基站测试系统及方法与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种基站测试系统及方法。

背景技术：

多输入多输出空中下载技术(Multiple-Input Multiple-Output Over-the-Air Technology，简称为MIMO OTA)测试是以多探头法为基础，通过将信道模拟器连接到一个多天线阵列,从而在被测物周围可重复地模拟产生出真实复杂的无线信道环境，并测量无线终端设备相关能力的测试。

图1是根据相关技术的多探头法MIMO OTA测试系统的示意图，如图1所示，MIMO OTA测试系统包括暗室外的设备，以及暗室内的测量天线环。天线环上均匀布置N个测试探头，通过暗室外系统的配合，能够模拟出不同的信道场景(如城市宏小区、城市微小区、乡村宏小区等)，用于测量被测物在不同场景下的性能。

而对于Massive MIMO基站的测试，使用多探头法MIMO OTA测试系统测试Massive MIMO基站，具有以下问题：

首先，测试区域不够大。多探头法测试系统中，测试区域大小为1倍波长。即在常规的通信频段700M—6G范围内，测试区域的直径最大为66厘米(450M频点)，且频率越高，波长越短，即测试区域越小。而massive基站的尺寸常规均接近1米。

其次，被测物到测量天线的距离不容易满足。Massive MIMO基站测试要求被测物到测量天线间的距离至少为6米。而在多探头方案中，要达到6米的测试距离，测暗室的直径至少需要13米。这对暗室建造是很大的挑战，也需要巨大的成本投入。

此外，测量探头数目不够，不能够模拟波束赋形。Massive MIMO基站的波束赋形功能验证，需要精确模拟出多个不同来波方向信号。而在多探头方案中，测量探头仅为水平环上的一组探头，无法模拟出垂直面上的信号角度。

以上这些问题就导致了现有技术中对Massive MIMO基站的性能进行测试时无法满足测试条件，使得测试效率很低。

针对相关技术中对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率低的问题，目前还没有有效地解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种基站测试系统及方法，以至少解决相关技术中对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率低的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种基站测试系统，包括：信号生成模块、信号转换模块和动态终端模拟墙，其中，所述信号生成模块，用于生成第一测试信号，其中，所述第一测试信号用于模拟预设的测试信号，所述预设的测试信号用于对待测试基站进行测试；所述信号转换模块，与所述信号生成模块连接，用于根据所述预设的测试信号将所述第一测试信号转换为第二测试信号，并将所述第二测试信号映射到所述动态终端模拟墙上；所述动态终端模拟墙，与所述信号转换模块连接，所述动态终端模拟墙包括第一数量的测试探头，所述第一数量的测试探头中与所述第二测试信号对应的第二数量的所述测试探头根据所述第二测试信号模拟经历测试信道后的终端信号。

可选地，所述基站测试系统还包括：测试暗室，其中，所述测试暗室内布置了所述动态终端模拟墙和所述待测试基站，所述测试暗室用于为所述基站测试系统提供无反射、无干扰的测试环境。

可选地，所述第一数量的测试探头布置在所述测试暗室的一面或者多面的墙上，所述第一数量的测试探头的布置形式包括以下之一：平面形式、柱面形式、球面形式。

可选地，所述信号转换模块包括：幅相调节单元和射频切换模块，其中，所述幅相调节单元，用于根据所述预设的测试信号调节所述第一测试信号中包括的多个子径信号的幅度和/或相位，得到所述第二测试信号；所述射频切换模块，与所述幅相调节单元连接，用于将所述第二测试信号映射到所述动态终端模拟墙上。

可选地，所述幅相调节单元包括：多个调节子单元，所述多个调节子单元与所述多个子径信号一一对应，所述多个调节子单元用于根据所述预设的测试信号分别调节所述多个子径信号的幅度和/或相位，得到所述第二测试信号。

可选地，所述幅相调节单元包括：调节控制器，与所述多个调节子单元连接，用于根据所述预设的测试信号控制所述多个子径信号的幅度和/或相位。

可选地，所述信号生成模块包括：一个或者多个测试终端、信道仿真器和功放模块，其中，所述一个或者多个测试终端，用于发送工作信号至所述信道仿真器，其中，所述工作信号指所述一个或者多个测试终端运行时产生的信号；所述信道仿真器，与所述一个或者多个测试终端连接，用于根据所述工作信号模拟所述预设的测试信号，生成第三测试信号；所述功放模块，与所述信道仿真器连接，用于放大所述第三测试信号的发射功率，生成所述第一测试信号。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种基站测试方法，包括：生成第一测试信号，其中，所述第一测试信号用于模拟预设的测试信号，所述预设的测试信号用于对待测试基站进行测试；根据所述预设的测试信号将所述第一测试信号转换为第二测试信号，其中，所述第二测试信号用于映射到动态终端模拟墙上，所述动态终端模拟墙包括第一数量的测试探头，所述第一数量的测试探头中与所述第二测试信号对应的第二数量的所述测试探头用于发射所述第二测试信号；根据所述第二测试信号模拟所述经历测试信道后的终端信号对所述待测试基站进行测试。

可选地，根据所述预设的测试信号将所述第一测试信号转换为第二测试信号包括：根据所述预设的测试信号调节所述第一测试信号中包括的多个子径信号的幅度和/或相位，得到所述第二测试信号；将所述第二测试信号映射到所述动态终端模拟墙上。

可选地，将所述第二测试信号映射到所述动态终端模拟墙上包括：将所述第二测试信号中包括的调节后的每个子径信号映射到所述动态终端模拟墙上的一个或者多个所述测试探头上，所述一个或者多个所述测试探头发射的信号用于模拟一台终端在所述预设的测试信号环境下的工作信号。

通过本发明，基站测试系统包括：信号生成模块、信号转换模块和动态终端模拟墙，其中，信号生成模块，用于生成第一测试信号，其中，第一测试信号用于模拟预设的测试信号，预设的测试信号用于对待测试基站进行测试；信号转换模块，与信号生成模块连接，用于根据预设的测试信号将第一测试信号转换为第二测试信号，并将第二测试信号映射到动态终端模拟墙上；动态终端模拟墙，与信号转换模块连接，动态终端模拟墙包括第一数量的测试探头，第一数量的测试探头中与第二测试信号对应的第二数量的测试探头根据第二测试信号模拟经历测试信道后的终端信号，由此可见，采用上述方案将测试探头设置在一面动态终端模拟墙上，节省了基站测试系统所占的空间，利用动态终端模拟墙上的测试探头的组合映射测试信号，从而实现了各种不同的信道环境下对基站性能的测试，因此，提高了对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率，从而解决了相关技术中对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率低的问题。

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是根据相关技术的多探头法MIMO OTA测试系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种基站测试系统的结构框图一；

图3是根据本发明实施例的一种基站测试系统的结构框图二；

图4是根据本发明实施例的一种基站测试系统的结构框图三；

图5是根据本发明实施例的一种基站测试系统的结构框图四；

图6是根据本发明实施例的一种基站测试方法的流程图；

图7是根据本发明可选实施例的一种基站无线性能的测试系统的示意图；

图8是根据本发明可选实施例的一种幅相调节单元的结构框图；

图9是根据本发明可选实施例的一种动态终端模拟墙的示意图一；

图10是根据本发明可选实施例的一种动态终端模拟墙的示意图二；

图11是根据本发明可选实施例的一种动态终端模拟墙的示意图三。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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。

实施例1

在本实施例中还提供了一种基站测试系统，图2是根据本发明实施例的一种基站测试系统的结构框图一，如图2所示，该系统包括：信号生成模块22、信号转换模块24和动态终端模拟墙26，其中，

信号生成模块22，用于生成第一测试信号，其中，第一测试信号用于模拟预设的测试信号，该预设的测试信号用于对待测试基站进行测试；

信号转换模块24，与信号生成模块22连接，用于根据预设的测试信号将第一测试信号转换为第二测试信号，并将第二测试信号映射到动态终端模拟墙26上；

动态终端模拟墙26，与信号转换模块24连接，动态终端模拟墙26包括第一数量的测试探头，第一数量的测试探头中与第二测试信号对应的第二数量的测试探头根据第二测试信号模拟经历测试信道后的终端信号。

可选地，上述基站测试系统可以但不限于应用于基站性能测试的场景中。例如：对Massive MIMO基站的性能进行测试的场景。

通过上述系统，该基站测试系统包括：信号生成模块、信号转换模块和动态终端模拟墙，其中，信号生成模块，用于生成第一测试信号，其中，第一测试信号用于模拟预设的测试信号，该预设的测试信号用于对待测试基站进行测试；信号转换模块，与信号生成模块连接，用于根据预设的测试信号将第一测试信号转换为第二测试信号，并将第二测试信号映射到动态终端模拟墙上；动态终端模拟墙，与信号转换模块连接，动态终端模拟墙包括第一数量的测试探头，第一数量的测试探头中与第二测试信号对应的第二数量的测试探头根据第二测试信号模拟经历测试信道后的终端信号，由此可见，采用上述方案将测试探头设置在一面动态终端模拟墙上，节省了基站测试系统所占的空间，利用动态终端模拟墙上的测试探头的组合映射测试信号，从而实现了各种不同的信道环境下对基站性能的测试，因此，提高了对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率，从而解决了相关技术中对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率低的问题。

可选地，在本实施例中，上述基站测试系统还可以但不限于包括：测试暗室，其中，该测试暗室内布置了上述动态终端模拟墙26和待测试基站，上述测试暗室用于为基站测试系统提供无反射、无干扰的测试环境。

可选地，在本实施例中，第一数量的测试探头可以但不限于布置在测试暗室的一面或者多面的墙上，形成上述动态终端模拟墙。第一数量的测试探头的布置形式可以但不限于包括以下之一：平面形式、柱面形式、球面形式以及其他任何形式的墙。

图3是根据本发明实施例的一种基站测试系统的结构框图二，如图3所示，可选地，上述信号转换模块24包括：幅相调节单元32和射频切换模块34，其中，

幅相调节单元32，用于根据预设的测试信号调节第一测试信号中包括的多个子径信号的幅度和/或相位，得到第二测试信号；

射频切换模块34，与幅相调节单元32连接，用于将第二测试信号映射到动态终端模拟墙上。

通过上述系统，通过幅相调节单元对第一测试信号中包括的多个子径信号的幅度和/或相位进行调节，使得调节后的子径信号中的一个或者几个信号的组合能够模拟出测试环境下的一个终端的状态，这样全部的调节后的子径信号就能够模拟出在该测试环境下多个终端的状态，将调节子径信号得到的第二测试信号映射到对用的测试探头上，使得在动态终端模拟墙上模拟出多个终端处于预设的测试信号的测试环境，在该测试环境下对基站的性能进行测试，提高了对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率，从而解决了相关技术中对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率低的问题。

图4是根据本发明实施例的一种基站测试系统的结构框图三，如图4所示，可选地，上述幅相调节单元32包括：多个调节子单元42，多个调节子单元42与多个子径信号一一对应，多个调节子单元42用于根据预设的测试信号分别调节多个子径信号的幅度和/或相位，得到第二测试信号。

可选地，在本实施例中，幅相调节单元32还可以但不限于包括：调节控制器，该调节控制器与多个调节子单元连接，用于根据预设的测试信号控制多个子径信号的幅度和/或相位。从而实现对测试环境的调控。此外，可以通过该调节控制器对多个子径信号的幅度和/或相位的控制，在动态终端模拟墙上模拟出终端的移动和工作状态的变化，从而实现对测试环境的控制，提高了对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率，从而解决了相关技术中对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率低的问题。

图5是根据本发明实施例的一种基站测试系统的结构框图四，如图5所示，可选地，上述信号生成模块22包括：一个或者多个测试终端52、信道仿真器54和功放模块56，其中，

一个或者多个测试终端52，用于发送工作信号至信道仿真器，其中，工作信号指一个或者多个测试终端运行时产生的信号；

信道仿真器54，与一个或者多个测试终端52连接，用于根据工作信号模拟预设的测试信号，生成第三测试信号；

功放模块56，与信道仿真器54连接，用于放大第三测试信号的发射功率，生成第一测试信号。

实施例2

在本实施例中提供了一种基站测试方法，图6是根据本发明实施例的一种基站测试方法的流程图，如图6所示，该流程包括如下步骤：

步骤S602，生成第一测试信号，其中，第一测试信号用于模拟预设的测试信号，该预设的测试信号用于对待测试基站进行测试；

步骤S604，根据预设的测试信号将第一测试信号转换为第二测试信号，其中，第二测试信号用于映射到动态终端模拟墙上，动态终端模拟墙包括第一数量的测试探头，第一数量的测试探头中与第二测试信号对应的第二数量的测试探头用于发射第二测试信号；

步骤S606，根据第二测试信号模拟经历测试信道后的终端信号对待测试基站进行测试。

可选地，上述基站测试方法可以但不限于应用于基站性能测试的场景中。例如：对Massive MIMO基站的性能进行测试的场景。

通过上述步骤，生成第一测试信号，其中，第一测试信号用于模拟预设的测试信号，预设的测试信号用于对待测试基站进行测试；根据预设的测试信号将第一测试信号转换为第二测试信号，其中，第二测试信号用于映射到动态终端模拟墙上，动态终端模拟墙包括第一数量的测试探头，第一数量的测试探头中与第二测试信号对应的第二数量的测试探头用于发射第二测试信号；根据第二测试信号模拟经历测试信道后的终端信号对待测试基站进行测试，由此可见，采用上述方案将测试探头设置在一面动态终端模拟墙上，节省了基站测试系统所占的空间，利用动态终端模拟墙上的测试探头的组合映射测试信号，从而实现了各种不同的信道环境下对基站性能的测试，因此，提高了对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率，从而解决了相关技术中对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率低的问题。

可选地，在上述步骤S604中，可以通过对第一测试信号的幅度和/或相位进行调节得到满足测试环境需求的第二测试信号，并将第二测试信号映射到动态终端模拟墙的对应位置上。例如：根据预设的测试信号调节第一测试信号中包括的多个子径信号的幅度和/或相位，得到第二测试信号，并将第二测试信号映射到动态终端模拟墙上。

通过上述步骤，可以通过调节第一测试信号实现对各种不同的测试环境的模拟，再将得到的第二测试信号映射到动态终端模拟墙的对应位置上，从而使得动态终端模拟墙上的一个或者几个测试探头模拟出一个终端的工作状态，这样就能够通过上述多个子径信号得到多个终端在测试环境下的工作状态，从而实现对经历测试信道后的终端信号的模拟，提高了对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率，从而解决了相关技术中对Massive MIMO基站的性能进行测试的效率低的问题。

可选地，可以但不限于将第二测试信号中包括的调节后的每个子径信号映射到动态终端模拟墙上的一个或者多个测试探头上，这一个或者多个测试探头发射的信号用于模拟一台终端在预设的测试信号环境下的工作信号。

下面结合本发明可选实施例进行详细说明。

本发明可选实施例提供了一种能够在实验室有效模拟实际使用场景的基站无线性能的测试系统。该系统能够模拟各种实际使用场景，能够模拟终端的运动状态。且测试过程简单，测试结果具有很好的可重复行。

该系统可用来测试Massive MIMO基站的多用户波束成形功能，可以考察Massive MIMO基站在多用户接入场景下，对各用户速率的分配情况。也可以但不限于用于Massive MIMO基站的射频测试中。

在本可选实施例中，基站无线性能的测试系统中的动态终端模拟墙，可以是一个天线阵列。布置在微波暗室的一面墙上。配合外部测试系统，可以模拟多终端接入到同一基站的场景。且通过测试探头的切换，能够模拟终端的运动状态。

图7是根据本发明可选实施例的一种基站无线性能的测试系统的示意图，如图7所示，基站无线性能的测试系统包括：测试终端(以终端1、终端2、终端3为例)、信道仿真器、功放单元(相当于上述功放模块)、射频切换矩阵、幅相调解单元、动态终端模拟墙、暗室及其附件、测试仪表等。

上述信道仿真器用于仿真各种信道场景。如室内、室外、商场、高铁等。功放单元用于射频测试信道的放大。射频切换矩阵用于将信道仿真器输出的路径映射到动态终端模拟墙的不同测试探头上。通过不同测试探头间的权重组合，模拟出终端的状态。幅相调节单元用于调节各测试探头上承载信号的幅度和相位。动态终端模拟墙由M(相当于第一数量)个测试探头组成。动态终端模拟墙采用信道的技术来模拟多用户终端，可模拟各种应用性能测试。暗室及其附件用于为基站的性能测试提供无反射、无外界干扰的测试环境。测试终端用于提供实际的终端工作信号。

测试终端产生的终端信号输出至信道仿真器，信道仿真器的不同输出端口对应了测试场景的不同子径，在经过功放单元放大后，得到第一测试信号，幅相调解单元对第一测试信号的各个信号分量进行幅度和相位调节，并通过射频切换矩阵，将调节后得到的第二测试信号映射到动态终端模拟墙的不同测试探头。

每个测试探头携带的终端信号分量不同。一个或者多个测试探头携带的信号的组合，可以模拟一个终端的状态。通过射频切换矩阵的切换，可以将终端状态映射至不同的测试探头上，从而模拟终端位置的移动及终端姿态的变化。

在本可选实施例中，上述系统可以模拟多部终端同时接入一个基站小区的场景。用以考察Massive MIMO基站的多终端波束赋形、AAS等功能。

多部终端的信号同时接入到信道仿真器。通过信道仿真器模拟出预先定义的测试信道的场景。经过信道仿真器的N个射频端口输出N条携带终端信号分量和信道场景子径的信号。这些信号分量经过放大器放大后，在幅相调节单元内，分别调节各条子径的幅度和相位。经过调节的信号最终通过射频切换矩阵，映射至动态终端模拟墙的不同测试探头。

图8是根据本发明可选实施例的一种幅相调节单元的结构框图，如图8所示，该幅相调节单元内包括N个独立路径的调节子单元。每个调节子单元能够将各自输入信号的幅度和相位进行调节。该幅相调节单元还包括一个控制器，N个调节子单元由该控制器控制。通过调用程序，可实现各模块对输入信号幅度、相位的实时调控。

在本可选实施例中，上述射频切换矩阵用于实现将幅相调节单元N路输出信号切换至动态终端模拟墙上的M(相当于上述第一数量)个测试探头中的任意N(相当于上述第二数量)个。其中，(M≥N)。该矩阵可以包括多个射频切换模块，可实现通道的切换。

在本可选实施例中，此系统中的动态终端模拟墙，可以由M个双极化天线探头组成。终端信号经过外部系统传输至模拟墙上某个或某几个探头。每个探头包含的终端信号分量不同。这一个或者多个测试探头信号组合，可以模拟一个终端的状态。

在本可选实施例中，为了保证测试精度，要求测试距离尽量大。即被测物与动态模拟墙的距离尽量远。所以被测物可以放置在与动态终端模拟墙相对的墙的附近。

图9是根据本发明可选实施例的一种动态终端模拟墙的示意图一，如图9所示，该动态终端模拟墙可以为平面墙。图10是根据本发明可选实施例的一种动态终端模拟墙的示意图二，如图10所示，该动态终端模拟墙可以为柱面墙。图11是根据本发明可选实施例的一种动态终端模拟墙的示意图三，如图11所示，该动态终端模拟墙可以为球面墙。可选地，上述动态终端模拟墙还可以是其它任意形式。

在一个示例中，利用上述基站测试系统对大规模阵列天线基站的性能进行测试时，可以通过模拟多部终端接入到一台Massive基站，检测基站多用户波束赋形技术的应用能力，还可以通过模拟终端位置移动，检测基站波束角度对终端移动的应对能力。上述基站测试系统包括以下测试能力：支持AAS测试，支持动态终端模拟，支持射频测试。

在另一个示例中，利用上述基站测试系统对其它阵列天线的多终端性能进行测量时，可以通过模拟多部终端或干扰信号接入到阵列天线，检测阵列天线多用户波束赋形技术的应用能力及抗干扰能力。还可以通过模拟终端、干扰源位置、姿态变化，检测基站波束角度对终端移动的应对能力。针对不同形式的阵列天线，可以选择不同的系统结构，以减少系统仿真难度。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求所述为准。

实施例3

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，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的方法。

本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

S1，生成第一测试信号，其中，第一测试信号用于模拟预设的测试信号，预设的测试信号用于对待测试基站进行测试；

S2，根据预设的测试信号将第一测试信号转换为第二测试信号，其中，第二测试信号用于映射到动态终端模拟墙上，动态终端模拟墙包括第一数量的测试探头，第一数量的测试探头中与第二测试信号对应的第二数量的测试探头用于发射第二测试信号；

S3，根据第二测试信号模拟经历测试信道后的终端信号对待测试基站进行测试。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述实施例记载的方法步骤。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。