一种信号输出装置、板卡和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种信号输出装置、板卡和方法。
【背景技术】
[0002]随着无线通信网络在拓扑结构、用户容量、接入技术、数据吞吐率等方面的发展，如何利用有限的设备、有限的天线端口，来验证一个新型小区、一座基站、乃至整个协作网络在极限容量条件下的稳定性，成为测试领域内亟待解决的问题。
[0003]实际应用中，可以通过用户设备(英文:User Equipment，简称:UE)模拟设备对网络侧设备(如基站等)在极限容量条件下的稳定性进行测试。UE模拟设备采用“数字信号处理器(英文-Digital Signal Processor，简称:DSP) +现场可编程门阵列(英文:Field—Programmable Gate Array，简称:FPGA) ”的架构，可以生成大量的UE信号，并通过线缆或者空口输出。但在空口输出UE信号时，由于UE模拟设备的天线有限，其数量一般在几个或十几个左右，而模拟的UE信号的数量可能会达到上百、上千甚至上万，因此在模拟的UE信号的数量远多于UE模拟设备的天线的数量时，势必要把一部分的UE信号进行合并，再把合并后的UE信号通过同一根天线发送。由于模拟的UE信号一般为数字信号，在大量的UE信号合并时，由于大功率UE信号量化时的量化误差较大，不可避免地将出现大功率UE信号的量化误差覆盖小功率UE信号的问题，造成小功率UE信号的失真，从而导致小功率UE信号在网络侧设备上的解码失败，进而导致相应的UE无法与网络侧设备通信，影响网络侧设备在极限容量下的稳定性的测试准确度。
[0004]因此，需要一种能够无失真地从空口输出UE信号的测试设备和方法。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种信号输出装置、板卡和方法，用以解决现有设备从空口输出UE信号时有部分UE信号失真的问题。
[0006]第一方面，本发明实施例提供了一种信号输出装置，包括:
[0007]UE虚拟模块，用于生成多个UE基带信号；
[0008]信道模拟模块，用于对所述UE虚拟模块生成的多个UE基带信号分别添加射频特征，得到多个UE特征信号；
[0009]射频模块，所述射频模块包括N个射频单元；
[0010]信号分组转换模块，用于根据所述信道模拟模块得到的多个UE特征信号，生成N个信号组，其中每个信号组由多个UE特征信号中的至少一个构成，且N个信号组构成的UE特征信号集合与所述信道模拟模块得到的多个UE特征信号构成的集合相同；分别对N个信号组中包括的UE特征信号进行合并，并将合并得到的N个合并信号分别绑定到所述射频模块包括的N个射频单元上；
[0011]其中，每个信号组内包括的UE特征信号在设定的功率识别时长内的峰值功率之和与平均功率之和的比值不大于设定的峰值平均功率比PAPR阈值；
[0012]所述射频模块，用于将所述信号分组转换模块绑定到N个射频单元上的合并信号分别通过N个射频单元连接的天线输出。
[0013]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述信号分组转换模块，具体用于:
[0014]根据所述信道模拟模块得到的多个UE特征信号，生成M个第一信号组，其中每个第一信号组由多个UE特征信号中的至少一个构成，且M个第一信号组构成的UE特征信号集合与所述信道模拟模块得到的多个UE特征信号构成的集合相同；
[0015]所述M为所述装置中包括的射频单元组的数量，每个射频单元组包括至少一个射频单元；
[0016]将生成的不同第一信号组绑定到不同的射频单元组，并针对每个射频单元组分别执行:
[0017]根据设置的功率识别时长、PAPR阈值、以及该射频单元组包括的射频单元的数量n，将绑定到该射频单元组的第一信号组中包括的UE特征信号划分成η个第二信号组，使得任一个第二信号组内包括的UE特征信号在所述功率识别时长内的峰值功率之和与平均功率之和的比值不大于所述PAPR阈值；
[0018]分别对划分得到的η个第二信号组中包括的UE特征信号进行合并，并将合并得到的η个合并信号绑定到该射频单元组包括的η个射频单元上；
[0019]其中，针对不同射频单元组分别得到的η个第二信号组的数量之和，为所述N个信号组。
[0020]结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述UE虚拟模块包括:
[0021]CPU，用于生成多个UE基带信号；
[0022]DSP和/或FPGA，用于加速生成多个UE基带信号。
[0023]结合第一方面和第一方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述UE虚拟模块，具体用于:
[0024]根据设置的业务模型或所述装置安装的应用APP，生成多个UE物理层信号；
[0025]对生成的每个所述UE物理层信号进行基带处理，得到多个UE基带信号。
[0026]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，
[0027]所述射频模块还包括射频信号处理芯片；
[0028]所述射频信号处理芯片，用于将所述信号分组转换模块绑定到N个射频单元上的N个合并信号分别处理成N个射频信号；
[0029]每个射频单元组映射到一个天线端口，每个射频单元连接一根物理天线；
[0030]第一射频单元，具体用于将所述射频信号处理芯片对绑定到所述第一射频单元上的合并信号处理得到的射频信号，通过所述第一射频单元连接的物理天线和所述第一射频单元所属的射频单元组映射到的天线端口输出。
[0031]结合第一方面和第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任意一种，在第一方面的第五种可能的实现方式中，第一射频单元，具体用于:
[0032]确定所述第一射频单元的发射功率；
[0033]将所述信号分组转换模块绑定到所述第一射频单元上的合并信号基于确定的所述发射功率，通过所述第一射频单元连接的天线输出；
[0034]所述发射功率为所述分组转换模块绑定到所述第一射频单元上的合并信号中包括的UE特征信号的功率叠加。
[0035]第二方面，本发明实施例提供了一种板卡，包括:
[0036]处理器，用于生成多个UE基带信号；对生成的多个UE基带信号分别添加射频特征，得到多个UE特征信号；
[0037]射频模块，所述射频模块包括N根天线；
[0038]所述处理器还用于，根据得到的多个UE特征信号，生成N个信号组，其中每个信号组由多个UE特征信号中的至少一个构成，且N个信号组构成的UE特征信号集合与得到的多个UE特征信号构成的集合相同；分别对N个信号组中包括的UE特征信号进行合并，并将合并得到的N个合并信号分别绑定到所述射频模块包括的N根天线上；
[0039]其中，每个信号组内包括的UE特征信号在设定的功率识别时长内的峰值功率之和与平均功率之和的比值不大于设定的峰值平均功率比PAPR阈值；
[0040]所述射频模块，用于将所述处理器绑定到N根天线上的合并信号分别通过N根天线输出。
[0041]结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器具体用于:
[0042]根据得到的多个UE特征信号，生成M个第一信号组，其中每个第一信号组由多个UE特征信号中的至少一个构成，且M个第一信号组构成的UE特征信号集合与得到的多个UE特征信号构成的集合相同；
[0043]所述M为所述射频模块中包括的天线组的数量，每个天线组包括至少一根天线；
[0044]将生成的不同第一信号组绑定到不同的天线组，并针对每个天线组分别执行:
[0045]根据设置的功率识别时长、PAPR阈值、以及该天线组包括的天线的数量n，将绑定到该天线组的第一信号组中包括的UE特征信号划分成η个第二信号组，使得任一个第二信号组内包括的UE特征信号在所述功率识别时长内的峰值功率之和与平均功率之和的比值不大于所述PAPR阈值；
[0046]分别对划分得到的η个第二信号组中包括的UE特征信号进行合并，并将合并得到的η个合并信号绑定到该天线组包括的η根天线上；
[0047]其中，针对不同天线组分别得到的η个第二信号组的数量之和，为所述N个信号组。
[0048]结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述处理器包括:
[0049]CPU，用于生成多个UE基带信号；
[0050]DSP和/或FPGA，用于加速生成多个UE基带信号。
[0051]结合第二方面和第二方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第二方面的第三种可能的实现方式中，在生成多个UE基带信号时，所述处理器具体用于:
[0052]根据设置的业务模型或所述处理器安装的APP，生成多个UE物理层信号；
[0053]对生成的每个所述UE物理层信号进行基带处理，得到多个UE基带信号。
[0054]结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，
[0055]所述射