專利名稱：移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試，特別涉及移動通信基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能測試。
背景技術(shù)：
在無線通信中，各種系統(tǒng)噪聲及外界干擾對于無線信號及通信質(zhì)量的影響都很大。因此在無線通信系統(tǒng)設(shè)計與安裝過程中，都需要對系統(tǒng)抗干擾等性能進行測試評價，甚至在運行維護過程中都要經(jīng)常進行測試，以判斷部件老化、環(huán)境影響等因素對系統(tǒng)性能劣化程度，從而采取相應(yīng)措施進行維護，以達到保持無線通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的目的?？梢娤到y(tǒng)性能評價與監(jiān)測對通信系統(tǒng)正常運行是非常重要的，而無源互調(diào)性就是其中的一種典型的無線系統(tǒng)性能指標。
所謂無源互調(diào)(Passive Inter-Modulation，簡稱“PIM”)就是指系統(tǒng)多個不同頻率的載波信號通過系統(tǒng)無源器件的混頻效應(yīng)而相互調(diào)制所引起對系統(tǒng)的額外干擾。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，當多個頻率的載波信號通過一些無源器件時，都會產(chǎn)生互調(diào)失真。對于蜂窩移動通信系統(tǒng)而言，無源器件包含雙工器、饋纜、塔放、避雷器、天線等，由于其機械連接的不可靠、使用具有磁滯特性的材料、污損的接觸面等原因，不同頻率的信號在材料連接處非線性混頻，產(chǎn)生不同幅度的無源互調(diào)產(chǎn)物。而這些互調(diào)失真信號如果落到接收頻帶內(nèi)，則會使接收信號的信噪比下降，嚴重影響通信系統(tǒng)的容量和質(zhì)量。
兩個頻率的互調(diào)失真是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中最基本且普遍存在的問題。比如對于一個具有兩個載頻的無線收發(fā)系統(tǒng)，其載波互調(diào)之后會產(chǎn)生多階互調(diào)失真。當二個(或更多)的載頻信號通過一個無源器件，由于前述各種非線性因素，使其對信號產(chǎn)生混頻作用，就像是一個混頻二極管。設(shè)這二個載頻為F1和F2，其調(diào)制可能產(chǎn)生二次諧波為2F1和2F2，這些頻率所進一步產(chǎn)生的最大互調(diào)產(chǎn)物就是三階互調(diào)失真，即為2F1-F2和2F2-F1。三階互調(diào)產(chǎn)物(3rd-order Intermodulation，簡稱“IM3”)的典型指標是-153dBc。所謂IM3為-153dBc的意義就是當二個+43dBm的載頻信號同時加到被測器件(DeviceUnder Test，簡稱“DUT”)時，其產(chǎn)生的IM3值不大于+43-153＝-110dBm。
可見互調(diào)失真會降低通信系統(tǒng)的性能，發(fā)射信號中過大的互調(diào)產(chǎn)物會干擾其它的接收機，特別是當互調(diào)產(chǎn)物正好落在接收機頻率范圍之內(nèi)時，將造成接收機性能嚴重下降甚至無法正常工作。以往，無線系統(tǒng)設(shè)計者較為關(guān)心有源器件的互調(diào)測試。隨著通信系統(tǒng)的發(fā)展和系統(tǒng)質(zhì)量的提高，對器件的無源互調(diào)的測量也越來越重視了。
但是對于單獨每個器件進行測試并不能確保整個系統(tǒng)的性能能夠達到指標，特別是在系統(tǒng)運行一定時間后，無法對系統(tǒng)進行監(jiān)測，以便更好的維護，因此如果對系統(tǒng)進行整體的無源互調(diào)性能測試評價是當前急待解決的一個問題。
尤其是對于移動通信基站系統(tǒng)，其設(shè)計安裝及工作維護各個階段較為獨立。在安裝之前系統(tǒng)各部件的性能經(jīng)過測試達到一定標準，但在安裝完成后特別是運行維護過程中，其系統(tǒng)的無源互調(diào)性能往往得不到有效的測試，給系統(tǒng)的穩(wěn)定工作帶來一定的隱患。特別是系統(tǒng)工作一段時間后，系統(tǒng)各部件不斷老化，基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能可能進一步惡化，使得基站系統(tǒng)的無線性能下降，影響系統(tǒng)的良好運行。
目前，對于移動通信基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能測試，僅局限與對各個無源部件的單獨測試，并沒有對整個基站系統(tǒng)各部件組合工作時的互調(diào)性能進行測試?，F(xiàn)有的解決方案通常是對基站系統(tǒng)所使用到的雙工器、饋纜、塔放、避雷器、天線等部件各自在安裝前進行部件的無源互調(diào)性能測試，保證滿足設(shè)計的指標。將各部件組裝形成整體基站系統(tǒng)之后即無法對其進行測試。然而無論是由于安裝環(huán)境或部件老化等問題引起的無源互調(diào)性能降低都將無法得到監(jiān)測并維護，嚴重影響基站正常工作和維護。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題基站各個部件在各自通過無源互調(diào)性能測試之后，并不能保證整個基站系統(tǒng)在安裝之后能夠滿足PIM指標。
事實上，由于部件組裝及協(xié)調(diào)過程中各種因素，仍然會導致基站無源互調(diào)性能降低。比如，安裝過程中安裝不良引起部件之間連接不好，將等效引入新的互調(diào)因素；或者不同的部件之間的電磁兼容問題；或是基站載波、接收頻段設(shè)置情況的改變，導致PIM影響范圍的變化；或者外部環(huán)境的不同引起部件性能的進一步劣化；更常見的則是，由于基站系統(tǒng)工作一段時間后，部件老化、結(jié)構(gòu)松動等原因，都會使得無源互調(diào)性能下降。
以上種種情況，都不能由安裝前部件單獨測試來保證，也不可能通過拆卸部件進行單獨測試的方法來解決。只能通過對基站系統(tǒng)整體進行無源互調(diào)性能檢測，在日常維護中監(jiān)測基站系統(tǒng)的性能變化，這是現(xiàn)有技術(shù)無法解決的技術(shù)問題。
造成這種情況的主要原因在于，現(xiàn)有技術(shù)方案僅局限于對各個部件單獨測試，無法對整個基站系統(tǒng)進行整體測試。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，使得基站系統(tǒng)能夠進行整體無源互調(diào)性能測試，提供精確的基站系統(tǒng)性能評價指標。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，包含以下步驟A待測基站系統(tǒng)的發(fā)射機按預(yù)設(shè)模式發(fā)射測試信號；B所述基站系統(tǒng)的接收機按預(yù)設(shè)模式在測試頻段內(nèi)進行掃描接收；C根據(jù)接收信號頻譜分析評價所述基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能。
其中，所述步驟A、B包含以下子步驟A1所述發(fā)射機關(guān)閉發(fā)射；B1所述接收機在所述測試頻段內(nèi)掃描接收原有外界干擾信號；A2所述發(fā)射機依次發(fā)射至少一種測試信號；B2所述接收機依次在所述測試頻段內(nèi)掃描接收對應(yīng)所述測試信號的接收信號。
此外在所述方法中，所述步驟C包含以下子步驟C1所述接收機依次接收的對應(yīng)至少一種所述測試信號的接收信號中除去所述原有外界干擾信號得到純測試接收信號；C2根據(jù)所述純測試接收信號的頻譜分析，對比其對應(yīng)的所述測試信號的頻譜，綜合評價所述基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能。
此外在所述方法中，所述步驟B中的所述測試頻段的范圍按以下準則計算先根據(jù)所述基站系統(tǒng)的待測試載波數(shù)目，確定其待測試無源互調(diào)的階數(shù)；再根據(jù)所述無源互調(diào)階數(shù)及所述載波的發(fā)射頻段范圍，確定所述無源互調(diào)的頻段范圍；最后計算所述無源互調(diào)的頻段范圍及所述基站系統(tǒng)的接收頻段范圍的交集，即得到所述測試頻段的范圍。
此外在所述方法中，所述步驟A2中，所述測試信號為連續(xù)波，所述發(fā)射機在其中一個載波上發(fā)射掃頻信號，在其他載波上發(fā)射固定頻率信號；遍歷完當前固定頻率發(fā)射信號后，將固定頻率發(fā)射信號更換到另一個載波頻率上，再次對其中一個載波發(fā)射掃頻信號，如此循環(huán)，直至兩發(fā)射信號的所有頻率組合；上述發(fā)射信號頻率組合掃描可以依據(jù)具體情況對頻率組合進行刪減，以減少測試時間；所述步驟B2中，所述接收機在所述測試信號對應(yīng)的待測互調(diào)頻段內(nèi)進行同步掃描接收。
此外在所述方法中，所述步驟A中，所述基站系統(tǒng)根據(jù)測試控制臺下發(fā)的命令控制所述發(fā)射機發(fā)射；所述步驟B中，所述基站系統(tǒng)將所述接收機的所述接收信號上傳給所述測試控制臺；所述步驟C中，所述測試控制臺完成對所述接收信號的分析和所述無源互調(diào)性能的評價。
此外在所述方法中，所述測試控制臺通過近端控制接口直接控制所述基站系統(tǒng)，或者通過基站控制器接口和移動通信網(wǎng)絡(luò)在遠端控制所述基站系統(tǒng)進行測試。
此外在所述方法中，所述測試控制臺通過直接在所述基站系統(tǒng)上安裝測試軟件，或者通過遠端加載所述測試軟件，以實現(xiàn)對所述基站系統(tǒng)的控制。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別在于，通過控制發(fā)射機按預(yù)設(shè)模式發(fā)射測試信號，同時控制接收機在測試頻段內(nèi)掃描接收，并對接收信號進行頻譜分析來評價基站系統(tǒng)整體的無源互調(diào)性能；通過在關(guān)閉發(fā)射機的情況下接收原有外界干擾信號，以去除外界的影響，精確測量系統(tǒng)本身的無源互調(diào)產(chǎn)物；通過已知載波頻率范圍、互調(diào)階數(shù)及接收頻率范圍等參數(shù)來精確計算所接收的測試頻段，并采用掃描發(fā)射和接收連續(xù)波的方式提高測試信號接收質(zhì)量；通過測試控制臺對基站系統(tǒng)的控制和對接收信號的頻譜強度等分析實現(xiàn)對基站系統(tǒng)的高效測試與準確評價；通過近端控制接口和遠端網(wǎng)絡(luò)訪問實現(xiàn)兩種方式的測試控制，分別提供直接安裝和遠程加載測試軟件的方案，方便維護人員進行測試。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即基于本發(fā)明的基站系統(tǒng)整體測試方案，可以對安裝完畢或工作一段時間后的基站系統(tǒng)進行整體無源互調(diào)性能測試，無需外部的測試儀器，不需要拆卸部件單獨測試，極大地方便了基站系統(tǒng)的監(jiān)測和維護工作；由于測試前先對原有外界干擾進行接收與去除，大大提高了對系統(tǒng)本身互調(diào)干擾測試的精確度，提高系統(tǒng)性能評價的可信度，對系統(tǒng)無源互調(diào)問題的定位和性能的檢測也有很大的作用；另外，由系統(tǒng)參數(shù)進行互調(diào)干擾頻段的精確估計也使得測試范圍更加明確，測試效率大大提高，同樣的采用連續(xù)波的掃描發(fā)射和接收，也使得測試信號信噪比得到改善，能夠全面測試系統(tǒng)潛在的互調(diào)干擾因素；最后，通過近端控制接口、內(nèi)部安裝測試軟件或遠端控制、加載測試軟件兩種方案的提供，工作人員可以遠程控制網(wǎng)絡(luò)各地的基站測試，大大簡化了測試維護人員的工作，極大地方便了基站開通、定期維護和故障處理等，復(fù)雜的測試軟件可以通過遠端加載到基站來實施，分析功能大大加強，避免了系統(tǒng)硬件的改造，同時也節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)維護的人力、物力成本。


圖1是移動通信基站系統(tǒng)組成示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
本發(fā)明的基本原理是通過軟件控制設(shè)計基站的發(fā)射機按照預(yù)定的模式發(fā)射預(yù)定的測試信號，同時控制接收機在預(yù)計的測試頻段內(nèi)同步掃描接收信號，從而可以從兩者頻譜的對比分析中評價系統(tǒng)互調(diào)干擾的性能指標。在這個基本思路之上，還有一些附加的技術(shù)細節(jié)能夠進一步提高測試的精度、效率、降低測試的成本、方便測試操作等。這類技術(shù)細節(jié)比如有通過在關(guān)閉發(fā)射機的時候先接收原有外界干擾來去除外界干擾的影響；通過由載波頻率接收頻段等預(yù)先估計互調(diào)干擾所在頻段，并控制接收機在該頻段接收，提高測試效率；通過基站近端控制接口或遠端網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)測試控制臺對基站的控制，通過直接安裝和遠程加載測試軟件實現(xiàn)基站系統(tǒng)測試功能的升級等等，這些技術(shù)都方便了測試工作的進行，降低了測試成本。
下面以典型的基站系統(tǒng)為例對本發(fā)明的技術(shù)細節(jié)進行進一步的描述。圖1就是一個典型的兩個載波頻率的基站收發(fā)系統(tǒng)示意圖。圖中給出了基站系統(tǒng)從控制側(cè)到空中接口側(cè)的各部件及其連接順序。
在基站控制側(cè)一般有兩個接口。其中一個近端的控制接口，可在基站近端通過計算機對基站進行控制。同時有一個與基站控制器相連的接口，通過此接口與基站控制器相連，同時通過此接口與無線系統(tǒng)的操作維護系統(tǒng)相連，使得可以在無線系統(tǒng)的任何一個結(jié)點上對基站進行遠程控制。整個蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的各個小區(qū)基站就是通過基站控制器連接到網(wǎng)絡(luò)中，并且實現(xiàn)各個基站之間的互訪與通信。本發(fā)明就利用這兩個接口提供的兩種方式的接入控制，細節(jié)在后文將給出。
該基站系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)中，有兩個發(fā)射機和兩個接收機，分別對應(yīng)不同的載波信道。發(fā)射信號的流向是發(fā)射機1和發(fā)射機2產(chǎn)生不同載波的發(fā)射信號，進入發(fā)射合路器后合成一路信號，再進入收發(fā)雙工器。通過饋線、避雷器、塔放后送到天線發(fā)射出去。接收信號的流向是天線接收到的信號通過饋線、塔放、避雷器進入收發(fā)雙工器，經(jīng)由收發(fā)雙工器的接收信號通過接收分路器分成兩路，分別進入接收機1和接收機2。
如前所述，由于收發(fā)雙工器、饋纜、避雷器、塔放和天線都可能產(chǎn)生無源互調(diào)產(chǎn)物，造成對接收機接收信號的不良影響，因此，每一個環(huán)節(jié)都需要保證無源互調(diào)產(chǎn)物足夠小，并且需要不同部件的連接界面上做到可靠連接和低的無源互調(diào)產(chǎn)物。
然而整個基站的無源互調(diào)產(chǎn)物的大小不但與上述所涉及的部件相關(guān)，還與基站系統(tǒng)安裝操作相關(guān)，基站系統(tǒng)使用一段時間后無源互調(diào)產(chǎn)物也可能上升，需要定期的維護測試。傳統(tǒng)的方法是分別保證每個部件的性能，安裝連接界面時施工仔細來保障系統(tǒng)的無源互調(diào)性能。在整個基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能保障上有一定的風險，而且一旦隨著環(huán)境影響及時間變遷都會使得基站系統(tǒng)發(fā)生不可預(yù)料的劣化，這都需要對基站系統(tǒng)進行方便的整體測試。
本發(fā)明所給出的基站系統(tǒng)整體互調(diào)干擾測試方案能夠解決這一問題，使基站可以支持連接完整的基站系統(tǒng)的無源互調(diào)產(chǎn)物測試，大大提高了基站系統(tǒng)實際無源互調(diào)性能度量的可信度。本發(fā)明的第一實施方式中，按以下三個主要步驟實現(xiàn)對基站系統(tǒng)的整體測試首先，控制待測基站系統(tǒng)的發(fā)射機按預(yù)設(shè)模式發(fā)射測試信號，這里的測試信號是經(jīng)過設(shè)計的特定的信號，能夠使得接收機在接收時信噪比較高，這里的預(yù)設(shè)模式即是測試工作中各個必要環(huán)節(jié)所需要發(fā)射的測試信號，或者發(fā)射機的開關(guān)操作；與此同時，控制基站系統(tǒng)的接收機按預(yù)設(shè)模式在測試頻段內(nèi)進行掃描接收，接收機的接收必然是與發(fā)射機對應(yīng)的，所謂掃描接收即在接收頻段內(nèi)進行掃頻，這是由接收機對不同信道的控制實現(xiàn)的；最后，根據(jù)接收信號頻譜分析評價基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能，在已知測試信號之后，即可根據(jù)其對應(yīng)接收信號的對比來監(jiān)測出互調(diào)干擾的大小，從而進行評價。
上述第一實施方式的方案中并沒有給出詳細的發(fā)射模式、測試信號、接收頻段及分析評價方法的細節(jié)及其原理，下面逐一在實施方式中進行進一步闡明。本發(fā)明的第二實施方式在第一實施方式的基礎(chǔ)上，引入對原有外界干擾信號的測量及去除，引入測試信號的發(fā)射及同步接收，引入測試系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)及其控制臺定義等。
前面提到的預(yù)設(shè)模式是根據(jù)實際需要設(shè)定的發(fā)射接收控制流程，第二實施方式中所采用的模式是先關(guān)閉發(fā)射機以接收原有外界干擾，然后依次根據(jù)命令發(fā)射各種測試信號，同時控制接收機同步掃描接收這些信號及產(chǎn)生的干擾。對應(yīng)的在評價時，也要將接收信號減去原有的外界干擾，以得到純測試接收信號，即只有測試信號產(chǎn)生的接收信號及其本身互調(diào)干擾的信號。
前面所述的這些步驟，在第二實施方式中，均通過測試軟件實現(xiàn)，并由測試控制臺控制進行。所述測試軟件是在基站系統(tǒng)基礎(chǔ)上附加的軟件，無須硬件升級即可實現(xiàn)測試，降低成本?？刂婆_在各個步驟中的功能如下基站系統(tǒng)根據(jù)測試控制臺下發(fā)的命令控制發(fā)射機發(fā)射；基站系統(tǒng)將接收機的接收信號上傳給測試控制臺；測試控制臺完成對接收信號的分析和無源互調(diào)性能的評價。這里的測試控制臺即測試軟件的計算機后臺，由測試維護人員操作，這一點極大地方便了測試的進行。
述及測試軟件和測試控制臺，這里給出本發(fā)明的第三個實施方式，該實施方式在第二實施方式的基礎(chǔ)上，為了方便維護操作測試進行，充分利用基站系統(tǒng)現(xiàn)有的控制側(cè)的兩個接口，提供了針對不同需求的兩種接入方式，即近端控制接口和遠端控制接口，測試控制臺通過近端控制接口直接控制基站系統(tǒng)，或者通過基站控制器接口和移動通信網(wǎng)絡(luò)在遠端控制基站系統(tǒng)進行測試。
這兩種接入方式分別對應(yīng)測試軟件的內(nèi)部安裝或遠端加載，測試控制臺通過直接在基站系統(tǒng)上安裝測試軟件，或者通過遠端加載測試軟件，以實現(xiàn)對基站系統(tǒng)的控制?？梢?，第三實施方式中給出的這兩種接入方式，尤其是第二種通過現(xiàn)有移動網(wǎng)絡(luò)遠端接入、加載測試軟件并控制測試進行的維護方式，非常適合現(xiàn)有移動網(wǎng)絡(luò)地域分布廣的現(xiàn)狀，很好地解決了維護人員的困難，極大地方便了維護測試工作，節(jié)省了人力成本。
有鑒于此，高效的基站維護操作方式將變得方便，比如基站通過與基站控制器的接口連接到無線系統(tǒng)的維護網(wǎng)上，在無線系統(tǒng)的每一個結(jié)點上都可以遠程實施對基站的控制，因此可以遠程對基站進行無源互調(diào)性能測試的操作；同時基站通過基站近端的維護口，也可以實施對基站的近端控制。而基站可內(nèi)置本發(fā)明的測試軟件，或通過近端或遠端控制接口在線加載測試軟件。在需要對基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能進行測試時，按下面的步驟進行?；緶y試得到的數(shù)據(jù)通過基站對外接口上傳到后臺計算機，使用后臺的計算機對測試數(shù)據(jù)進一步分析，得到基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能。
圖2給出根據(jù)這些方案在本發(fā)明的實施方式中的基站系統(tǒng)測試方法的詳細流程。
在步驟201中，維護測試人員在近端或遠端控制臺，通過近端控制接口或網(wǎng)絡(luò)接口，接入待測基站，如果基站沒有測試軟件，則需要安裝或加載測試軟件，加載成功后，即進入測試階段，下發(fā)命令關(guān)閉基站正常工作流程，進入測試流程。
接著進入步驟202，測試控制臺下發(fā)命令，基站系統(tǒng)關(guān)閉所有發(fā)射機，準備接收外界干擾信號；同時在步驟203中，測試控制臺令基站系統(tǒng)開啟接收機在預(yù)先估計好的測試頻段內(nèi)掃描接收原有外界干擾信號，并傳回控制臺，控制臺將其保存；然后進入步驟204中，控制臺根據(jù)預(yù)先的設(shè)定，依次下發(fā)命令，基站系統(tǒng)的發(fā)射機依次發(fā)射各種測試信號，這些測試信號的頻率、調(diào)制方式等都由控制臺的命令控制；同時在步驟205中，基站系統(tǒng)的接收機同步地測試頻段內(nèi)掃描接收對應(yīng)各種測試信號的接收信號，并將其傳回控制臺，這里掃描接收可以是對各個頻分復(fù)用的信道進行依次接收。
在步驟206中，判斷測試流程中是否已經(jīng)完成了所有測試信號的發(fā)射和接收，如果是則退出循環(huán)到步驟207中，否則返回步驟204中繼續(xù)發(fā)射測試信號。
在步驟207中，在后臺根據(jù)采集的接收信號進行評價。首先把接收機依次接收的對應(yīng)各種測試信號的接收信號中除去原有外界干擾信號得到純測試接收信號；然后在步驟208中，后臺根據(jù)該純測試接收信號的頻譜分析，并對比其對應(yīng)的測試信號的頻譜，綜合評價基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能。
注意到上述流程中，并沒有提及如何設(shè)計測試信號的模式，以及如何估計接收頻段的范圍，事實上這兩點也是本發(fā)明的關(guān)鍵。如何設(shè)計測試信號使得接收信噪比達到要求，如何估計精確的接收頻段的范圍使得性能測試更明確，這些都影響測試效率和精度。下面將詳細闡述這兩個問題。
本發(fā)明的第四實施方式在第二實施方式的基礎(chǔ)上按以下方法計算接收機接收的測試頻段范圍先根據(jù)基站系統(tǒng)的待測試載波數(shù)目，確定其待測試無源互調(diào)的階數(shù)；再根據(jù)無源互調(diào)階數(shù)及載波的發(fā)射頻段范圍，確定無源互調(diào)的頻段范圍；最后計算無源互調(diào)的頻段范圍及基站系統(tǒng)的接收頻段范圍的交集，即得到測試頻段的范圍。
譬如在第二代全球移動通信系統(tǒng)(Global System of MobileCommunication，簡稱“GSM”)的基站系統(tǒng)中，載波頻率有900MHz和1800MHz兩種。
在900MHz的GSM通信系統(tǒng)中，由發(fā)射頻段產(chǎn)生的三階互調(diào)產(chǎn)物會落入到自己的接收頻段內(nèi)。因此對于待測的三階互調(diào)IM3，需要進一步計算其頻率范圍。
三階互調(diào)產(chǎn)物的頻率為FIM3＝2F1-F2。根據(jù)典型的P-GSM900頻率范圍設(shè)置基站發(fā)射頻率935～960MHz。因此F1范圍[935、960]，F(xiàn)2范圍[935、960]。要先計算FIM3的取值范圍即互調(diào)的頻段范圍，然后再看這個頻段與接收機頻段是否有交集，如果有的話其交集即為我們所求的接收機的測試頻段。
要求FIM3的取值范圍，只要求出其最小值FIM3(min)和最大值FIM3(max)，根據(jù)發(fā)射頻率范圍，容易求得FIM3(min)＝2F1min-F2max＝2×935-960＝910；FIM3(max)＝2F1max-F2min＝2×960-935＝985。因此FIM3范圍[910、985]。
而P-GSM900頻率范圍設(shè)置的基站接收頻率為890～915MHz，可見[910、985]與[890、915]有相交部分，其交集也就是接收機的測試頻段為[910、915]。
按照同樣的方法，還可以算出五階等更高階的無源互調(diào)產(chǎn)物。落入接收頻段的五階產(chǎn)物信號頻率范圍是最小值FIM5(min)和最大值FIM5(max)FIM5(min)＝3F1min-2F2max＝3×935-2×960＝885；FIM5(max)＝3F1max-2×F2min＝3×960-2×935＝1010?？梢奆IM5的[885、1010]與[890、915]也有相交部分，也就是說五階互調(diào)的接收頻段范圍為[885、915]。
通過這樣的計算即可以確定各階互調(diào)產(chǎn)物是否落入接收范圍，從而確定測試頻段并接收該階互調(diào)產(chǎn)物。
再如第三代的寬帶碼分多址移動通信(Wideband Code Division MultipleAccess，簡稱“WCDMA”)基站系統(tǒng)中，I區(qū)的頻率范圍是基站發(fā)射頻率2110MHz～2170MHz，基站接收頻率為1920MHz～1980MHz，通過類似的計算，任意兩個發(fā)射信號的三階互調(diào)產(chǎn)物不會落入到其自身的接收頻段內(nèi)。通過逐階遞增的遍歷重復(fù)計算，可以發(fā)現(xiàn)，7階是無源互調(diào)的最低階產(chǎn)物。同上計算方法最小值FIM7(min)和最大值FIM7(max)FIM7(min)＝4F1min-3F2max＝4×2110-3×2170＝1930；FIM7(max)＝4F1max-3×F2min＝4×2170-3×2110＝2350?？梢?，F(xiàn)IM7范圍[1930、2110]與接收范圍[1920、1980]有相交部分，也就是說FIM7的接收機接收的測試頻段為[1930、1980]。
另外，對于測試信號的設(shè)計及發(fā)射接收方式，本發(fā)明的第四實施方式按如下方式實現(xiàn)測試信號一般采用連續(xù)波(Continous Wave)，可以提高接收信噪比，發(fā)射機在其中一個載波上發(fā)射掃頻信號，在其他載波上發(fā)射固定頻率信號，遍歷完當前固定頻率發(fā)射信號后，將固定頻率發(fā)射信號更換到另一個載波頻率上，再次對其中一個載波發(fā)射掃頻信號，如此循環(huán)，直至兩發(fā)射信號的所有頻率組合；上述發(fā)射信號頻率組合掃描可以依據(jù)具體情況對頻率組合進行刪減，以減少測試時間；這樣可以在整個互調(diào)干擾范圍內(nèi)測試；同時接收機在測試信號對應(yīng)的待測互調(diào)頻段內(nèi)進行同步掃描接收，這樣即可以從接收到的信號的頻譜混雜程度得知干擾情況。
基站系統(tǒng)正常工作的頻點配置通常不滿足各階次互調(diào)產(chǎn)物頻率關(guān)系，因此基站無源互調(diào)性能可能已下降的情況下，對其他接收機已經(jīng)造成干擾仍然不能發(fā)現(xiàn)。本發(fā)明通過強制基站發(fā)射易于檢測的連續(xù)波信號，并配置基站的收發(fā)信號頻點到最低階產(chǎn)物的頻率，并掃描基站發(fā)射信號前后在無源互調(diào)區(qū)間的無源互調(diào)產(chǎn)物，得到基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能。
綜上所述，依據(jù)不同的發(fā)射頻率和接收頻率工作范圍，可以算出無源互調(diào)的最低階產(chǎn)物的頻率分布。通過配置兩個發(fā)射信號的頻率和功能，接收機對準互調(diào)產(chǎn)物的頻率和對產(chǎn)物的功率進行測量，可以計算出系統(tǒng)的無源互調(diào)性能。
比如在上述典型的P-GSM900頻率范圍的基站系統(tǒng)中，通過計算可以知道最低階的互調(diào)產(chǎn)物是3階，5階也落入接收頻帶，可以按照落入接收頻帶的發(fā)射和接收頻率關(guān)系配置兩個發(fā)射信號，例如，固定一個信號的頻率在935MHz，掃描另一發(fā)射信號的頻率，有預(yù)算的結(jié)果可知，另一頻率從955MHz開始到960MHz截止，其與935MHz的信號三階互調(diào)產(chǎn)物落在接收頻段內(nèi)，即910～915MHz。接收機接收頻率并同步的與掃描的發(fā)射信號頻率一同變化，得到910～915MHz內(nèi)三階產(chǎn)物的能量，按前述方法得到無源互調(diào)性能。假設(shè)發(fā)射功率為兩43dBm信號，產(chǎn)物為-100dBm，則無源互調(diào)性能為-143dBc。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述對本發(fā)明各實施方式的描述中，所采用的具體參數(shù)設(shè)置、具體實現(xiàn)細節(jié)舉例，在各種實際引用環(huán)境中有其他不同情況，但均在本發(fā)明的宗旨范圍之內(nèi)，不影響本發(fā)明實質(zhì)和范圍。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，其特征在于，包含以下步驟A待測基站系統(tǒng)的發(fā)射機按預(yù)設(shè)模式發(fā)射測試信號；B所述基站系統(tǒng)的接收機按預(yù)設(shè)模式在測試頻段內(nèi)進行掃描接收；C根據(jù)接收信號頻譜分析評價所述基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，其特征在于，所述步驟A、B包含以下子步驟A1所述發(fā)射機關(guān)閉發(fā)射；B1所述接收機在所述測試頻段內(nèi)掃描接收原有外界干擾信號；A2所述發(fā)射機依次發(fā)射至少一種測試信號；B2所述接收機依次在所述測試頻段內(nèi)掃描接收對應(yīng)所述測試信號的接收信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，其特征在于，所述步驟C包含以下子步驟C1所述接收機依次接收的對應(yīng)至少一種所述測試信號的接收信號中除去所述原有外界干擾信號得到純測試接收信號；C2根據(jù)所述純測試接收信號的頻譜分析，對比其對應(yīng)的所述測試信號的頻譜，綜合評價所述基站系統(tǒng)的無源互調(diào)性能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，其特征在于，所述步驟B中的所述測試頻段的范圍按以下準則計算先根據(jù)所述基站系統(tǒng)的待測試載波數(shù)目，確定其待測試無源互調(diào)的階數(shù)；再根據(jù)所述無源互調(diào)階數(shù)及所述載波的發(fā)射頻段范圍，確定所述無源互調(diào)的頻段范圍；最后計算所述無源互調(diào)的頻段范圍及所述基站系統(tǒng)的接收頻段范圍的交集，即得到所述測試頻段的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，其特征在于，所述步驟A2中，所述測試信號為連續(xù)波，所述發(fā)射機在其中一個載波上發(fā)射掃頻信號，在其他載波上發(fā)射固定頻率信號；遍歷完當前固定頻率發(fā)射信號后，將固定頻率發(fā)射信號更換到另一個載波頻率上，再次對其中一個載波發(fā)射掃頻信號，如此循環(huán)，直至兩發(fā)射信號的所有頻率組合；所述步驟B2中，所述接收機在所述測試信號對應(yīng)的待測互調(diào)頻段內(nèi)進行同步掃描接收。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，其特征在于，所述步驟A中，所述基站系統(tǒng)根據(jù)測試控制臺下發(fā)的命令控制所述發(fā)射機發(fā)射；所述步驟B中，所述基站系統(tǒng)將所述接收機的所述接收信號上傳給所述測試控制臺；所述步驟C中，所述測試控制臺完成對所述接收信號的分析和所述無源互調(diào)性能的評價。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，其特征在于，所述測試控制臺通過近端控制接口直接控制所述基站系統(tǒng)，或者通過基站控制器接口和移動通信網(wǎng)絡(luò)在遠端控制所述基站系統(tǒng)進行測試。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，其特征在于，所述測試控制臺通過直接在所述基站系統(tǒng)上安裝測試軟件，或者通過遠端加載所述測試軟件，以實現(xiàn)對所述基站系統(tǒng)的控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試，公開了一種移動通信基站系統(tǒng)無源互調(diào)性能測試方法，使得基站系統(tǒng)能夠進行整體無源互調(diào)性能測試，提供精確的基站系統(tǒng)性能評價指標。本發(fā)明中，通過控制發(fā)射機按預(yù)設(shè)模式發(fā)射測試信號，同時控制接收機在測試頻段內(nèi)掃描接收，并對接收信號進行頻譜分析來評價基站系統(tǒng)整體的無源互調(diào)性能；通過在關(guān)閉發(fā)射機的情況下接收原有外界干擾信號，以去除外界的影響，精確測量系統(tǒng)本身的無源互調(diào)產(chǎn)物；通過已知載波頻率范圍、互調(diào)階數(shù)及接收頻率范圍等參數(shù)來精確計算所接收的測試頻段，并采用掃描發(fā)射和接收連續(xù)波的方式提高測試信號接收質(zhì)量。
文檔編號H04Q7/34GK1870473SQ20051003105
公開日2006年11月29日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者李挺釗 申請人:華為技術(shù)有限公司