专利名称：一种无线测量基站灵敏度的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其是一种无线信道下测量基站灵敏度的方法及装置。
背景技术：
无线通信系统中，基站接收机的性能至关重要。而灵敏度是衡量基站接收机性能的重要指标。它反映的是基站接收机接收微弱信号的能力。基站灵敏度不仅能够影响网络的质量，还能影响网络的覆盖和容量。基站灵敏度的测量有非常重要的意义。现有的基站接收灵敏度测试系统是采用有线方式测量。如图I示意图示出了这种有线方式测量基站灵敏度的一个例子，第一测试终端11通过定向耦合器13和电缆与基站 5的高频无线电输出端连接，其中，基站5包含双工器6，发射部分7，接收部分8。从第一测试终端I输出的无线电信号经耦合器2，第一衰减器12连接到定向耦合器13。从第一测试终端I输出的无线电信号还经耦合器2，第二衰减器12连接到功率测量仪。这样通过对功率测量仪的测量，就可根据耦合系数和线路的衰减量间接计算出经定向耦合器13进入基站的无线电信号的功率值。在基站的功率控制下，这个信号功率就是基站接收灵敏度。上述基站接收灵敏度测试系统详见MTI有限公司于2003年3月24日申请的专利 “测量具有多个频率分配的基站的接收灵敏度的方法”(专利号03121077. 5)。这种测试系统精确度高，但要影响基站的正常运行，且需要基站功率控制配合，在基站出现故障时所测得的灵敏度值不可靠。
发明内容
本发明给出一种无线信道下测量基站灵敏度的方法及装置。采用本发明，测试系统不影响基站的正常运行。同时，测试系统无需基站端的功率控制，这在基站出现故障的情况下仍可以获得可靠的灵敏度值，及时反映出基站的问题。本发明采用的技术方案是无线信道上测量基站灵敏度的方法，其实现步骤包括
步骤I :第一测试终端选择可用信道，在所述信道上与第二测试终端建立连接；
步骤2 :在第一测试终端和待测基站的反向链路上，通过功率调节器改变第一测试终端的发射功率；
步骤3:第二测试终端上预存有标准信号，所述标准信号与第一测试终端发射的信号相同，第二测试终端接收信号，并根据标准信号检测接收信号的误码率或误帧率，利用误码率或误帧率在某一阀值对应的第一测试终端的发射功率
P推算出基站对应于第一测试终端的接收功率P作为基站灵敏度。优选地，基站对应于第一测试终端的接收功率弋=5+3f Or Lf，其中1 为第一测试终端的天线增益G力基站天线增益、为无线信道损耗值。p\2优选地，基站对应于第一测试终端I的接收功率fG人;
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其中GfK,武)是基站接收天线在第一测试终端的发射天线方向上的增益，B1 ,电分别为基站与第一测试终端发射天线轴向在垂直方向和水平方向的夹角-MBiAi)是第一测试终端的发射天线在基站接收天线方向上的增益，Gx ,我分别为第一测试终端与基站发射天
线轴向在垂直方向和水平方向的夹角；1是发射信号波长；lf是第一测试终端的发射天线与基站接收天线的距离。优选地，误码率或误帧率阀值的选择为对应于静态或多径传播条件下特定逻辑信道的规定值。优选地，所述基站为GSM基站、IS-95基站、TD-SCDMA基站、CDMA2000基站、WCDMA
基站或及LTE基站，第一测试终端与第二测试终端收发相应系统下的信号，以测量对应基站的灵敏度。优选地，第一测试终端I的信号输出端与功率分配单元2的信号输入端连接，功率分配单元2输出的一路信号进入功率调节器的信号输入端，功率调节器的信号输出端与第一测试终端的发射天线10相连；所述功率分配单元2输出的另一路信号进入功率测量仪4。优选地，所述第一测试终端I的发射功家巧的测算方法为根据功率分配单元的功率分配比例系数将功率测量仪4测出的功率值换算成信号进入所述功率调节器的功率值，第一测试终端I的发射功率巧为进入所述功率调节器的功率值减去所述功率调节器的功率调节量和器件插入损耗量(如馈线的损耗量)后的数值。无线信道上测量基站灵敏度的装置，包括第一测试终端I、第二测试终端9 ;第一测试终端I与第二测试终端9位于待测基站5的通信范围内，两者均通过待测基站5建立通信；
其中第一测试终端I的信号输出端与功率分配单元2的信号输入端连接，功率分配单元2输出的一路信号进入功率调节器的信号输入端，功率调节器的信号输出端与第一测试终端I的发射天线10相连；所述功率分配单元2输出的另一路信号进入功率测量仪4 ； 所述第二测试终端9上预存有标准信号，所述标准信号与第一测试终端I发射的信号相同，第二测试终端9用于接收信号，并根据标准信号检测接收信号的误码率或误帧率。优选地，所述第一测试终端I还与控制器11具有信号连接，所述控制器11用于控制第一测试终端11在某个待测信道上进行测试；所述功率调节器为数控衰减器3。优选地，第一测试终端I与第二测试终端9集成在一起组成双工无线通信模块。本发明提出的无线信道下测量基站灵敏度的方法及装置，可以不影响基站的正常运行。同时，测试系统无需基站端的功率控制，这在基站出现故障的情况下仍可以获得可靠的灵敏度值，能及时反映出基站的问题。本发明有效地解决了有线测量的不足，具有广阔的市场应用前景。
图I示意图示出了用于测量基站接收灵敏度的常规测试结构的一个例子。图2示意图示出了用于本发明的通信系统框图的一个例子。图3示意图示出了根据本发明一个实施例所述用于测试基站的接受灵敏度的一种结构。图4流程图示出了根据本发明一个实施例所述用于测量基站的接收灵敏度的流程。图5示意图示出了发射天线和接收天线的方向图。图中标记1为第一测试终端，2为功率分配单元，3为数控衰减器，4为功率测量仪，5为基站，6为基站双工器，7为发射部分，8为接收部分，9为第二测试终端，10为第一测试终端发射天线，11为控制器，12为第一衰减器，13为定向功率分配单元，14为第二测试终端接收天线，15为基站天线；20、21为移动台，22为基站5发送的前向链路信号，23为移动台20发送的反向链路信号，24为移动台21发送的反向链路信号。
具体实施例方式
下面给出本发明的具体实施方式
。图2的示意图示出了本发明一个具体实施例的通信系统框图。基站5和移动台20、21在上、下行无线信道上建立通信。采用本发明中基站灵敏度测量方法的实现步骤为
1.第一测试终端11选择可用信道，在所述信道上向第二测试终端9发起呼叫；
2.在第一测试终端11和待测基站的反向链路上，通过功率调节器改变第一测试终端 11的发射功率；
3.第二测试终端9上检测误码率，利用误码率在某一阀值对应的第一测试终端11的发射功率推出基站的接收功率，作为基站灵敏度。同时，第一测试终端11不参与基站的功率控制，使用功率调节器改变所述终端的发射功率。而且，误码率阀值的选择可对应于静态或多径传播条件下特定逻辑信道的规定值(当误码率大于该值时，认为不能正常通信)。一般而言，无线路径传播中，基站天线接收功率P,可通过天线发射功率$、第一
测试终端发射天线增益<^、基站接收天线增益、无线路径传播损耗Ii得到
权利要求
1.无线信道上测量基站灵敏度的方法，其实现步骤包括步骤I :第一测试终端选择可用信道，在所述信道上与第二测试终端建立连接；步骤2 :在第一测试终端和待测基站的反向链路上，通过功率调节器改变第一测试终端的发射功率；步骤3:第二测试终端上预存有标准信号，所述标准信号与第一测试终端发射的信号相同，第二测试终端接收信号，并根据标准信号检测接收信号的误码率或误帧率，利用误码率或误帧率在某一阀值对应的第一测试终端的发射功率巧推算出基站对应于第一测试终端的接收功率巧，作为基站灵敏度。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征是，基站对应于第一测试终端的接收功率 p=pt+Gt+Gr -弋，其中玛为第一测试终端的天线增益Gt力基站天线增益、Iil为无线信道损耗值。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征是，基站对应于第一测试终端(I)的接收功率其中是基站接收天线在第一测试终端的发射天线方向上的增益，θτ, #分别为基站与第一测试终端发射天线轴向在垂直方向和水平方向的夹角；巧(1成)是第一测试终端的发射天线在基站接收天线方向上的增益，, Φ,分别为第一测试终端与基站发射天线轴向在垂直方向和水平方向的夹角4是发射信号波长；ι 是第一测试终端的发射天线与基站接收天线的距离。
4.根据权利要求I或2或3所述的方法，其特征是，误码率或误帧率阀值的选择为对应于静态或多径传播条件下特定逻辑信道的规定值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述基站为GSM基站、IS-95基站、TD-SCDMA 基站、CDMA2000基站、WCDMA基站或及LTE基站，第一测试终端与第二测试终端收发相应系统下的信号，以测量对应基站的灵敏度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,第一测试终端(I)的信号输出端与功率分配单元(2)的信号输入端连接，功率分配单元(2)输出的一路信号进入功率调节器的信号输入端，功率调节器的信号输出端与第一测试终端的发射天线(10)相连；所述功率分配单元(2)输出的另一路信号进入功率测量仪(4)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一测试终端(I)的发射功率巧的测算方法为根据功率分配单元的功率分配比例系数将功率测量仪(4)测出的功率值换算成信号进入所述功率调节器的功率值，第一测试终端(I)的发射功率巧为进入所述功率调节器的功率值减去所述功率调节器的功率调节量和器件插入损耗量后的数值。
8.无线信道上测量基站灵敏度的装置，其特征在于，包括第一测试终端(I)、第二测试终端(9);第一测试终端(I)与第二测试终端(9)位于待测基站(5)的通信范围内，两者均通过待测基站(5)建立通信；其中第一测试终端(I)的信号输出端与功率分配单元(2)的信号输入端连接， 功率分配单元(2)输出的一路信号进入功率调节器的信号输入端，功率调节器的信号输出端与第一测试终端(I)的发射天线(10)相连；所述功率分配单元(2)输出的另一路信号进入功率测量仪(4);所述第二测试终端(9)上预存有标准信号，所述标准信号与第一测试终端(I)发射的信号相同，第二测试终端(9)用于接收信号，并根据标准信号检测接收信号的误码率或误帧率。
9.根据权利要求8所述的无线信道上测量基站灵敏度的装置，其特征在于，所述第一测试终端(I)还与控制器(11)具有信号连接，所述控制器(11)用于控制第一测试终端(11) 在某个待测信道上进行测试；所述功率调节器为数控衰减器(3)。
10.根据权利要求9所述的无线信道上测量基站灵敏度的装置，其特征在于，第一测试终端(I)与第二测试终端(9)集成在一起组成双工无线通信模块。
全文摘要
本发明给出一种无线测量基站灵敏度的方法及装置。本发明技术要点检测被测基站的信道列表；在所述列表的一个信道上，通过功率调节器改变测试终端1的发射功率并在测试终端2上统计误码率；用某一设定误码率下对应测试终端1的发射功率以及无线信道传输特性得出基站对应测试终端1的接收功率，作为基站在所述信道上的灵敏度。发明采用的无线方式实现基站灵敏度测量，有效的解决了电缆连接测量灵敏度的不足，比如在高山上架设的基站天线很难通过有线电缆进线连接。同时，本发明提供的测试方法不影响基站正常运行，具有广阔的市场应用前景。
文档编号H04W24/00GK102595447SQ20121004365
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者周鹃, 唐友喜, 符初生 申请人:电子科技大学