智能天线测试方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能天线的测试方法，包括：将两台基站各个天线的射频收发信机通过馈线一一对接；配置两台基站的工作参数，使得第二基站能够通过馈线解调出第一基站发送的信息；利用两台基站发送和接收信号中的方向性信息进行来波估计和波束赋形。本发明专利技术还公开了一种智能天线的测试系统。本发明专利技术不再需要构造多天线终端，通过现有的基站即可实现智能天线的精确测试，在达到良好测试效果的同时大大节省了人力资源，降低了测试成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信系统中的智能天线技术，尤其涉及智能天线的测试方法和应用该方法的智能天线测试系统。
技术介绍
在现代无线通信系统中，智能天线技术作为空分复用技术，已经成为继频分复用、时分复用、码分复用之后的最具吸引力的技术。智能天线基于自适应天线阵原理，利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束，并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户终端。采用智能天线技术实际上是通过数字信号处理使智能天线阵为每个用户终端自适应地进行波束赋形，相当于为每个用户终端形成了一个可跟踪的高增益天线。因而，天线的增益不再与用户终端所处的位置有直接关系，用户终端所在方向上的增益总是最强而其他方向上的增益大大减小。在无线基站中使用智能天线阵，根据对用户终端的来波估计对基站的发射波束进行自适应的赋形，可以大大降低小区内的干扰，提高系统容量。此外，智能天线还可以提高基站接收机的灵敏度，提高基站发射机的等效发射功率，在改进小区覆盖的同时提高了频谱利用率。由于不需要大功率的功放，智能天线降低了无线基站的成本，并可以实现对终端的定位。对智能天线而言，最重要的功能是进行来波估计和波束赋形。相应地，对基站智能天线的测试也围绕这两项功能进行。在现有技术中，主要通过以下两种方法进行智能天线功能测试。第一种方法是在空旷的环境中建立基站，使用若干个用户终端和基站建立通话保持，然后以基站为圆心，移动在输入口加装小天线的频谱仪测量出围绕基站一周的功率值，再手动画出基站的波束赋形图。更换用户终端的数量和位置，重复上述的测试过程，以得到多组波束赋形数据进行分析。对于用户来波估计，需要用户终端在基站周围运动，从基站上报的估计角度来分析验证结果。这种测试方法需要耗费大量的时间和人力，而且测试会受到室外环境的影响，很难得到准确的结果。第二种方法是使用多天线测试终端来进行测试。通常多天线测试终端由基站改建而成，在不改变基站硬件结构的基础上通过更换基站的软件实现。图1所示为使用多天线测试终端对基站进行测试的测试系统结构，基站100包括1个校准射频通路140、N个用于智能天线阵的射频收发信机131、132直至13N，校准射频通路140借用智能天线阵的射频收发信机131；所有的射频收发信机都使用同一个本振源120，并连接到基带处理器110。多天线测试终端200包括1个校准射频通路240、N个用于智能天线阵的射频收发信机231、232直至23N，校准射频通路240借用智能天新阵的射频收发信机231；所有的射频收发信机同样都使用同一个本振源220，并连接到基带处理器210。将基站100的校准射频通路140和多天线终端200的校准射频通路240连接构成校准专用收发通路，将基站100的N个射频收发信机131、132直至13N的输出端口与多天线终端200的N个射频收发信机231、232直至23N的输出端口通过馈线一一对接，形成N个射频收发通路。在进行测试前，要进行基站100和多天线终端200的联合校准，包括发射校准和接收校准。在发射校准时，由基站100智能天线阵的每个射频收发信机在校准时隙同时发射校准序列，多天线终端200对应的射频收发信机进行接收，然后通过校准通路返回基站100，由基站100生成发射校准补偿因子，补偿基站100的发射通路和多天线终端200的接收通路组成的完整通路的幅度和相位。在接收校准时，由多天线终端200除射频校准通路240外的N个射频收发信机在校准时隙发射校准序列，由基站100对应的射频收发信机进行接收，由基站100生成接收校准补偿因子，补偿基站100的接收通路和多天线终端200的发射通路所组成完整通路的幅度和相位。联合校准完成后，由多天线终端200和基站100建立无线链路，基站100向多天线终端200发射下行的波束赋形数据，通过多天线终端200的来波估计结果进行验证；多天线终端200发送上行的赋形数据，由基站100显示的来波估计结果进行验证，从而完成智能天线的测试。这种测试方法需要构造多天线终端，即使是将基站改建成多天线终端也需要修改基站的软件，投入的人力资源非常大，增加了测试的成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有技术中智能天线测试需要构造多天线终端和人力成本过大的问题。本专利技术所述智能天线测试方法包括以下步骤将两台基站各个天线的射频收发信机通过馈线一一对接；配置两台基站的工作参数，使得第二基站能够通过馈线解调出第一基站发送的信息；利用两台基站发送和接收信号中的方向性信息进行来波估计和波束赋形。优选地，所述方法将两台基站的射频收发信机对接前还包括分别将两台基站连接智能天线进行校准，使其通过馈线连接形成的对应于每个天线的发送和接收通路达到幅相一致。优选地，所述方法在将基站连接智能天线进行校准之后还包括将两台基站的校准时间间隔都设置为不小于测试所需的时间。优选地，所述利用两台基站发送和接收信号中的方向性信息进行智能天线测试具体为在两台基站上分别建立无线链路并使其处于同步状态；第二基站接收第一基站发射的信号；第二基站通过所接收信号中的方向性信息进行来波估计和波束赋形。优选地，所述无线链路上至少建立一个用户；所述方法还包括在第一基站上对每个用户在对应于每个天线的发送通路上发射的信号进行方向性加权处理。优选地，所述基站工作在TD-SCDMA系统；所述配置两台基站的参数具体为配置两台基站建立相同的小区，工作在相同频率；配置第一基站上物理子帧第二时隙切换点的位置在第二基站上物理子帧第二时隙切换点之前。可选地，所述基站工作在宽带码分多址WCDMA系统；所述配置两台基站的参数还包括将第一基站的发送频率配置为与第二基站的接收频率相同。本专利技术还提供了一种智能天线测试系统，包括第一基站、第二基站和测试装置，其中第一基站的馈线与第二基站的馈线一一连接，形成对应于各个天线的发送和接收通路；测试装置用来设置第一和第二基站的工作状态，使第二基站能够解调出第一基站发送的信息；并通过控制第一基站发送信号中的方向性信息进行来波估计和波束赋形。优选地，所述第一基站和第二基站通过馈线连接形成的接收和发送通路具有相同的幅相。优选地，所述测试装置控制发送信号中的方向性信息具体为测试装置对第一基站从对应于每个天线的发送通路发射的信号进行加权处理。优选地，所述第一和第二基站工作在TD-SCDMA系统中；所述测试装置设置第一和第二基站的工作状态包括设置第一基站上物理子帧第二时隙切换点的位置在第二基站上物理子帧第二时隙切换点之前。可选地，所述第一和第二基站工作在WCDMA系统中；所述测试装置设置第一和第二基站的工作状态包括设置第一基站发送信号的频率和第二基站的接收频率相同。本专利技术采用两个基站来进行智能天线测试，配置基站的工作状态以实现一方发送的同时一方接收，通过发送和接收信号中的方向性信息来进行智能天线的测试；本专利技术不再需要构造多天线终端，通过现有的基站即可实现智能天线的精确测试，在达到良好测试效果的同时大大节省了人力资源，降低了测试成本。附图说明图1为现有技术中智能天线测试系统的结构图；图2为本专利技术中智能天线测试中基站的连接结构图；图3为本专利技术所述智能天线测试方法的流程图；图4为TD-SCDMA系统的物理子帧结构图；图5为本专利技术中第一基站的物理子帧结构示例图；图6为本专利技术中第二基站的物理子帧结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能天线的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：将两台基站各个天线的射频收发信机通过馈线一一对接；配置两台基站的工作参数，使得第二基站能够通过馈线解调出第一基站发送的信息；利用两台基站发送和接收信号中的方向性信息进 行来波估计和波束赋形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高军，郭全成，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]