征在于，还包括：
在对应于一个新的测试间隔的开始的每一个同步帧之前重新初始化所述伪随机数生成器。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，每个测试间隔都具有2.56秒的持续期。
45.如权利要求43所述的方法，其特征在于，所述同步帧是部分地基于所述至少一个传输信道的连接帧号来确定的。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，所述同步时间还是基于分配给被指定为接收所述数据块的接收器的国际移动用户标识(IMSI)号来确定的。
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