专利名称：信道测量系统和方法以及设备的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种信道测量系统和方法以及设备。
背景技术：
信号从发射端发送出去以后，在到达接收端之前经历的所有路径，都称为信道。如果传输的是无线信号，则电磁波所经历的路径称之为无线信道。目前，由于无线信道的场景多种多样，即在不同的信道场景下，即使基站(即发送端)配置相同的算法，但是基站配置性能也会存在很大差异。因此，对不同信道的场景特征的分类描述非常重要，而不同信道的场景特征的分类描述的前提是需要进行大量的、具有统计意义的不同场景的信道测量。目前，现有技术中可以采用全球微波互联接入(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access ;简称WiMAX)数据采集卡对信道进行测量,具体的,分别在在基站侧的室内基带处理单兀(Building Base band Unit ;简称BBU)和远端射频单兀(Radio RemoteUnit ;简称RRU)之间以及测量接收终端(即接收端)侧设置WiMAX数据采集卡，当进行信道测量时，基站和测量接收终端都需要工作在测量模式下，即在整个频带，基站都发送导频信号，从而使得设置在基站侧的WiMAX数据采集卡采集基站侧的RRU接收的导频信号，其导频信号相当于RRU接收导频信号的副本；设置在测量接收终端侧的WiMAX数据采集卡采集接收天线接收的导频信号，最后对采集的导频信号进行分析处理，进而实现对信道的测量。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题WiMAX数据采集卡只能应用于测试模式，即一旦开始信道测量，则必须终止基站的正常工作状态；另外，对于测量接收终端侧，由于同一根天线上接收的信号在频域上是隔四抽一，并且WiMAX数据采集卡只能采集导频信号并对其进行信道测量，因此，造成了信道测量的精度相对较差。
发明内容
本发明实施例提供一种信道测量系统和方法以及设备，用以在不影响现网工作的情况下，提高信道测量的精度。本发明实施例提供一种信道测量系统，包括信号采集设备，用于根据预先设置的采样率对第一信号进行采集，获取第二信号；所述第一信号为发送端发送的未经过信道的信号，所述第一信号包括业务信号和导频信号;所述测量接收终端，用于在所述信号采集设备对所述第一信号进行采集时，同步地根据所述采样率对第三信号进行采集，获取第四信号，所述第三信号为所述第一信号经过所述信道后的信号；信道测量处理设备，用于对获取到的所述第二信号和第四信号进行相应地处理，获取所述信道的响应。本发明实施例提供一种信道测量方法，包括根据预先设置的采样率对第一信号进行采集，获取第二信号；所述第一信号为发送端发送的未经过信道的信号，所述第一信号包括业务信号和导频信号；在对 所述第一信号进行采集时，同步地根据所述采样率对第三信号进行采集，获取第四信号，所述第三信号为所述第一信号经过所述信道后的信号；对所述第二信号和第四信号进行相应地处理，获取信道的响应。本发明实施例还提供一种信道测量方法，包括获取第二信号，所述第二信号为信号采集设备根据预先设置的采样率对发送端发送的第一信号进行采集获取的；获取第四信号，所述第四信号为测量接收终端在所述信号采集设备对所述第一信号进行采集时，同步地根据所述采样率对第三信号进行采集获取的；所述第三信号为所述第一信号经过所述信道后的信号；对所述第二信号和第四信号进行相应地处理，获取所述信道的响应。本发明实施例提供一种信道测量处理设备，包括第一获取模块，用于获取第二信号，所述第二信号为信号采集设备根据预先设置的采样率对发送端发送的第一信号进行采集获取的；第二获取模块，用于获取第四信号，所述第四信号为测量接收终端在所述信号采集设备对所述第一信号进行采集时，同步地根据所述采样率对第三信号进行采集获取的；所述第三信号为所述第一信号经过所述信道后的信号；信号处理模块，用于对所述第二信号和第四信号进行相应地处理，获取所述信道的响应。本发明实施例的信道测量系统和方法以及设备，通过信号采集设备根据预先设置的采样率对第一信号进行采集，获取第二信号；该第一信号为发送端发送的未经过信道的信号，该第一信号包括业务信号和导频信号；以及通过测量接收终端在信号采集设备对第一信号进行采集时，同步地根据采样率对第三信号进行采集，获取第四信号，该第三信号为第一信号经过信道后的信号，最后通过信道测量处理设备对第二信号和第四信号进行相应的处理，获取信道的响应，由于信号采集设备和测量接收终端采集的第一信号和第三信号包括业务信号和导频信号，即在测量信道的时候综合考虑了该业务信号和导频信号，且由于业务信号的随时间间隔相对较短，因此使得信道时间特征的分辨率得到很大提升，从而实现了在不影响现网的情况下，有效的提高了信道测量的精度。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明信道测量系统的一个实施例的结构示意图；图2为本发明信道测量系统的另一个实施例的结构示意图；图3为本发明信道测量系统的又一个实施例的结构示意图；图4为本发明信道测量方法的一个实施例的流程图；图5为本发明信道测量方法的另一个实施例的流程图6为本发明信道测量处理设备的一个实施例的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图I为本发明信道测量系统的一个实施例的结构示意图，如图I所示，本实施例的信道测量系统包括信号采集设备11、测量接收终端12和信道测量处理设备13。其中，信号采集设备11用于根据预先设置的采样率对第一信号进行采集，获取第二信号，该第一信号为发送端发送的未经过信道的信号，该第一信号包括业务信号和导频信号；测量接收终端12在信号采集设备11对第一信号进行采集时，同步地根据采样率对第三信号进行采集，获取第四信号，该第三信号为第一信号经过信道后的信号；信道测量处理设备13，用于 对第二信号和第四信号进行相应地处理，获取该信道的响应。在本实施例中，该发送端可以为基站，信号采集设备11采集未经过信道的发送端发送的信号，将该信号作为第一信号并存储，且该第一信号包括业务信号和导频信号，并根据预先设置的采样率，对该第一信号进行采样处理；测量接收终端12在信号采集设备11对第一信号进行采集时，同步地根据采样率对第三信号进行采集，获取第四信号并存储，该三信号为第一信号经过信道后的信号。需要说明的是，信号采集设备11和测量接收终端12可以设置高采样率，即采用高采样带宽，对接收的信号实现高采样率采集，从有效地提高了信道的时延精度。举例来说，高采样率可以选择在射频上直接用载频的几倍，例如6GHz，5GHz以及7GHz等，或者选择在信号采集设备11和测量接收终端12将接收信号变频到基带之后所采用基带信号带宽的几倍，例如100MHz。需要说明的是，本实施例并不对高采样率的范围或者采样值进行限制，本领域技术人员可以根据实际需要任意设置高采样率的范围或者采样值。另外，由于信号采集设备11和测量接收终端12可以接收导频信号和业务信号，即信道测量处理设备13获取的第二信号和第三信号中也包括导频信号和业务信号，具体的，将第二信号作为发送端空口发送的第一信号，类似于“导频信号”，并将该第二信号与第四信号进行相关处理，再进行信道估计，获取信道的响应，更为具体的，该信道的响应为该传播信道的冲激响应，从而使得信道测量处理设备13在进行了上述相应处理时，综合地考虑了导频信号和业务信号，进而有效地提高了信道的时间精度。在本实施例中，通过信号采集设备根据预先设置的采样率对第一信号进行采集，获取第二信号；该第一信号为发送端发送的未经过信道的信号，该第一信号包括业务信号和导频信号；以及通过测量接收终端在信号采集设备对第一信号进行采集时，同步地根据采样率对第三信号进行采集，获取第四信号，该第三信号为第一信号经过信道后的信号，最后通过信道测量处理设备对第二信号和第四信号进行相应的处理，获取信道的响应，由于信号采集设备和测量接收终端采集的第一信号和第三信号包括业务信号和导频信号，即在测量信道的时候综合考虑了该业务信号和导频信号，且由于业务信号的随时间间隔相对较短，因此使得信道时间特征的分辨率得到很大提升，从而实现了在不影响现网的情况下，有效的提高了信道测量的精度。图2为本发明信道测量系统的另一个实施例的结构示意图，如图2所示，在上述图I所示的实施例的基础上，该系统还包括发送端14，用于在与信号采集设备11和测量接收终端12同步之后，发送第一信号。具体的，在发送端14开始发送第一信号之前，需要进行发送端14、信号采集设备11和测量接收终端12之间的同步,例如使用全球定位系统(Global Position System ;简称GPS)来同步发送 端14、信号采集设备11和测量接收终端12。在本实施例中，当发送端14持续发送第一信号时，可以利用同步手段将信号采集设备11和测量接收终端12同步起来，即发送端14发送通知信号给GPS卫星，使得GPS卫星根据该通知信号，触发发送端14与信号采集设备11和测量接收终端12同步，从而使得信号采集设备11和测量接收终端12可以在同一时钟信号下，接收信号。具体的，信号采集设备11可以具体用于在发送端14发送第一信号时，同步地根据预先设置的采样率对第一信号进行采集。因为测量接收终端12与信号采集设备11同步，所以在发送端14发送第一信号时(因为，也就是说在信号采集设备11对第一信号进行采集时)，测量接收终端12也同步地对经过信道的第一信号进行接收。另外，在本实施例中，信号采集设备11可以设置在发送端14外，具体的，该信号采集设备11可以通过设置在该信号采集设备11上的基准天线(例如单根天线)采集未经过信道的发送端发送的第一信号，另外，该预设距离为小于发送端14的天线所对应的第一信号的半波长，从而保证了信号采集设备11可以采集的未经过信道的第一信号与发送端14空口发送的第一信号具有强相关性。进一步的，测量接收终端12的接收天线可以为多天线阵列，从而极大的提高了信道空间特征的分辨率，进而有效地提高了信道空间的精度。另外测量接收终端12的接收天线还可以单天线。在另一个实施例中，如果收发端同步之后就可以准确知道绝对的时延(即电磁波从发端出来到收端的时间)是多少。那么在发送信号之前，将信号采集设备11和测量接收终端12进行同步。同样的道理，如果知道信号的绝对时延，在发送信号之后的一段时间，将信号采集设备11和测量接收终端12也是可以的。在本实施例中，通过在离发送端预设的距离设置信号采集设备，从而不会影响现有基站的正常工作，即不需要将现有基站设置为专用的测试模式。另外，信号采集设备和测量接收终端均通过采用预先设置的高采样率，对接收的信号进行采样，因此可以有效地提高了信道的时延精度；并且，由于信号采集设备和测量接收终端不会区分导频信号和业务信号，即均会对接收到的导频信号和业务信号进行采样处理，因此，相对于现有技术依靠导频信号来对信道进行测量，本发明的信道测量系统在时域和频域上的分辨率大幅提高。图3为本发明信道测量系统的又一个实施例的结构示意图，在上述图I所示实施例的基础上，如图3所示，该系统还包括发送端14，用于与信号采集设备11和测量接收终端12同步之后，发送第一信号。在本实施例中，以发送端14具体为基站，且包括BBU 141、RRU 142和天线143为例，详细介绍本实施例的技术方案。具体的，该信号采集设备11可以设置在基站内，更为具体的，信号采集设备11与基站内的RRU 142相连接，另外，由于BBU 141中可能包含通信算法，因此，可以将信号采集设备11设置在基站内的RRU 142之后，即在RRU 142将从BBU141接收到的第一信号进行处理后，发送给信号采集设备11。进一步的，测量接收终端12的接收天线可以为多天线阵列，从而极大的提高了信道空间特征的分辨率，进而有效地提高了信道空间的精度。在本实施例中，通过在发送端内设置信号采集设备，从而不会影响现有基站的正常工作，即不需要将现有基站设置为专用的测试模式。另外，信号采集设备和测量接收终端均通过采用预先设置的高采样率，对接收的信号进行采样，因此可以有效地提高了信道的时延精度；并且，由于信号采集设备和测量接收终端不会区分导频信号和业务信号，即均会对接收到的导频信号和业务信号进行采样处理，因此，相对于现有技术依靠导频信号来对信道进行测量，本发明的信道测量系统在时域和频域上的分辨率大幅提高。图4为本发明信道测量方法的一个实施例的流程图，如图4所示，本实施例的执行主体为信道测量系统，该方法具体包括如下步骤
步骤101、根据预先设置的采样率对第一信号进行采集，获取第二信号，该第一信号为发送端发送的未经过信道的信号，该第一信号包括业务信号和导频信号。步骤102、在对第一信号进行采集时，同步地根据采样率对第三信号进行采集，获取第四信号，该第三信号为第一信号经过信道后的信号。步骤103、对第二信号和第四信号进行相应地处理，获取信道的响应。在本实施例中，系统通过根据预先设置的采样率对第一信号进行采集，获取第二信号，该第一信号为发送端发送的未经过信道的信号，该第一信号包括业务信号和导频信号，在对第一信号进行采集时，同步地根据该采样率对第三信号进行采集，获取第四信号，该第三信号为第一信号经过信道后的信号，最后对第二信号和第四信号进行相应地处理，获取信道的响应，由于信号采集设备和测量接收终端采集的第一信号和第三信号包括业务信号和导频信号，即在测量信道的时候综合考虑了该业务信号和导频信号，且由于业务信号的随时间间隔相对较短，因此使得信道时间特征的分辨率得到很大提升，从而实现了在不影响现网的情况下，有效的提高了信道测量的精度。进一步的，在本发明的另一个实施例中，在上述图4所示方法实施例的基础上，该步骤101中对第一信号进行采集具体包括在发送端发送第一信号时，同步地对第一信号进行采集。更进一步的，在本发明的又一个实施例中，在上述图4所示方法实施例的基础上，步骤103具体实现方式为对第二信号和第四信号进行相关处理和信道估计处理，获取信道的冲激响应。图5为本发明信道测量方法的另一个实施例的流程图，如图5所示，本实施例的方法包括步骤201、获取第二信号，该第二信号为信号采集设备根据预先设置的采样率对发送端发送的第一信号进行采集获取的。如前所述，在一个实施例中，上述第二信号具体为，信号采集设备在上述发送端发送第一信号时，同步地根据预先设置的采样率对上述第一信号进行采集获取的。步骤202、获取第四信号，该第四信号为测量接收终端在信号采集设备对第一信号进行采集时，同步地根据采样率对第三信号进行采集获取的，该第三信号为第一信号经过信后的信号。步骤203、对第二信号和第四信号进行相应地处理，获取信道的响应。在本实施例中，信号采集设备可以设置在发送端内，例如设置在基站内，并与基站内的RRU相连；或者，还可以根据预设距离，设置在发送端外，其中，信号采集设备上的接收天线距离发送端上的天线小于发送端上的天线对应的第一信号的半波长，其中，该信号采集设备上的接收天线至发送端上的天线的距离为预设距离。需要说明的是，无论信号采集设备设置在上述任一位置，其接收和采样处理的原理均相同。在本实施例中，通过获取第二信号和第四信号，其中，第二信号为信号采集设备根据预先设置的采样率对发送端发送的第一信号进行采集获取的，第四信号为测量接收终端在信号采集设备对第一信号进行采集时，同步地根据该采样率对第三信号进行采集获取的，且该第三信号为第一信号经过信道后的信号，最后，对第二信号和第四信号进行相应地处理，获取信道的响应，由于信号采集设备和测量接收终端采集的第一信号和第三信号包括业务信号和导频信号，即在测量信道的时候综合考虑了该业务信号和导频信号，且由于 业务信号的随时间间隔相对较短，因此使得信道时间特征的分辨率得到很大提升，从而实现了在不影响现网的情况下，有效的提高了信道测量的精度。图6为本发明信道测量处理设备的一个实施例的结构示意图，如图6所示，该信道测量处理设备包括第一获取模块21、第二获取模块22和信号处理模块23,其中,第一获取模块21用于获取第二信号，该第二信号为信号采集设备根据预先设置的采样率对发送端发送的第一信号进行采集获取的；第二获取模块22用于获取第四信号，该第四信号为测量接收终端在信号采集设备对第一信号进行采集时，同步地根据采样率对第三信号进行采集获取的；该第三信号为第一信号经过信道后的信号；信号处理模块23用于对第二信号和第四信号进行相应地处理，获取信道的响应。本实施例的信道测量处理设备可以执行图5所示方法实施例的技术方案，其实现原理相类似，此处不再赘述。在本实施例中，设备通过获取第二信号和第四信号，其中，第二信号为信号采集设备根据预先设置的采样率对发送端发送的第一信号进行采集获取的，第四信号为测量接收终端在信号采集设备对第一信号进行采集时，同步地根据该采样率对第三信号进行采集获取的，且该第三信号为第一信号经过信道后的信号，最后，对第二信号和第四信号进行相应地处理，获取信道的响应，由于信号采集设备和测量接收终端采集的第一信号和第三信号包括业务信号和导频信号，即在测量信道的时候综合考虑了该业务信号和导频信号，且由于业务信号的随时间间隔相对较短，因此使得信道时间特征的分辨率得到很大提升，从而实现了在不影响现网的情况下，有效的提高了信道测量的精度。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。
权利要求
1.一种信道测量系统，其特征在于，包括 信号采集设备，用于根据预先设置的采样率对第一信号进行采集，获取第二信号；所述第一信号为发送端发送的未经过信道的信号，所述第一信号包括业务信号和导频信号； 测量接收终端，用于在所述信号采集设备对所述第一信号进行采集时，同步地根据所述采样率对第三信号进行采集，获取第四信号，所述第三信号为所述第一信号经过所述信道后的信号； 信道测量处理设备，用于对所述第二信号和第四信号进行相应地处理，获取所述信道的响应。
2.根据权利要求I所述的信道测量系统，其特征在于，所述信号采集设备具体用于，在所述发送端发送所述第一信号时，同步地根据预先设置的采样率对所述第一信号进行采集。
3.根据权利要求2所述的信道测量系统，其特征在于，所述信号采集设备根据预设距离设置在所述发送端外。
4.根据权利要求3所述的信道测量系统，其特征在于，所述预设距离为小于所述发送端的天线所对应的所述第一信号的半波长。
5.根据权利要求2所述的信道测量系统，其特征在于，所述信号采集设备设置在所述 >发送端内。
6.根据权利要求3至5任一项所述的信道测量系统，其特征在于，所述测量接收终端的天线为多天线阵列或者单天线。
7.根据权利要求I所述的信道测量系统，其特征在于，所述信道测量设备具体用于对所述第二信号和第四信号进行相关处理和信道估计处理，获取所述信道的冲激响应。
8.一种信道测量方法，其特征在于，包括 根据预先设置的采样率对第一信号进行采集，获取第二信号；所述第一信号为发送端发送的未经过信道的信号，所述第一信号包括业务信号和导频信号； 在对所述第一信号进行采集时，同步地根据所述采样率对第三信号进行采集，获取第四信号，所述第三信号为所述第一信号经过所述信道后的信号； 对所述第二信号和第四信号进行相应地处理，获取信道的响应。
9.根据权利要求8所述的信道测量方法，其特征在于，所述对第一信号进行采集具体包括 在所述发送端发送所述第一信号时，同步地对所述第一信号进行采集。
10.根据权利要求8所述的信道测量方法，其特征在于，所述对所述第二信号和第四信号进行相应地处理，获取信道的响应，具体包括对所述第二信号和第四信号进行相关处理和信道估计处理，获取所述信道的冲激响应
11.一种信道测量方法，其特征在于，包括 获取第二信号，所述第二信号为信号采集设备根据预先设置的采样率对发送端发送的第一信号进行采集获取的； 获取第四信号，所述第四信号为测量接收终端在所述信号采集设备对所述第一信号进行采集时，同步地根据所述采样率对第三信号进行采集获取的；所述第三信号为所述第一信号经过所述信道后的信号；对所述第二信号和第四信号进行相应地处理，获取所述信道的响应。
12.根据权利要求11所述的信道测量方法，其特征在于，所述第二信号具体为，信号采集设备在所述发送端发送所述第一信号时，同步地根据预先设置的采样率对所述第一信号进行采集获取的。
13.一种信道测量处理设备，其特征在于，包括 第一获取模块，用于获取第二信号，所述第二信号为信号采集设备根据预先设置的采样率对发送端发送的第一信号进行采集获取的； 第二获取模块，用于获取第四信号，所述第四信号为测量接收终端在所述信号采集设备对所述第一信号进行采集时，同步地根据所述采样率对第三信号进行采集获取的；所述第三信号为所述第一信号经过所述信道后的信号； 信号处理模块，用于对所述第二信号和第四信号进行相应地处理，获取所述信道的响应。
全文摘要
本发明提供一种信道测量系统和方法以及设备，该系统包括信号采集设备，用于根据预先设置的采样率对第一信号进行采集，获取第二信号；该第一信号为发送端发送的未经过信道的信号，该第一信号包括业务信号和导频信号；测量接收终端，用于在信号采集设备对第一信号进行采集时，同步地根据采样率对第三信号进行采集，获取第四信号，该第三信号为第一信号经过信道后的信号；信道测量处理设备，用于对第二信号和第四信号进行相应地处理，获取信道的响应，本发明的信道测量系统和方法以及设备实现了在不影响现网工作的情况下，信道测量的精度提高。
文档编号H04B17/00GK102724001SQ20111007988
公开日2012年10月10日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者李鑫, 陆晓峰 申请人:华为技术有限公司