时分-同步码分多址接入手机流媒体数据业务性能测试系统转让专利
申请号 : CN200810225845.5
文献号 : CN101400078B
文献日 : 2010-10-06
发明人 : 刘宝殿 , 屈鹏飞 , 肖雳 , 张博钧 , 周镒
申请人 : 工业和信息化部通信计量中心
摘要 :
本发明涉及时分-同步码分多址接入手机流媒体数据业务性能测试系统，属于无线通信产品的电磁兼容测试技术领域，该系统包括：TD-SCDMA多媒体广播模拟器、多媒体接收器、音视频采集器、功分器、音视频播放器、信号发射天线和计算机及存储在其中的控制程序；所述计算机与TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过GPIB线缆相连，TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过信号线与功分器相连，功分器通过信号线缆分别与多媒体接收器和信号发射天线相连，计算机还通过信号线缆电缆分别与多媒体接收器和音视频采集器相连；多媒体接收器与音视频播放器相连。该系统具有测试精度高，操作简便，自动化程度高，不确定度低的特点。
权利要求 :
1.一种时分-同步码分多址接入手机流媒体数据业务性能测试系统，其特征在于，该系统包括：TD-SCDMA多媒体广播模拟器，用于发送标准的流媒体数据业务码流，
多媒体接收器，用于接收并解调标准的流媒体数据业务码流，
音视频采集器，用于采集被测TD-SCDMA手机播放的流媒体数据业务的图像和声音，功分器，用于将TD-SCDMA多媒体广播模拟器发送的流媒体数据业务码流分别发送到多媒体接收器和信号发射天线，音视频播放器，用于播放所述多媒体接收器接收到的流媒体数据业务的图像和声音，信号发射天线，用于将接收到的流媒体数据业务码流通过无线的方式发送给被测TD-SCDMA手机，计算机，用于一方面控制TD-SCDMA多媒体广播模拟器发送标准的流媒体数据业务码流，并录此码流，通过数据线与被测手机相连，读取被测手机接收到的流媒体数据业务码流，并与发送的标准码流进行比对，从而计算出误帧率；另一方面，与音视频采集器通过数据线相连，将实时采集的被测手机的视频图像和音频与从多媒体接收器传输过来的标准的视频图像和音频进行比较，计算出符合率，并记录测试结果；将两个方面记录的测试结果与没有进行电磁兼容抗扰测试前的校准结果进行实时比对，计算出差值，从而达到对流媒体数据业务性能测试的目的；
以及将所述部件相互连接成一体的线缆；
所述各部件的连接关系为：所述计算机与TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过GPIB线缆相连，所述TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过信号线与功分器相连，所述功分器通过信号线缆分别与多媒体接收器和信号发射天线相连，计算机还通过信号线缆电缆分别与所述的多媒体接收器和音视频采集器相连；所述多媒体接收器与音视频播放器相连。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的视频采集器放置在电磁兼容电波暗室内，其它各部件放到电磁兼容屏蔽室内。
说明书 :
技术领域
本发明属于无线通信产品的电磁兼容测试技术领域，尤其是时分-同步码分多址接入(TD-SCDMA)手机的性能测试系统的设计。
背景技术
随着无线通信技术的发展，电磁环境日益恶化，各类无线通信设备的电磁兼容性能也越显得重要起来，具有很好的电磁兼容性才能保证无线通信设备的各种业务的服务质量。对于TD-SCDMA无线通信技术，其主要的流媒体数据业务的服务质量至关重要，在复杂的电磁干扰环境下，如何测试流媒体数据业务的性能，是保证流媒体数据业务质量的必要条件。对于流媒体数据业务的性能测试，国际上一些标准化组织(包括中国的标准化组织CCSA)，国际无线电干扰委员会CISPR、国际电工委员会IEC等和一些仪表制造商都在研究流媒体数据业务的性能测试方法，已经有相关的标准规定了通用设备流媒体数据的测试方法。目前国际上比较成熟的测试方法是对流媒体图像的主观测试，即通过视窗观察在进行电磁兼容抗扰试验时，被测手机的图像是否出现异常。目前没有对于TD-SCDMA手机的流媒体数据业务性能测试，由于TD-SCDMA手机使用无线的TD-SCDMA技术进行流媒体数据业务，能进行音视频播放，其灵活性、移动性和灵巧性使通用的流媒体数据业务性能测试方法不再适用，也不能科学的客观对流媒体数据业务的性能进行测试。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种在电磁兼容抗扰度测试中，TD—SCDMA手机流媒体数据业务的性能测试系统，此系统同时具有两种性能测试，一种通过视频采集器采集被测TD-SCDMA手机播放的图像和声音与标准的图像和声音进行比较进行性能测试，另一种，接收被测TD-SCDMA解调下来的流媒体数据业务码流与发送的标准的流媒体数据业务码流进行比较进行性能比较，由计算机计算测试结果判断是否符合标准的要求。该系统具有测试精度高，操作简便，自动化程度高，不确定度低的特点。
本发明提出的TD-SCDMA手机流媒体数据业务性能测试系统，其特征在于，该系统包括：
TD-SCDMA多媒体广播模拟器，用于发送标准的流媒体数据业务码流，
多媒体接收器，用于接收并解调标准的流媒体数据业务码流，
音视频采集器，用于采集被测TD-SCDMA手机播放的流媒体数据业务的图像和声音，
功分器，用于将TD-SCDMA多媒体广播模拟器发送的流媒体数据业务码流分别发送到多媒体接收器和信号发射天线，
音视频播放器，用于播放所述多媒体接收器接收到的流媒体数据业务的图像和声音，
信号发射天线，用于将接收到的流媒体数据业务码流通过无线的方式发送给被测TD—SCDMA手机，
计算机及存储在其中的控制程序，用于控制所连接的设备，接收相应的信号，对所有数据进行计算和分析，以及将所述部件相互连接成一体的线缆；
所述各部件的连接关系为：所述计算机与TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过GPIB线缆相连，所述TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过信号线与功分器相连，所述功分器通过信号线缆分别与多媒体接收器和信号发射天线相连，计算机还通过信号线缆电缆分别与所述的多媒体接收器和音视频采集器相连；所述多媒体接收器与音视频播放器相连。
所述系统的视频采集器放置在电磁兼容电波暗室内，其它各部件放到电磁兼容屏蔽室内。
测试时，本系统的信号发射天线通过空间链路与被测TD-SCDMA手机建立通信连接，系统的音视频采集器及计算机均与被测TD-SCDMA手机相连。
本发明的技术特点及效果：
本发明系统能够完成在电磁兼容抗扰测试过程中，对被测TD-SCDMA手机的流媒体数据业务的性能进行测试，且测试精度高，操作简便，自动化程度高，不确定度低。本系统可以完成流媒体数据业务的客观测试。
本发明采用TD-SCDMA多媒体广播模拟器作为核心设备，辅以音视频采集器，多媒体接收器，功分器、音视频播放器、信号发射天线和计算机及存储在其中的控制程序组成了一套完整的流媒体测试测试系统。
本发明对于音视频采集器及相关的电缆进行的电磁兼容抗扰性的防护措施，均进行了屏蔽处理，降低了测试过程中由于音视频采集器及测试电缆受到电磁干扰而影响测试结果，提高了系统的准确定。
本发明还使用功分器同步将发送给被测手机的流媒体数据业务码流发送到多媒体接收器并通过其连接的音视频播放器进行流媒体同步播放，可同步对流媒体数据业务进行测试监控。
本发明还可将发送给被测TD-SCDMA手机的流媒体数据码流进行记录，通过与读取在电磁兼容干扰测试时被测手机接收到的流媒体数据码流进行比对，计算误帧率，来测试被测TD-SCDMA手机的流媒体数据业务的性能。
本发明还可将发送给被测TD-SCDMA手机的标准的音频及图像，与被测TD-SCDMA手机接收的通过音视频采集器采集的音频及图像进行比对，测试被测TD-SCDMA手机的流媒体数据业务的性能。
本发明测试系统遵照中国行业标准YD/T1592.1《2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信系统电磁兼容性要求和测量方法第1部分：用户设备及其辅助设备》。
本发明提出的TD-SCDMA手机流媒体数据业务性能测试系统，其特征在于，该系统包括：
TD-SCDMA多媒体广播模拟器，用于发送标准的流媒体数据业务码流，
多媒体接收器，用于接收并解调标准的流媒体数据业务码流，
音视频采集器，用于采集被测TD-SCDMA手机播放的流媒体数据业务的图像和声音，
功分器，用于将TD-SCDMA多媒体广播模拟器发送的流媒体数据业务码流分别发送到多媒体接收器和信号发射天线，
音视频播放器，用于播放所述多媒体接收器接收到的流媒体数据业务的图像和声音，
信号发射天线，用于将接收到的流媒体数据业务码流通过无线的方式发送给被测TD—SCDMA手机，
计算机及存储在其中的控制程序，用于控制所连接的设备，接收相应的信号，对所有数据进行计算和分析，以及将所述部件相互连接成一体的线缆；
所述各部件的连接关系为：所述计算机与TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过GPIB线缆相连，所述TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过信号线与功分器相连，所述功分器通过信号线缆分别与多媒体接收器和信号发射天线相连，计算机还通过信号线缆电缆分别与所述的多媒体接收器和音视频采集器相连；所述多媒体接收器与音视频播放器相连。
所述系统的视频采集器放置在电磁兼容电波暗室内，其它各部件放到电磁兼容屏蔽室内。
测试时，本系统的信号发射天线通过空间链路与被测TD-SCDMA手机建立通信连接，系统的音视频采集器及计算机均与被测TD-SCDMA手机相连。
本发明的技术特点及效果：
本发明系统能够完成在电磁兼容抗扰测试过程中，对被测TD-SCDMA手机的流媒体数据业务的性能进行测试，且测试精度高，操作简便，自动化程度高，不确定度低。本系统可以完成流媒体数据业务的客观测试。
本发明采用TD-SCDMA多媒体广播模拟器作为核心设备，辅以音视频采集器，多媒体接收器，功分器、音视频播放器、信号发射天线和计算机及存储在其中的控制程序组成了一套完整的流媒体测试测试系统。
本发明对于音视频采集器及相关的电缆进行的电磁兼容抗扰性的防护措施，均进行了屏蔽处理，降低了测试过程中由于音视频采集器及测试电缆受到电磁干扰而影响测试结果，提高了系统的准确定。
本发明还使用功分器同步将发送给被测手机的流媒体数据业务码流发送到多媒体接收器并通过其连接的音视频播放器进行流媒体同步播放，可同步对流媒体数据业务进行测试监控。
本发明还可将发送给被测TD-SCDMA手机的流媒体数据码流进行记录，通过与读取在电磁兼容干扰测试时被测手机接收到的流媒体数据码流进行比对，计算误帧率，来测试被测TD-SCDMA手机的流媒体数据业务的性能。
本发明还可将发送给被测TD-SCDMA手机的标准的音频及图像，与被测TD-SCDMA手机接收的通过音视频采集器采集的音频及图像进行比对，测试被测TD-SCDMA手机的流媒体数据业务的性能。
本发明测试系统遵照中国行业标准YD/T1592.1《2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信系统电磁兼容性要求和测量方法第1部分：用户设备及其辅助设备》。
附图说明
图1为本发明的TD—SCDMA手机流媒体数据业务性能测试系统实施例组成结构框图。
图2为本发明计算机的工作流程示意图。
图2为本发明计算机的工作流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明提出对于TD—SCDMA手机流媒体数据业务性能测试系统，在TD—SCDMA手机电磁兼容抗扰测试中，可对TD-SCDMA手机的流媒体数据业务的性能进行测试，包含图像质量、音频及音视频质量，该系统的组成结构如图1所示，包括：D-SCDMA多媒体广播模拟器(用于发送标准的流媒体数据业务码流)，多媒体接收器(用于接收并解调标准的流媒体数据业务码流)，音视频采集器(用于采集：被测TD-SCDMA手机播放的流媒体数据业务的图像和声音)，功分器(用于将TD-SCDMA多媒体广播模拟器发送的流媒体数据业务码流分别发送到多媒体接收器和信号发射天线)、音视频播放器(用于播放所述多媒体接收器接收到的流媒体数据业务的图像和声音)、信号发射天线(用于将接收到的流媒体数据业务码流通过无线的方式发送给被测TD—SCDMA手机)和计算机及存储在其中的控制程序(用于控制所连接的设备，接收相应的信号，对所有数据进行计算和分析)，以及所述部件相互连接的线缆；所述各部件的连接关系为：所述计算机与TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过GPIB线缆相连，所述TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过信号线与功分器相连，所述功分器通过信号线缆分别与多媒体接收器和信号发射天线相连，计算机还通过信号线缆电缆分别与所述的多媒体接收器和音视频采集器相连；所述多媒体接收器与音视频播放器相连。本发明所述系统音视频采集器放置在电磁兼容电波暗室内，其它部分放到电磁兼容屏蔽室内。
测试时系统的信号发射天线通过空间链路与被测TD-SCDMA手机建立通信连接，系统的音视频采集器及计算机均与被测TD-SCDMA手机相连。所述各部件都通过存储在计算机中的控制程序进行控制，对在进行电磁兼容抗扰测试的TD—SCDMA手机的流媒体数据业务进行性能测试，完成自动测试。
本发明能对TD—SCDMA手机的流媒体数据业务的图像质量、音频质量、流媒体数据业务码流的误帧率、音视频同步进行测试。
本发明还具有系统自动校准功能，在进行电磁兼容抗扰试验之前，本系统对所发送的流媒体数据业务，通过被测手机和系统仪表进行自动校准，提供校准修正，保证测试过程中流媒体数据业务性能测试的准确性，大大降低了测试系统的不确定度。
为了便于测试测试的灵活性，此系统可以选择自动测试，即对被测手机施加电磁干扰的同时进行实时的性能测试，并记录下测试的结果，此过程为自动测试，由计算机及存储在其中的控制程序完成。另外，还可以进行半自动测试，即自动施加电磁干扰给被测手机的同时，测试人员可通过音视频采集器采集的音视频和音视频播放器上的音视频进行比较和判断，测试音视频的质量，这样便于TD—SCDMA手机生产厂进行产品开发时的研究性测试。
本发明各部件的功能及实施例配置分别说明如下：
TD-SCDMA多媒体广播模拟器(采用FSU)在本系统中的作用为在计算机及存储在其中的控制程序的控制下，发送标准的流媒体数据业务码流，通过功分器分别到多媒体接收器和信号发射天线，与被测手机建立无线的通信链路，将流媒体数据码流通过无线的方式传送到TD-SCDMA被测手机，通过有线的方式传送到多媒体接收器。
多媒体接收器(采用SB151—110)在本系统中的作用为将接收到的流媒体数据业务码流解调后使用音视频播放器进行播放，同时将接收的流媒体数据业务码流通过数据线传送到计算机。
音视频播放器由显示器和音箱构成(显示器：IBM6734—AB1，音箱：IBMSPEAKER(6W))在本系统中的作用为播放来自多媒体接收器的音视频。
音视频采集器(采用索尼HDR-SR12E)在本系统中的作用主要是采集TD—SCDMA被测手机解调下来的流媒体数据业务的图像和音频，通过数据线传送给系统控制计算机。
功分器(采用11636A)在本系统中的作用是将来自多媒体广播模拟器(FSU)的流媒体数据业务码流同步分配给被测手机和多媒体接收器，为流媒体数据业务的性能测试提供参考。
信号发射天线(采用ZY-400TV-5)在本系统中的作用是将来自TD-SCDMA多媒体广播模拟器的信号通过空间的方式传播给被测TD—SCDMA手机，建立通信链接。
安装有系统控制程序的计算机是整个系统的控制中心，计算机(采用IBMThinkCentre MT-M 9439-IAC)，计算机控制相应仪表对被测手机施加电磁干扰的同时对被测手机流媒体数据业务的性能进行测试，整个测试和性能测试过程可实现全自动测试。
本发明在对被测TD—SCDMA手机进行电磁兼容抗扰试验前需进行系统校准，即计算机控制FSU发送标准的流媒体数据业务码流，手机通过空间链路与FSU建立连接，接收并播放流媒体音视频，计算机调节FSU信号的强度，使手机接收的码流与标准的码流一致(此时记录的差值为0)或记录固定的差值，另外调节音视频接收器与手机的相对位置，使音视频接收器接收到的音视频与多媒体接收器接收的标准的音视频保持一致(此时记录的差值为0)或记录固定的差值。
本系统计算机的工作流程如图2所示，包括：
一方面，计算机控制TD—SCDMA多媒体广播模拟器(FSU)发送标准的流媒体数据业务码流，并录此码流，计算机通过数据线与被测手机相连，读取被测手机接收到的流媒体数据业务码流，并与发送的标准码流进行比对，从而计算出误帧率，达到测试的效果；另一方面，计算机与音视频采集器通过数据线相连，将实时采集的被测手机的视频图像和音频与从多媒体接收器传输过来的标准的视频图像和音频进行比较，计算出符合率，并记录测试结果。将两个方面记录的测试结果与没有进行电磁兼容抗扰测试前的校准结果进行实时比对，计算出差值，从而达到对流媒体数据业务性能测试的目的。
上述工作流程中所涉及的具体记录、比较、计算方法均为本领域的常规公知方法，并采用常规的编程方法编制成控制程序预先存储在计算机中。
本发明提出对于TD—SCDMA手机流媒体数据业务性能测试系统，在TD—SCDMA手机电磁兼容抗扰测试中，可对TD-SCDMA手机的流媒体数据业务的性能进行测试，包含图像质量、音频及音视频质量，该系统的组成结构如图1所示，包括：D-SCDMA多媒体广播模拟器(用于发送标准的流媒体数据业务码流)，多媒体接收器(用于接收并解调标准的流媒体数据业务码流)，音视频采集器(用于采集：被测TD-SCDMA手机播放的流媒体数据业务的图像和声音)，功分器(用于将TD-SCDMA多媒体广播模拟器发送的流媒体数据业务码流分别发送到多媒体接收器和信号发射天线)、音视频播放器(用于播放所述多媒体接收器接收到的流媒体数据业务的图像和声音)、信号发射天线(用于将接收到的流媒体数据业务码流通过无线的方式发送给被测TD—SCDMA手机)和计算机及存储在其中的控制程序(用于控制所连接的设备，接收相应的信号，对所有数据进行计算和分析)，以及所述部件相互连接的线缆；所述各部件的连接关系为：所述计算机与TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过GPIB线缆相连，所述TD-SCDMA多媒体广播模拟器通过信号线与功分器相连，所述功分器通过信号线缆分别与多媒体接收器和信号发射天线相连，计算机还通过信号线缆电缆分别与所述的多媒体接收器和音视频采集器相连；所述多媒体接收器与音视频播放器相连。本发明所述系统音视频采集器放置在电磁兼容电波暗室内，其它部分放到电磁兼容屏蔽室内。
测试时系统的信号发射天线通过空间链路与被测TD-SCDMA手机建立通信连接，系统的音视频采集器及计算机均与被测TD-SCDMA手机相连。所述各部件都通过存储在计算机中的控制程序进行控制，对在进行电磁兼容抗扰测试的TD—SCDMA手机的流媒体数据业务进行性能测试，完成自动测试。
本发明能对TD—SCDMA手机的流媒体数据业务的图像质量、音频质量、流媒体数据业务码流的误帧率、音视频同步进行测试。
本发明还具有系统自动校准功能，在进行电磁兼容抗扰试验之前，本系统对所发送的流媒体数据业务，通过被测手机和系统仪表进行自动校准，提供校准修正，保证测试过程中流媒体数据业务性能测试的准确性，大大降低了测试系统的不确定度。
为了便于测试测试的灵活性，此系统可以选择自动测试，即对被测手机施加电磁干扰的同时进行实时的性能测试，并记录下测试的结果，此过程为自动测试，由计算机及存储在其中的控制程序完成。另外，还可以进行半自动测试，即自动施加电磁干扰给被测手机的同时，测试人员可通过音视频采集器采集的音视频和音视频播放器上的音视频进行比较和判断，测试音视频的质量，这样便于TD—SCDMA手机生产厂进行产品开发时的研究性测试。
本发明各部件的功能及实施例配置分别说明如下：
TD-SCDMA多媒体广播模拟器(采用FSU)在本系统中的作用为在计算机及存储在其中的控制程序的控制下，发送标准的流媒体数据业务码流，通过功分器分别到多媒体接收器和信号发射天线，与被测手机建立无线的通信链路，将流媒体数据码流通过无线的方式传送到TD-SCDMA被测手机，通过有线的方式传送到多媒体接收器。
多媒体接收器(采用SB151—110)在本系统中的作用为将接收到的流媒体数据业务码流解调后使用音视频播放器进行播放，同时将接收的流媒体数据业务码流通过数据线传送到计算机。
音视频播放器由显示器和音箱构成(显示器：IBM6734—AB1，音箱：IBMSPEAKER(6W))在本系统中的作用为播放来自多媒体接收器的音视频。
音视频采集器(采用索尼HDR-SR12E)在本系统中的作用主要是采集TD—SCDMA被测手机解调下来的流媒体数据业务的图像和音频，通过数据线传送给系统控制计算机。
功分器(采用11636A)在本系统中的作用是将来自多媒体广播模拟器(FSU)的流媒体数据业务码流同步分配给被测手机和多媒体接收器，为流媒体数据业务的性能测试提供参考。
信号发射天线(采用ZY-400TV-5)在本系统中的作用是将来自TD-SCDMA多媒体广播模拟器的信号通过空间的方式传播给被测TD—SCDMA手机，建立通信链接。
安装有系统控制程序的计算机是整个系统的控制中心，计算机(采用IBMThinkCentre MT-M 9439-IAC)，计算机控制相应仪表对被测手机施加电磁干扰的同时对被测手机流媒体数据业务的性能进行测试，整个测试和性能测试过程可实现全自动测试。
本发明在对被测TD—SCDMA手机进行电磁兼容抗扰试验前需进行系统校准，即计算机控制FSU发送标准的流媒体数据业务码流，手机通过空间链路与FSU建立连接，接收并播放流媒体音视频，计算机调节FSU信号的强度，使手机接收的码流与标准的码流一致(此时记录的差值为0)或记录固定的差值，另外调节音视频接收器与手机的相对位置，使音视频接收器接收到的音视频与多媒体接收器接收的标准的音视频保持一致(此时记录的差值为0)或记录固定的差值。
本系统计算机的工作流程如图2所示，包括：
一方面，计算机控制TD—SCDMA多媒体广播模拟器(FSU)发送标准的流媒体数据业务码流，并录此码流，计算机通过数据线与被测手机相连，读取被测手机接收到的流媒体数据业务码流，并与发送的标准码流进行比对，从而计算出误帧率，达到测试的效果；另一方面，计算机与音视频采集器通过数据线相连，将实时采集的被测手机的视频图像和音频与从多媒体接收器传输过来的标准的视频图像和音频进行比较，计算出符合率，并记录测试结果。将两个方面记录的测试结果与没有进行电磁兼容抗扰测试前的校准结果进行实时比对，计算出差值，从而达到对流媒体数据业务性能测试的目的。
上述工作流程中所涉及的具体记录、比较、计算方法均为本领域的常规公知方法，并采用常规的编程方法编制成控制程序预先存储在计算机中。