CN102480329B - 一种基站测试方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基站测试方法及设备，包括：对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；在信号源发送信号、频谱仪接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源发送信号时频谱仪上的信号功率；将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果。本发明能避免外界干扰信号和环境反射和折射信号；测量精度高，不同的测量位置和信号功率对应关系准确。
Description
技术领域
本发明涉及通信设备，特别涉及一种基站测试方法及设备。
背景技术
智能天线技术是TD（Time Division，时分）模式通信***的优势之一，智能天线可以提高接收信号的增益，通过赋形算法提高下行信号的增益和降低用户间的互相干扰。
现有的测试智能天线技术主要有：
1）采用信道模拟器，在各个射频通道设置不同的时延（或相位差）；
2）采用两个射频单元对接，一个收，另一个发，在发端改变各路信号的相位；
3）用终端在天线覆盖区域做业务测试；
现有测量方式1）的缺点是测试装置复杂，成本高；并且使用前需校准，效率低；
现有测量方式2）的缺点是需要对现有设备进行大量的改造，并且对接不能保证各路一致；
现有测量方式3）的缺点是受到外界环境的影响，比如周围物体的反射信号和干扰信号。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供了一种基站测试方法及设备，具体包括：一种基站AOA测试方法及设备、一种基站智能天线广播赋形的测试方法及设备、一种基站智能天线用户下行信号赋形的测试方法及设备。
本发明实施例中提供了一种AOA测量***，包括：智能天线耦合盘、功分器、信号源、计算装置、补偿装置、获取装置、比较装置，其中：
智能天线耦合盘，用于在天线输入端口与基站RRU的射频接口相连后输入射频信号；
功分器，一个端口与智能天线耦合盘的校准端口相连，分路后的两个端口，一个端口与基站RRU的校准口相连，一个端口与信号源相连，用于在校准时使基站RRU的校准口的输出信号能够到达智能天线耦合盘，在测试时使信号源的输出信号通过智能天线耦合盘的校准端口发到RRU各个射频接口；
信号源，与功分器相连，用于将信号输入功分器；
计算装置，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
补偿装置，用于在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位；
获取装置，用于在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果；
比较装置，用于根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
本发明实施例中提供了AOA测试***的测试方法，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，通过计算装置确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，用补偿装置将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位；
在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果；
通过比较装置根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
本发明实施例中提供了一种AOA测试方法，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果；
根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
本发明实施例中提供了一种AOA测试设备，包括：
校准模块，用于对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
计算模块，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
获取模块，用于在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果；
比较模块，用于根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
本发明实施例中提供了一种智能天线广播赋形的测试***，包括：智能天线耦合盘、功分器、频谱仪、计算装置、补偿装置、获取装置、比较装置，其中：
智能天线耦合盘，用于在天线输入端口与基站RRU的射频接口相连后输入射频信号；
功分器，一个端口与智能天线耦合盘的校准端口相连，分路后的两个端口，一个端口与基站RRU的校准口相连，一个端口与频谱仪相连，用于在校准时使基站RRU的校准口的输出信号能够到达智能天线耦合盘，在测试时将RRU各个射频接口的射频信号合并后发到频谱仪；
频谱仪，与功分器相连，用于检测功分器输入的信号；
计算装置，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
补偿装置，用于在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位；
获取装置，用于在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率，将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果；
比较装置，用于根据测试的广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
本发明实施例中提供了广播赋形测试***的测试方法，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，通过计算装置确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，用补偿装置将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位；
在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率；将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果；
通过比较装置根据测试的所述广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
本发明实施例中提供了一种智能天线广播赋形的测试方法，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率；
将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果；
根据测试的所述广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
本发明实施例中提供了一种智能天线广播赋形的测试设备，包括：
校准模块，用于对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
计算模块，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
获取模块，用于在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率，将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果；
比较模块，用于根据测试的所述广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
本发明实施例中提供了一种智能天线用户下行信号赋形的测试***，包括：智能天线耦合盘、功分器、环形器、频谱仪、信号源、计算装置、补偿装置、获取装置、比较装置，其中：
智能天线耦合盘，用于在天线输入端口与基站RRU的射频接口相连后输入射频信号；
功分器，一个端口与智能天线耦合盘的校准端口相连，分路后的两个端口，一个端口与基站RRU的校准口相连，一个端口与环形器相连，用于在校准时使基站RRU的校准口的输出信号能够到达智能天线耦合盘，在测试时使信号源的输出信号通过智能天线耦合盘的校准端口发到RRU各个射频接口，在测试时将RRU各个射频接口的射频信号合并后发到频谱仪；
环形器，与频谱仪相连，与信号源相连，用于将功分器输入的信号输入频谱仪，将信号源产生的信号输入功分器；
计算装置，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
补偿装置，用于在信号源发送信号、频谱仪接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位；
获取装置，用于在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源发送信号时频谱仪上的信号功率，将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果；
比较装置，用于根据测试的下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
本发明实施例中提供了用户下行信号赋形测试***的测试方法，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，通过计算装置确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在信号源发送信号、频谱仪接收信号时，用补偿装置将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位；
在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源发送信号时频谱仪上的信号功率；将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果；
通过比较装置根据测试的所述下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
本发明实施例中提供了一种智能天线用户下行信号赋形的测试方法，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在信号源开始发送信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源开始发送信号时频谱仪上的信号功率；
将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果；
根据测试的所述下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
本发明实施例中提供了一种智能天线用户下行信号赋形的测试设备，包括：
校准模块，用于对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
计算模块，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
获取模块，用于在信号源开始发送信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源开始发送信号时频谱仪上的信号功率，将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果；
比较模块，用于根据测试的所述下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
本发明有益效果如下：
由上述实施方式可见，在本发明实施例提供的技术方案中，由于RRU与各测试功能实体之间都采用了有线连接方式，并在该线路上模拟无线信号地收发，因此避免外界干扰信号和环境反射和折射信号；
由于使用计算出的需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值来补偿各线路上的相位，因此测量精度高，并且不同的测量位置和信号功率对应关系准确；
由于使用的是计算出的需要测试的角度下的收发位置到各天线的计算相位差值，因此可以分别补偿上行和下行，能够画出完全的覆盖效果图；
附图说明
图1为本发明实施例中智能天线耦合盘结构示意图；
图2为本发明实施例中智能天线覆盖区域中收发位置与天线阵相对位置示意图；
图3为本发明实施例中AOA测量***结构示意图；
图4为本发明实施例中测试***的测试方法实施流程示意图；
图5为本发明实施例中AOA测试方法实施流程示意图；
图6为本发明实施例中AOA测试设备结构示意图；
图7为本发明实施例中基站智能天线广播赋形的测试***结构示意图；
图8为本发明实施例中广播赋形的测试***的测试方法实施流程示意图；
图9为本发明实施例中智能天线广播赋形的测试方法实施流程示意图；
图10为本发明实施例中智能天线广播赋形的测试设备结构示意图；
图11为本发明实施例中智能天线用户下行信号赋形的测试***结构示意图；
图12为本发明实施例中用户下行信号赋形的测试***的测试方法实施流程示意图；
图13为本发明实施例中智能天线用户下行信号赋形的测试方法实施流程示意图；
图14为本发明实施例中智能天线用户下行信号赋形的测试设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
首先对智能天线耦合盘、环行器、功分器进行说明：
图1为智能天线耦合盘结构示意图，如图所示，智能天线耦合盘由9个输入端口和8个输出端口组成的。9个输入端口包括：8个I/O port(RF connector)+1cal Port组成。8个输出端口是由8个Antenna element RF connector port组成的。
环形器的作用是：假设从3端口输出信号，由端口1到端口2是通的，但由端口2到端口1不通，沿环向为通，逆向不通，以此类推；以图11为例，其效果是频谱仪可以接受耦合盘发的信号，但不能收到信号源的信号，信号源的信号可以发到耦合盘，但耦合盘的信号不能发到信号源。
功分器是一分二的功分器，其中，一个口与耦合盘校准口相连；分路后的两个口，一个与基站RRU的校准口相连，用于校准时RRU校准信号能够到达耦合盘，另一个与环形器相连，用于测试时把信号源信号通过耦合盘的校准口发到RRU各个射频接口，同时把RRU各个射频接口的射频信号合并在一起后发到频谱仪。
其次对基站校准过程进行说明：
基站建立载波后要进行天线校准过程。天线校准分为发送校准和接收校准。发送校准时，校准通路处于接收状态，工作通路处于发送状态，校准通路利用接收到的校准序列计算各通路的相位和幅度偏差，并产生天线因子
收校准时，校准通路处于发送状态，工作通路处于接收状态，各个工作通路利用接收到校准通路发送的校准序列计算其相位和幅度，并产生天线因子
RRU（Radio Remote Unit，射频拉远单元）内部把从BBU（BaseBand Unit，基带处理单元）发的各通道基带数据与相应通道的天线因子F发相乘，之后变换成射频信号由射频接口发出；上下方向把射频接口的信号转为基带信号后与各通道的天线因子F收相乘，发送给BBU。经过上述过程，从耦合盘校准接口输入到RRU内各射频通道的信号相位和幅度就补偿为一致了，同时从各射频通道到耦合盘校准接口的信号衰减和相位偏移也补偿为一致了。
然后对RRU的算法修改进行说明：
在实施中，可以通过调试PC（Personal Computer，个人电脑）发给RRU一组发校准补偿因子和一组收校准补偿因子
与校准因子相乘后替代为新的校准因子：
和
从复数相乘的结果看是在各通道发、收分别补偿了相位因子
最后对计算相位差值的原理图进行介绍。
图2为智能天线覆盖区域中收发位置与天线阵相对位置示意图，在如图所示的关系中，有：
1、当收位置和天线的距离较远时，近似认为接收位置和各天线阵元的连线为平行线，设收位置到各天线的距离为d1～d8。
2、计算阵元之间的相位差：
已知信号的波长为λ，接收位置和天线切线夹角为α，天线间距为δ，各天线间的相位差通过下面公式计算
360*（dn-d1）/λ （n=2～8）
其中，dn-d1=(n-1)*δ*cos(α)。
3、同理，当发位置和天线的距离较远时，近似认为接收位置和各天线阵元的连线为平行线，发位置和天线切线夹角为β，各天线间的相位差通过下面公式计算：
360*（dn-d1）/λ （n=2～8）
其中，dn-d1=(n-1)*δ*cos(β)。
下面对AOA、广播赋形、下行信号赋形的测试进行说明。
一、利用RRU验证上行AOA（angle-Of-Arrival-LCR，用户来波方向测量）。
图3为AOA测量***结构示意图，如图所示，***中可以包括：智能天线耦合盘301、功分器302、环形器303、信号源304，其中：
智能天线耦合盘，用于在天线输入端口与基站RRU的射频接口相连后输入射频信号；
功分器，一个端口与智能天线耦合盘的校准端口相连，分路后的两个端口，一个端口与基站RRU的校准口相连，一个端口与信号源相连，用于在校准时使基站RRU的校准口的输出信号能够到达智能天线耦合盘，在测试时使信号源的输出信号通过智能天线耦合盘的校准端口发到RRU各个射频接口；
信号源，与功分器相连，用于将信号输入功分器。
图中示意的实施例中，信号源是与环行器相连后经环行器输出信号的，但在实施中也可以不用环行器；图中以环行器为例是为了更好的介绍包括环行器的结构在AOA测试中的运用。
实施中，功分器右侧连接天线耦合盘的接口是把左侧RRU校准口信号和通过环形器输入的信号并在一起，换一种说法，就是在校准过程中，只要把RRU和耦合盘的校准口连在一起即可；测试时，只要把环形器的信号和耦合盘的校准口连在一起即可；为了在一个测试环境中达到上面的两个功能，就把耦合盘的信号用功分器分成两路。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
计算装置，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
补偿装置，用于在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
获取装置，用于在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
比较装置，用于根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
下面对利用测试***进行测试的方法实施方式进行说明。
图4为测试***的测试方法实施流程示意图，如图所示，可以包括如下步骤：
步骤401、对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致。
本步骤中，在测试时，基站可以先对射频单元到智能天线耦合盘的之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致。
实施中，还可以进一步包括：
步骤402、在基站天线覆盖范围内，通过计算装置确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值。
本步骤中，可以计算在天线覆盖范围内所有需要测试的角度下发送位置到各天线的相位差值，具体的，可以把差值记录成表格。
实施中，还可以进一步包括：
步骤403、在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，用补偿装置将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位。
实施中，还可以进一步包括：
步骤404、在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果。
实施中，还可以进一步包括：
步骤405、通过比较装置根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
具体实施中，在步骤403打开信号源，基站开始接收时，按照步骤402的表格补偿各接收通道，在步骤404从基站获取AOA计算结果，然后在步骤405与补偿对应的点的角度对比，判断是否正确。只需遍历所有角度的数据，便可以验证AOA计算是否正确。
具体的，角度是指补偿模拟的发送位置和天线切线夹角为α，在选取不同角度后，实施中可以以1°为步长，计算在天线覆盖范围内所有需要测试的角度下发送位置到各天线的相位差值。
在上述实施过程中，补偿相位差的目的在于要模拟测试点较远的测试情形，由于在实际应用时用户和天线的距离较远，而微波暗室不能达到这样的距离，因此通过该方式的模拟来实现基站AOA是否正确的测试。
而在具体的测试中，首先对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，这样即可模拟出测试点较远的测试情形；然后确定所有需要测试的角度下的发送位置到各天线的计算相位差值；当将某一角度下的相位差补偿进基站的各接收通道后，事实上便可以获得到这一角度下的极远处的信号发送情况。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种AOA测试方法、一种AOA测试设备，由于这些方案解决问题的原理与AOA测量***、及该***的测试方法相似，因此这些方案的实施可以参见前述方案的实施，重复之处不再赘述。
图5为AOA测试方法实施流程示意图，如图所示，测试时可以包括如下步骤：
步骤501、对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
步骤502、在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
步骤503、在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果。
实施中，还可以进一步包括：
步骤504、根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
图6为AOA测试设备结构示意图，如图所示，设备中可以包括：
校准模块601，用于对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
计算模块602，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
获取模块603，用于在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果。
实施中，设备中还可以进一步包括：
比较模块604，用于根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
二、利用RRU验证下行广播赋形效果。
图7为基站智能天线广播赋形的测试***结构示意图，如图所示，***中可以包括：智能天线耦合盘701、功分器702、环形器703、频谱仪704，其中：
智能天线耦合盘，用于在天线输入端口与基站RRU的射频接口相连后输入射频信号；
功分器，一个端口与智能天线耦合盘的校准端口相连，分路后的两个端口，一个端口与基站RRU的校准口相连，一个端口与频谱仪相连，用于在校准时使基站RRU的校准口的输出信号能够到达智能天线耦合盘，在测试时将RRU各个射频接口的射频信号合并后发到频谱仪；
频谱仪，与功分器相连，用于检测功分器输入的信号。
图中示意的实施例中，频谱仪是与环行器相连后接收环行器输出信号的，但在实施中也可以不用环行器；图中以环行器为例是为了更好的介绍包括环行器的结构在广播赋形测试中的运用。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
计算装置，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
补偿装置，用于在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
获取装置，用于在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率，将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
比较装置，用于根据测试的广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
下面对利用测试***进行测试的方法实施方式进行说明。
图8为广播赋形的测试***的测试方法实施流程示意图，如图所示，可以包括如下步骤：
步骤801、对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致。
本步骤中，在测试时，基站可以先对射频单元到智能天线耦合盘的之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致。
实施中，还可以进一步包括：
步骤802、在基站天线覆盖范围内，通过计算装置确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值。
本步骤中，可以计算在天线覆盖范围内所有需要测试的角度下接收位置到各天线的相位差值，具体的，可以把差值记录成表格。
实施中，还可以进一步包括：
步骤803、在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，用补偿装置将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位。
实施中，还可以进一步包括：
步骤804、在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率；
步骤805、将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果。
实施中，还可以进一步包括：
步骤806、通过比较装置根据测试的所述广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
具体实施中，在步骤803打开频谱仪，基站开始发送广播信号时，按照步骤802的表格补偿各发送通道，之后记录频谱仪的信号功率。遍历所有角度的数据，按照角度坐标画出功率图。画出的图即为广播赋形结果。然后与预期结果对比，可以判断广播赋形是否正确。
具体的，角度是指模拟的接收位置和天线切线夹角为α，在选取不同角度后，实施中可以以1°为步长，计算在天线覆盖范围内所有需要测试的角度下接收位置到各天线的相位差值。
在上述实施过程中，调整相位差的目的在于要模拟测试点较远的测试情形，由于在实际应用时用户和天线的距离较远，而微波暗室不能达到这样的距离，因此通过该方式的模拟来实现基站智能天线广播赋形的测试。
而在具体的测试中，首先对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，这样即可模拟出测试点较远的测试情形；然后确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；当将某一角度下的相位差补偿进基站的各发送通道后，事实上便可以获得到这一角度下的极远处的信号接收情况。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种智能天线广播赋形的测试方法、一种智能天线广播赋形的测试设备，由于这些方案解决问题的原理与智能天线广播赋形的测试***、及该***的测试方法相似，因此这些方案的实施可以参见前述方案的实施，重复之处不再赘述。
图9为智能天线广播赋形的测试方法实施流程示意图，如图所示，测试时可以包括如下步骤：
步骤901、对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
步骤902、在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
步骤903、在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率；
步骤904、将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果。
实施中，还可以进一步包括：
步骤905、根据测试的所述广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
图10为智能天线广播赋形的测试设备结构示意图，如图所示，设备中可以包括：
校准模块1001，用于对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
计算模块1002，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
获取模块1003，用于在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率，将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果。
实施中，设备中还可以进一步包括：
比较模块1004，用于根据测试的所述广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
三、利用RRU验证用户下行信号赋形的效果。
图11为智能天线用户下行信号赋形的测试***结构示意图，如图所示，***中可以包括：智能天线耦合盘1101、功分器1102、环形器1103、频谱仪1104、信号源1105，其中：
智能天线耦合盘，用于在天线输入端口与基站RRU的射频接口相连后输入射频信号；
功分器，一个端口与智能天线耦合盘的校准端口相连，分路后的两个端口，一个端口与基站RRU的校准口相连，一个端口与环形器相连，用于在校准时使基站RRU的校准口的输出信号能够到达智能天线耦合盘，在测试时使信号源的输出信号通过智能天线耦合盘的校准端口发到RRU各个射频接口，在测试时将RRU各个射频接口的射频信号合并后发到频谱仪；
环形器，与频谱仪相连，与信号源相连，用于将功分器输入的信号输入频谱仪，将信号源产生的信号输入功分器。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
计算装置，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
补偿装置，用于在信号源发送信号、频谱仪接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位。
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
获取装置，用于在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源发送信号时频谱仪上的信号功率，将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果。
实施中，在进行测试时，其过程也可以表示为：
计算需要测试角度的相位差
得出所有角度下赋形结果
实施中，在测试***中还可以进一步包括：
比较装置，用于根据测试的下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
下面对利用测试***进行测试的方法实施方式进行说明。
图12为用户下行信号赋形的测试***的测试方法实施流程示意图，如图所示，可以包括如下步骤：
步骤1201、对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致。
本步骤中，在测试时，基站可以先对射频单元到智能天线耦合盘的之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致。
实施中，还可以进一步包括：
步骤1202、在基站天线覆盖范围内，通过计算装置确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值。
本步骤中，可以计算在天线覆盖范围内所有需要测试的角度下接收位置到各天线的相位差值，具体的，可以把差值记录成表格。
实施中，还可以进一步包括：
步骤1203、在信号源发送信号、频谱仪接收信号时，用补偿装置将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位。
实施中，还可以进一步包括：
步骤1204、在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源发送信号时频谱仪上的信号功率；
步骤1205、将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果。
实施中，还可以进一步包括：
步骤1206、通过比较装置根据测试的所述下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
具体实施中，在步骤1203打开信号源，基站开始接收，选择步骤1202的表格中的一组值补偿各发送通道；并打开频谱仪，按照步骤1202的表格补偿各发送通道，记录频谱仪的信号功率；重复进行直到完成所有点的记录；按照角度坐标画出功率图。画出的图即为广播赋形结果。然后和理论结果比较，即可判断出下行信号赋形是否正确。
具体的，角度是指模拟的接收位置和天线切线夹角为α，在选取不同角度后，实施中可以以1°为步长，计算在天线覆盖范围内所有需要测试的角度下接收位置到各天线的相位差值。
在上述实施过程中，调整相位差的目的在于要模拟测试点较远的测试情形，由于在实际应用时用户和天线的距离较远，而微波暗室不能达到这样的距离，因此通过该方式的模拟来实现基站智能天线广播赋形的测试。
而在具体的测试中，首先对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，这样即可模拟出测试点较远的测试情形；然后确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；当将某一角度下的相位差补偿进基站的各发送通道后，事实上便可以获得到这一角度下的极远处的信号接收情况。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种智能天线用户下行信号赋形的测试方法、一种智能天线用户下行信号赋形的测试设备，由于这些方案解决问题的原理与智能天线用户下行信号赋形的测试***、及该***的测试方法相似，因此这些方案的实施可以参见前述方案的实施，重复之处不再赘述。
图13为智能天线用户下行信号赋形的测试方法实施流程示意图，如图所示，测试时可以包括如下步骤：
步骤1301、对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
步骤1302、在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
步骤1303、在信号源发送信号、频谱仪接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源发送信号时频谱仪上的信号功率；
步骤1304、将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果。
实施中，还可以进一步包括：
步骤1305、根据测试的所述下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
图14为智能天线用户下行信号赋形的测试设备结构示意图，如图所示，设备中可以包括：
校准模块1401，用于对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
计算模块1402，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
获取模块1403，用于在信号源发送信号、频谱仪接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源发送信号时频谱仪上的信号功率，将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果。
实施中，设备中还可以进一步包括：
比较模块1404，用于根据测试的所述下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
由上述实施方式可见，在本发明实施例提供的技术方案中，由于RRU与各测试功能实体之间都采用了有线连接方式，并在该线路上模拟无线信号地收发，因此避免外界干扰信号和环境反射和折射信号；
由于使用计算出的需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值来补偿各线路上的相位，因此测量精度高，并且不同的测量位置和信号功率对应关系准确；
由于使用的是计算出的需要测试的角度下的收发位置到各天线的计算相位差值，因此可以分别补偿上行和下行，能够画出完全的覆盖效果图；
由于TD-SCDMA\TD-LTE（TD-SCDMA Long Term Evolution，TD-SCDMA长期演进）基站的信号是时分的，上行和下行信号的频率相同，所以空间传播的信道可以认为是相同的，因此本发明实施例中提供的技术方案也可用于TD-LTE基站。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种用户来波方向测量AOA测量***，其特征在于，包括：智能天线耦合盘、功分器、信号源、计算装置、补偿装置、获取装置、比较装置，其中：
智能天线耦合盘，用于在天线输入端口与基站RRU的射频接口相连后输入射频信号；
功分器，一个端口与智能天线耦合盘的校准端口相连，分路后的两个端口，一个端口与基站RRU的校准口相连，一个端口与信号源相连，用于在校准时使基站RRU的校准口的输出信号能够到达智能天线耦合盘，在测试时使信号源的输出信号通过智能天线耦合盘的校准端口发到RRU各个射频接口；
信号源，与功分器相连，用于将信号输入功分器；
计算装置，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
补偿装置，用于在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位；
获取装置，用于在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果；
比较装置，用于根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
2.如权利要求1所述测试***的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，通过计算装置确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，用补偿装置将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位；
在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后， 获取该角度下基站的AOA计算结果；
通过比较装置根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
3.一种AOA测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果；
根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
4.一种AOA测试设备，其特征在于，包括：
校准模块，用于对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
计算模块，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
获取模块，用于在信号源开始发送信号、基站开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道的相位后，获取该角度下基站的AOA计算结果；
比较模块，用于根据基站在某一角度下的AOA计算结果与在该角度下测量时进行补偿的角度确定基站在该角度下的AOA计算是否正确。
5.一种智能天线广播赋形的测试***，其特征在于，包括：智能天线耦合盘、功分器、频谱仪、计算装置、补偿装置、获取装置、比较装置，其中：
智能天线耦合盘，用于在天线输入端口与基站RRU的射频接口相连后输 入射频信号；
功分器，一个端口与智能天线耦合盘的校准端口相连，分路后的两个端口，一个端口与基站RRU的校准口相连，一个端口与频谱仪相连，用于在校准时使基站RRU的校准口的输出信号能够到达智能天线耦合盘，在测试时将RRU各个射频接口的射频信号合并后发到频谱仪；
频谱仪，与功分器相连，用于检测功分器输入的信号；
计算装置，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
补偿装置，用于在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位；
获取装置，用于在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率，将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果；
比较装置，用于根据测试的广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
6.如权利要求5所述测试***的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，通过计算装置确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，用补偿装置将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位；
在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率；将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果；
通过比较装置根据测试的所述广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确 定广播赋形是否正确。
7.一种智能天线广播赋形的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率；将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果；
根据测试的所述广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
8.一种智能天线广播赋形的测试设备，其特征在于，包括：
校准模块，用于对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
计算模块，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
获取模块，用于在基站开始发送广播信号、频谱仪开始接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各发送通道的相位后，获取该角度下在基站发送广播信号时频谱仪上的广播功率，将按照角度以及该角度下的广播功率确定的功率作为广播赋形结果；
比较模块，用于根据测试的所述广播赋形结果与理论上的广播赋形结果确定广播赋形是否正确。
9.一种智能天线用户下行信号赋形的测试***，其特征在于，包括：智能天线耦合盘、功分器、环形器、频谱仪、信号源、计算装置、补偿装置、获取装置、比较装置，其中：
智能天线耦合盘，用于在天线输入端口与基站RRU的射频接口相连后输入射频信号；
功分器，一个端口与智能天线耦合盘的校准端口相连，分路后的两个端口，一个端口与基站RRU的校准口相连，一个端口与环形器相连，用于在校准时使基站RRU的校准口的输出信号能够到达智能天线耦合盘，在测试时使信号源的输出信号通过智能天线耦合盘的校准端口发到RRU各个射频接口，在测试时将RRU各个射频接口的射频信号合并后发到频谱仪；
环形器，与频谱仪相连，与信号源相连，用于将功分器输入的信号输入频谱仪，将信号源产生的信号输入功分器；
计算装置，用于在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
补偿装置，用于在信号源发送信号、频谱仪接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位；
获取装置，用于在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源发送信号时频谱仪上的信号功率，将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果；
比较装置，用于根据测试的下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
10.如权利要求9所述测试***的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，通过计算装置确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在信号源发送信号、频谱仪接收信号时，用补偿装置将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位；
在将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源发送信号时频谱仪上的信号功率；将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果；
通过比较装置根据测试的所述下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
11.一种智能天线用户下行信号赋形的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
在基站天线覆盖范围内，确定所有需要测试的角度下的接收位置到各天线的计算相位差值；
在信号源发送信号、频谱仪接收信号时，将每一角度下的所述计算相位差值补偿至基站的各接收通道以及各发送通道的相位后，获取该角度下在信号源发送信号时频谱仪上的信号功率；
将按照角度以及该角度下的信号功率确定的功率作为下行信号赋形结果；
根据测试的所述下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
12.一种智能天线用户下行信号赋形的测试设备，其特征在于，包括：
校准模块，用于对射频单元到智能天线耦合盘之间相位进行校准，使各通道的相位差达到一致；
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比较模块，用于根据测试的所述下行信号赋形结果与理论上的下行信号赋形结果确定下行信号赋形是否正确。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |