通信系统回波特性的在线测试方法及测试系统

摘要

本发明公开了一种通信系统回波特性的在线测试方法，该方法包括步骤：在通信系统内的主叫用户与被叫用户之间建立通话的业务信道；向测试系统提供所述主叫用户号码并下发测试命令；测试系统根据主叫号码从通信系统的资源管理模块中获取所述主叫用户占用的业务信道；测试系统向所述的业务信道发送测试信号并接收回波信号；对回波信号进行分析处理，至少获得被测通信系统的回波时延和回波返回损耗之一。本发明同时公开了一种回波特性测试系统。

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络测试技术，特别涉及通信系统回波特性的在线测试方法及测试系统。

背景技术

在长途电话网络或无线通信系统，如GSM(全球移动通信系统)、CDMA(码分多址)系统中，由于线路本身不匹配等原因，往往会产生回波。为了使接收端信号清晰、纯净，一般要配置回波消除器。回波消除器的处理能力决定了回波消除器能消除多大的回波时延，若实际系统回波时延超过回波消除器的处理能力，就无法有效地消除回波。

一般回波消除器采用数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)来实现，回波时延越小，要求DSP的处理能力越低，成本也越小。因此从成本上考虑，根据实际回波延时的大小，配置合适能力回波消除器，可以节约成本。许多回波消除器把回波时延作为一个可设置的参数，以便根据实际情况进行配置。另外，在配置的回波消除器上配置合适的回波返回损耗参数，可以使得回波消除器对回波的检测更为准确，从而能更有效地消除回波。因此，回波时延和回波返回损耗参数值的确定非常重要。

目前，一些测试仪器可以对通信系统的回波时延和回波返回损耗进行测试，采用的接口为E1/T1(E1：2Mbps，T1：1.5Mbps)接口。在测试时，需要把仪器串连到系统中。如图1所示，测试仪器串连在基站控制中心(BSC)和移动交换中心(MSC)之间的E1接口，可以测试BSC、MSC、公共电话网络(PSTN)之间的回波时延和回波返回损耗。

虽然现有的测试仪器能测试系统的回波时延和回波返回损耗，但测试时需要断开系统中处于连接状态的E1/T1信号线来串连测试仪器，因而会中断系统的服务；另外，还需要人工查找占用的系统信道资源，工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通信系统回波特性的在线测试方法及测试系统，以解决现有技术中测试系统回波时延需要中断系统服务的问题。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种通信系统回波特性的在线测试方法，其特征在于包括步骤：

A、在通信系统内的主叫用户与被叫用户之间建立通话的业务信道；

B、向测试系统提供所述主叫用户号码并下发测试命令；

C、测试系统根据主叫号码从通信系统的资源管理模块中获取所述主叫用户占用的业务信道；

D、测试系统向所述的业务信道发送测试信号并接收回波信号；

E、对回波信号进行分析处理，至少获得被测通信系统的回波时延和回波返回损耗之一。

一种回波特性测试系统，包括：

用于测试命令的下发和获取测试结果的操作维护装置；

根据操作维护装置输入用户号码从被测系统获取该用户占用的系统业务信道资源，以及根据测试命令控制测试过程的控制模块；

用于存储测试信号数据和回波信号数据的存储模块；

在控制模块的控制下将存储模块中的测试信号数据发送到业务信道的数据发送模块；

在控制模块的控制下将从业务信道接收的回波信号数据存储到所述存储模块的数据接收模块；以及

在控制模块的控制下，将存储模块中的测试信号数据和回波信号数据进行分析处理的数据分析模块。

本发明可以迅速、方便地在不中断通信系统服务的情况下，对通信系统中的回波返回损耗和回波时延进行在线测试，同现有测试技术相比，本发明在通信系统现有的资源管理信息及存储器资源和运算资源的基础上，通过增加相关控制、数据发送、数据接收、数据分析处理模块等，提供回波返回损耗在线测试功能，充分利用了通信系统本身的设备资源，提高了通信系统的服务质量，避免了通信系统服务中断造成的损失。同时，本发明根据用户的标识(如手机的IMSI号)，自动搜索到待测试通道占用的系统业务通道资源，不需要人工查找业务信道，提高了测试的自动化程度、可靠性和效率。

附图说明

图1为现有技术中利用测试仪器测试回波特性的示意图；

图2为本发明的测试系统结构框图及测试原理示意图；

图3为本发明的测试系统与通信系统中的当前占用信道的连接示意图；

图4为集成在CDMA系统的基站控制心的测试系统进行测试的示意图；

图5为集成在CDMA系统的移动交换中心的测试系统进行测试的示意图；

图6为本发明的测试流程图；

图7为回波路径模型示意图。

具体实施方式

参阅图2所示，回波特性在线测试系统包括操作维护装置100、控制模块110、数据发送模块120、数据接收模块130、数据分析模块140和存储模块150、160。

操作维护装置100，具有人机接口功能，完成测试命令的下发和测试结果数据的获取。

控制模块110，通过消息接口与操作维护装置100连接，根据从操作维护装置100输入的测试用户号码(如，手机IMSI号等)，控制模块110向通信系统的资源管理模块发起查找测试用户占用的的信道资源的请求而获得指定的信道资源信息，然后命令数据发送模块120向指定的业务信道发送测试数据，数据接收模块130从指定的业务信道采集数据、控制数据分析模块对采集的数据进行分析、处理，并把处理结果返回操作维护装置。

数据发送模块120，在控制模块110的控制下，完成数据发送功能，即把参考信号数据存储区150中的参考信号发送到测试用户占用的业务信道。

数据接收模块130，在控制模块110的控制下，完成数据接收功能，即接收来自业务信道的回波信号数据并存储到接收信号数据存储区160中。

数据分析模块140，在控制模块110的控制下，完成对存储模块中参考信号数据和回波信号数据的分析处理，并给出测试结果。

存储模块，用于存储数据；分为测试信号数据存储区150和接收信号数据存储区160。

参阅图3所示，通信系统的资源管理模块根据测试用户号码标识得到对应的信道资源。控制模块向资源管理模块发起查找测试用户占用的信道资源的请求，资源管理模块利用用户号码作为索引，查到相应的信道资源信息，然后通过消息接口响应控制模块的查询请求，控制模块从而获得指定的信道资源信息。

参阅图4所示，将测试系统集成在CDMA系统的基站控制中心(BSC)子系统中。BSC子系统中包括语音编解码模块，该模块采用数字信号处理器(DSP)来实现，一个DSP可处理多个业务信道的语音编解码，称为语音编解码器资源，利用DSP的硬件资源可以实现测试系统数据发送模块、数据接收模块、数据分析模块的软件功能。BSC子系统中还包括信道资源管理模块，该模块一般在中央处理器(CPU)上实现，负责指配和管理呼叫的用户占用哪个语音编解码器资源，利用CPU的硬件资源可以实现测试系统控制模块的软件功能。BSC子系统中还包括操作维护装置，一般在服务器上实现，利用BSC子系统现有的操作维护装置，可以实现测试系统中操作维护装置的功能。回波特性测试系统可以选择测试任意一个从BSC到MSC的时隙。

参阅图5所示，将测试系统集成在CDMA系统的移动交换中心(MSC)中，在MSC子系统中同样也包括有语音编解码模块、信道资源管理模块、操作维护装置，测试系统在移动交换中心的实现与在基站控制中心相同。回波特性测试系统可以选择测试任意一个从MSC到PSTN的时隙。

参阅图6所示，以集成在CDMA系统内的MSC中的测试系统测试MSC与PSTN之间的回波特性为例，其中回波特性主要为回波时延和回波返回损耗，其测试流程如下：

1、由CDMA系统内的移动用户向PSTN内的固定电话用户发起呼叫，并建立通话的业务信道。

建立业务信道后使固定电话侧保持安静(如：拔掉话筒等)。因为需要根据返回的回波来估计回波的延时，因此回波不应该收到固定侧信号的干扰，保持安静或拔掉话筒可以满足要求。

2、从操作维护装置输入移动用户的国际移动用户标识号(IMSI)，并向控制模块下发测试命令。

3、控制模块从移动交换中心(MSC)的资源管理模块中获取当前手机占用的信道资源。

4、控制模块控制数据发送模块从存储模块的测试信号数据存储区读取数据，发送到MSC对应的业务信道。信号经过MSC、PSTN后，在PSTN上产生回波信号，回波信号返回MSC，并传送到回波特性测试系统，被数据接收模块接收，存储到存储模块的接收信号数据存储区。

5、数据分析模块对参考信号数据存储区以及接收信号数据存储区中的数据进行对分析、处理，得到回波返回损耗和回波时延大小，由操作维护装置显示测试结果。

分析处理得到回波返回损耗是由数据分析模块从参考信号数据存储区获取测试信号和从接收信号数据存储区获取回波信号；所述数据分析模块分析、处理所述发送信号和回波信号，分别得到所述发送信号和回波信号的电平；通过发送信号电平和回波信号电平的相减计算，得到回波返回损耗的数值。

分析处理得到回波时延大小的第一步是采用自适应滤波器以及最小均方误差(Least Mean Square，LMS)算法来计算回波路径的模型；第二步是从回波路径模型的参数数据中估计回波延时。参阅图7，在横坐标轴上下波动的曲线表示回波路径，一般回波路径包括一段纯时延部分和一段动态变化部分，纯时延部分的回波路径数值为0，动态部分的包络有从大到小的渐变特性，并最终趋向于0。回波时延指如下的区间：从横坐标轴起始点(位置0)开始到回波路径模型中动态部分的包络比设定门限值小的点之间的时延即为系统的回波时延

本实施例虽然以回波时延和回波返回损耗参数为例对回波特性测试进行说明，但并不仅限于此，本发明方法还可根据得到的回波信号，对回波特性的其他参数进行测试，其测试原理相同。