用于大规模MIMO系统基站的测试方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种用于大规模MIMO系统基站的测试方法及装置。
背景技术：
：MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出系统)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。如何对采用MIMO技术的基站进行测试，从而确定该基站的性能，对确保该基站的通信质量具有重要意义。目前，在对采用MIMO技术的基站及终端设备进行测试，一般采用多探头法、外场测试法和传导测试法等，但是，采用多探头法的测试成本随着大规模MIMO技术的天线数量线性增加，系统建设和维护极为复杂，且硬件实现难度极高，基本仅局限在针对终端设备的测试方案中；外场测试法的可重复性差，对网络硬件的要求过高，且无法实现测试失败后的问题跟踪与回溯；传导测试法则受限于大规模MIMO系统不具备传导线缆连接的端口或传导线缆的数量巨大，不易传导连接。综上，现有技术中的基站测试存在测试成本和测试复杂度较高、测试精准度和测试效率较低的技术问题。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。技术实现要素：本发明实施例提供了一种用于大规模MIMO系统基站的测试方法及装置，以至少解决现有技术中的基站测试效率较低的技术问题。根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于大规模MIMO系统基站的测试方法，该方法包括：当终端与待测基站通信时，根据预设处理方式对所述终端与所述待测基站之间的传输信号进行处理，其中，所述预设处理方式至少包括：衰落处理、时延处理和波阵面控制处理；根据处理后的所述传输信号得到所述待测基站的测试结果。进一步地，所述根据预设处理方式对所述终端与所述待测基站之间的传输信号进行处理包括：获取各个多径上的所述传输信号，其中，所述多径在所述终端与所述待测基站通信时所产生；获取所述传输信号的第一信号参数，并对所述第一信号参数进行处理，得到所述处理后的所述传输信号，其中，所述第一信号参数为所述传输信号未经所述预设处理方式处理之前所携带的参数，所述第一信号参数至少包括：传输时间、空间相位和角度相位。进一步地，所述对所述第一信号参数进行处理，得到所述处理后的所述传输信号包括：根据预设公式对所述第一信号参数进行处理，其中，所述预设公式为所述K为所述多径的个数，所述uk(t)为所述传输信号在第k个多径上的无线信道衰落，所述δ[τ-τk(t)]为所述传输信号的时延扩展，所述τk(t)为所述时延扩展在所述第k个多径上随时间变化的相位特征，所述δ(θ-θk)为所述传输信号的空间扩展，所述θk为所述空间扩展在所述第k个多径上的所述相位特征，所述t为所述传输信号的所述传输时间，所述θ为所述传输信号的所述空间相位，所述τ为所述传输信号的所述角度相位，以及所述h(t,τ,θ)为所述处理后的所述传输信号。进一步地，所述根据处理后的所述传输信号得到所述待测基站的测试结果包括：获取所述处理后的所述传输信号的第二信号参数，其中，所述第二信号参数为所述传输信号经所述预设处理方式处理之后所携带的参数，所述第二信号参数至少包括下述之一：信号强度、信噪比、信号传输速率和误码率；根据预设表单确定与所述第二信号参数对应的所述测试结果。进一步地，当终端与待测基站通信时，所述方法还包括：利用吸波暗室对影响所述传输信号的电磁波进行过滤。根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种用于大规模MIMO系统基站的测试装置，该装置包括：处理单元，用于当终端与待测基站通信时，根据预设处理方式对所述终端与所述待测基站之间的传输信号进行处理，其中，所述预设处理方式至少包括：衰落处理、时延处理和波阵面控制处理；获取单元，用于根据处理后的所述传输信号得到所述待测基站的测试结果。进一步地，所述处理单元包括：第一获取子单元，用于获取各个多径上的所述传输信号，其中，所述多径在所述终端与所述待测基站通信时所产生；处理子单元，用于获取所述传输信号的第一信号参数，并对所述第一信号参数进行处理，得到所述处理后的所述传输信号，其中，所述第一信号参数为所述传输信号未经所述预设处理方式处理之前所携带的参数，所述第一信号参数至少包括：传输时间、空间相位和角度相位。进一步地，所述处理子单元包括：处理模块，用于根据预设公式对所述第一信号参数进行处理，其中，所述预设公式为所述K为所述多径的个数，所述uk(t)为所述传输信号在第k个多径上的无线信道衰落，所述δ[τ-τk(t)]为所述传输信号的时延扩展，所述τk(t)为所述时延扩展在所述第k个多径上随时间变化的相位特征，所述δ(θ-θk)为所述传输信号的空间扩展，所述θk为所述空间扩展在所述第k个多径上的所述相位特征，所述t为所述传输信号的所述传输时间，所述θ为所述传输信号的所述空间相位，所述τ为所述传输信号的所述角度相位，以及所述h(t,τ,θ)为所述处理后的所述传输信号。进一步地，所述获取单元包括：第二获取子单元，用于获取所述处理后的所述传输信号的第二信号参数，其中，所述第二信号参数为所述传输信号经所述预设处理方式处理之后所携带的参数，所述第二信号参数至少包括下述之一：信号强度、信噪比、信号传输速率和误码率；确定子单元，用于根据预设表单确定与所述第二信号参数对应的所述测试结果。进一步地，所述装置还包括：过滤单元，用于利用吸波暗室对影响所述传输信号的电磁波进行过滤。在本发明实施例中，当终端与待测基站通信时，采用预设处理方式对所述终端与所述待测基站之间的传输信号进行处理，其中，所述预设处理方式至少包括：衰落处理、时延处理和波阵面控制处理，达到了根据处理后的所述传输信号得到所述待测基站的测试结果的目的，从而实现了降低测试成本和测试难度、提高测试精度、以及提升测试效率的技术效果，进而解决了现有技术中的基站测试效率较低的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是根据本发明实施例的一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试方法的流程示意图；图2是根据本发明实施例的另一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试方法的流程示意图；图3是根据本发明实施例的又一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试方法的流程示意图；图4是根据本发明实施例的一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试装置的结构示意图；图5是根据本发明实施例的一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试系统的结构示意图；图6是根据本发明实施例的另一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试系统的结构示意图；图7是根据本发明实施例的又一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试系统的结构示意图。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。首先对本发明实施例所涉及的技术术语作如下解释：MIMO：(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出系统)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。实施例1根据本发明实施例，提供了一种用于大规模MIMO系统基站的测试方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1是根据本发明实施例的一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S102，当终端与待测基站通信时，根据预设处理方式对终端与待测基站之间的传输信号进行处理，其中，预设处理方式至少包括：衰落处理、时延处理和波阵面控制处理；步骤S104，根据处理后的传输信号得到待测基站的测试结果。在本发明实施例中，当终端与待测基站通信时，采用预设处理方式对所述终端与所述待测基站之间的传输信号进行处理，其中，所述预设处理方式至少包括：衰落处理、时延处理和波阵面控制处理，达到了根据处理后的所述传输信号得到所述待测基站的测试结果的目的，从而实现了降低测试成本、提高测试精度以及提升测试效率的技术效果，进而解决了现有技术中的基站测试效率较低的技术问题。可选地，该终端可以为手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端，也可以为终端仿真仪表。该终端仿真仪表具备信号生成、信号收发和信号处理等功能。待测基站即公用移动通信基站，它是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。本申请中的待测基站可以为采用MIMO技术的基站，该基站上可以设置有包含多个天线的天线阵列，该天线阵列可以用于发送或接收信号。通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高基站与终端通信过程中的信道容量。可选地，衰落处理是指模拟衰落现象或多径衰落现象对信号进行处理，衰落是由于随机的多径射线相干涉所引起的接收点场强发生随机强起伏的现象。此外，多径衰落是指在微波信号的传输过程中,由于受地面或水面反射和大气折射的影响,会产生多个经过不同路径到达接收机的信号,通过矢量叠加后合成时变信号.多径衰落可分为平衰落和频率选择性衰落。可选地，时延处理是指模拟时延现象对信号进行处理，时延是指一个信号、报文或分组从一个网络的一端传送的另一个端所需要的时间。它包括了发送时延、传播时延和处理时延等，上述三者的时延总和可以称之为总时延。可选地，波阵面控制处理是指利用信号传输过程中形成的波阵面对传输信号进行处理。波阵面又称为等相面，是指波源发出的振动在介质中传播经相同时间所到达的各点组成的面。波阵面控制处理可以包括多路功率分配处理、相位偏移处理和可编程衰减处理等。例如，在进行多路波阵面控制处理时，其控制逻辑可以如下所示：定义向量：则水平面的控制逻辑为：以及球型面的控制逻辑为：需要说明的是，依据本申请的用于大规模MIMO系统基站的测试方法所建立的基站的测试模型可以应用在实验室或户外，例如，该模型可以在实验室中重建大规模MIMO无线信道的空间、时间特征。此外，为保证该模型的可实现性，其测试环境的物理距离应大于系统最大天线距离，同时，该模型也具备构建水平与球型传播模型的能力。还需要说明的是，本申请所提供的一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试方法，可应用于基站测试、大规模天线阵列基站类设备的测试、大规模天线阵列终端类设备的测试以及大规模天线阵列生产检验等。可选地，图2是根据本发明实施例的另一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试方法的流程示意图，如图2所示，步骤S102，根据预设处理方式对终端与待测基站之间的传输信号进行处理包括：步骤S202，获取各个多径上的传输信号，其中，多径在终端与待测基站通信时所产生；步骤S204，获取传输信号的第一信号参数，并对第一信号参数进行处理，得到处理后的传输信号，其中，第一信号参数为传输信号未经预设处理方式处理之前所携带的参数，第一信号参数至少包括：传输时间、空间相位和角度相位。可选地，在无线通信领域，多径指电磁波从发射天线经过多个路径抵达接收天线的传播现象。大气层对电磁波的散射、电离层对电磁波的反射和折射，以及山峦、建筑等地表物体对电磁波的反射都会造成多径传播。依据本申请的用于大规模MIMO系统基站的测试方法所建立的基站的测试模型可以模拟电磁波的传播环境，并产生多径现象。可选地，对第一信号参数进行处理，得到处理后的传输信号可以包括：步骤S10，根据预设公式对所述第一信号参数进行处理，其中，所述预设公式为所述K为所述多径的个数，所述uk(t)为所述传输信号在第k个多径上的无线信道衰落，所述δ[τ-τk(t)]为所述传输信号的时延扩展，所述τk(t)为所述时延扩展在所述第k个多径上随时间变化的相位特征，所述δ(θ-θk)为所述传输信号的空间扩展，所述θk为所述空间扩展在所述第k个多径上的所述相位特征，所述t为所述传输信号的所述传输时间，所述θ为所述传输信号的所述空间相位，所述τ为所述传输信号的所述角度相位，以及所述h(t,τ,θ)为所述处理后的所述传输信号。需要说明的是，该预设公式对应于上述基站的测试模型，该测试模型描述了大规模MIMO无线信道每个多径的时变衰落特性与任意时延扩展特性。该测试模型可以由多路(k)信道衰落仿真器和多路(N)波阵面控制器构成，并可以实现了无线信道衰落、时延扩展及空间扩展三个方面的特性，从而大幅降低了信道仿真的算法逻辑要求，进而降低了通信系统对于无线信道仿真器的需求。可选地，图3是根据本发明实施例的另一种可选的用于大规模MIMO系统基站的测试方法的流程示意图，如图3所示，步骤S104，根据处理后的传输信号得到待测基站的测试结果包括：步骤S302，获取处理后的传输信号的第二信号参数，其中，第二信号参数为传输信号经预设处理方式处理之后所携带的参数，第二信号参数至少包括下述之一：信号强度、信噪比、信号传输速率和误码率；步骤S304，根据预设表单确定与第二信号参数对应的测试结果。例如，利用本申请所提供的用于大规模MIMO系统基站的测试方法分别对基站A、基站B、基站C和基站D进行测试，测试项目和测试结果可以如表1所示。表1基站编号信号强度信号传输速率误码率综合评价基站A强快低优基站B较强较快较低较优基站C较弱较慢较高较差基站D弱慢高差可选地，由表1可知，利用本申请所提供的用于大规模MIMO系统基站的测试方法分别对基站A、基站B、基站C和基站D各自的三个指标(信号强度、信号传输速率和误码率)进行测试，得出的测试结果为：基站A的信号强度强、信号传输速率快且误码率低，其综合评价最优，而基站D的信号强度弱、信号传输速率慢且误码率高，其综合评价最差，基站B和基站C的测试情况在此不做赘述。再例如，利用本申请所提供的用于大规模MIMO系统基站的测试方法分别对基站A对应的第二参数进行评价，可以得到基站A的测试结果，该测试结果可以如表2所示。需要说明的是，表2中的测试结果均为第二参数对应的单项测试结果，第二参数与单项测试结果之间的对应关系和给分规则可以人为进行设置，用于测试基站的性能的第二参数可以有多个，本申请在此不做限制。表2信号强度测试结果传输速率测试结果误码率测试结果≤60强4M<快≤0.1％优(60，80]较强(1M，4M]较快(0.1％，1％]较优(80，100]较弱(128K，1M]较慢(1％，2.5％]较差100<弱128K≤慢2.5％<差需要说明的是，表2中的第二参数为信号强度时，该第二参数的单位为dBm；表2中的第二参数为传输速率时，该第二参数的单位为Byte。通过获取基站A的各项第二参数，进而依据表2中第二参数与测试结果的对应关系，可以得到基站A的各项测试指标的评价结果。可选地，当终端与待测基站通信时，方法还包括：步骤S20，利用吸波暗室对影响传输信号的电磁波进行过滤。可选地，吸波暗室的主要材料是聚氨酯吸波海绵SA(高频使用)，此外，在测试电磁兼容性时，由于频率过低也可以采用铁氧体吸波材料。吸波暗室的主要工作原理是根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率吸波材料引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。利用吸波暗室对影响传输信号的电磁波进行过滤可以免受杂波干扰,提高被测基站的测试精度和效率。在本发明实施例中，当终端与待测基站通信时，采用预设处理方式对所述终端与所述待测基站之间的传输信号进行处理，其中，所述预设处理方式至少包括：衰落处理、时延处理和波阵面控制处理，达到了根据处理后的所述传输信号得到所述待测基站的测试结果的目的，从而实现了降低测试成本、提高测试精度以及提升测试效率的技术效果，进而解决了现有技术中的基站测试效率较低的技术问题。实施例2根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种用于大规模MIMO系统基站的测试装置，如图4所示，该装置可以包括：处理单元401、获取单元403。其中，处理单元401，用于当终端与待测基站通信时，根据预设处理方式对终端与待测基站之间的传输信号进行处理，其中，预设处理方式至少包括：衰落处理、时延处理和波阵面控制处理；获取单元403，用于根据处理后的传输信号得到待测基站的测试结果。可选地，处理单元401包括：第一获取子单元，用于获取各个多径上的传输信号，其中，多径在终端与待测基站通信时所产生；处理子单元，用于获取传输信号的第一信号参数，并对第一信号参数进行处理，得到处理后的传输信号，其中，第一信号参数为传输信号未经预设处理方式处理之前所携带的参数，第一信号参数至少包括：传输时间、空间相位和角度相位。可选地，处理子单元包括：处理模块，用于根据预设公式对所述第一信号参数进行处理，其中，所述预设公式为所述K为所述多径的个数，所述uk(t)为所述传输信号在第k个多径上的无线信道衰落，所述δ[τ-τk(t)]为所述传输信号的时延扩展，所述τk(t)为所述时延扩展在所述第k个多径上随时间变化的相位特征，所述δ(θ-θk)为所述传输信号的空间扩展，所述θk为所述空间扩展在所述第k个多径上的所述相位特征，所述t为所述传输信号的所述传输时间，所述θ为所述传输信号的所述空间相位，所述τ为所述传输信号的所述角度相位，以及所述h(t,τ,θ)为所述处理后的所述传输信号。可选地，获取单元403包括：第二获取子单元，用于获取处理后的传输信号的第二信号参数，其中，第二信号参数为传输信号经预设处理方式处理之后所携带的参数，第二信号参数至少包括下述之一：信号强度、信噪比、信号传输速率和误码率；确定子单元，用于根据预设表单确定与第二信号参数对应的测试结果。可选地，装置还包括：过滤单元，用于利用吸波暗室对影响传输信号的电磁波进行过滤。在本发明实施例中，当终端与待测基站通信时，采用预设处理方式对所述终端与所述待测基站之间的传输信号进行处理，其中，所述预设处理方式至少包括：衰落处理、时延处理和波阵面控制处理，达到了根据处理后的所述传输信号得到所述待测基站的测试结果的目的，从而实现了降低测试成本、提高测试精度以及提升测试效率的技术效果，进而解决了现有技术中的基站测试效率较低的技术问题。实施例3根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种用于大规模MIMO系统基站的测试系统，如图5所示，该系统包括：多路信道衰落仿真器501、多路波阵面控制器503和大规模MIMO天线阵列505，其中，该多路波阵面控制器503分别与该多路信道衰落仿真器501和该大规模MIMO天线阵列505连接。可选地，该多路信道衰落仿真器501可以实现传播衰落及传播时延模型的仿真重建，该多路波阵面控制器503可以实现多路波阵面控制处理的仿真重建，该大规模MIMO天线阵列505通常为上百量级规模的天线阵列，其天线振子的数量等于多路信道衰落仿真器501与多路波阵面控制器503的各自路径数的乘积值。可选地，如图6所示，该用于大规模MIMO系统基站的测试系统中，多路波阵面控制器503和大规模MIMO天线阵列505可以设置于吸波暗室601中，该多路信道衰落仿真器501可以与手机等终端连接，该多路信道衰落仿真器501可以包括若干个衰落模块FM(FadingModule)和延时模块DM(DelayModule)，该多路波阵面控制器503可以包括波前控制器605(WavefrontController)、水平面控制器607(PlaneController)和球型面控制器609(SphericalController)。可选地，如图7所示，该多路波阵面控制器503的实体结构还可以包括多路功率分配器701、相位偏移器703、可编程衰减器705和天线探头707。需要说明的是，多路波阵面控制器503的每一路都至少包括一个相位偏移器703、一个可编程衰减器705和一个天线探头707。需要说明的是，本申请所提供的用于大规模MIMO系统基站的测试系统，其测试区域的大小由多路波阵面控制器决定。测试区域越大，则多路波阵面控制器的多径数目就就大，成本也就越高，本申请所提供的算法对信道仿真器端口的多少并没有限制。此外，该测试系统有限的增加了吸波暗室的建设尺寸需求，其规模将主要依赖于大规模MIMO天线的尺寸规格。在本发明实施例中，当终端与待测基站通信时，采用预设处理方式对所述终端与所述待测基站之间的传输信号进行处理，其中，所述预设处理方式至少包括：衰落处理、时延处理和波阵面控制处理，达到了根据处理后的所述传输信号得到所述待测基站的测试结果的目的，从而实现了降低测试成本、提高测试精度以及提升测试效率的技术效果，进而解决了现有技术中的基站测试效率较低的技术问题。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3