NB‑IoT设备的OTA测试系统和方法与流程

本发明涉及ota测试领域，具体而言，涉及一种nb-iot设备的ota测试系统和方法。

背景技术：

当前在无线终端射频性能测试中越来越关注整机辐射性能的测试，这种辐射性能反映了无线终端的最终发射性能和接收性能。目前主要通过两种方法进行测试：一是从天线的辐射性能进行判定，这是较为传统的天线测试方法，称为无源测试；二是在特定微波暗室内，测试无线终端的辐射功率和接收灵敏度，称为有源测试，ota(overtheair的简写)测试属于有源测试。当前整机有源性能越来越受到终端厂商的重视，有源测试侧重从无线接发设备的发射功率和接收灵敏度方面考察设备的辐射性能，在特定的微波暗室中测试整机在三维空间各个方向的发射功率和接收灵敏度，更能直接地反映手机整机的辐射性能；无源测试则测量天线的增益、效率、方向图等关键辐射参数，据此判断天线的性能。

传统测试无线终端的ota测试系统分为校准和测试两个过程，其中校准流程包括：1)连接测量天线(喇叭)为theta极化，校准天线增益方向朝向测量天线；2)设定网分输出功率测量频段测量点数中频带宽；3)p0端作为输出端，p2端作为输入端，网分测量s21参数，记录值为s21；4)设定测量天线为phi极化，校准步骤与theta极化相同。因此loss＝-s21+g-l1，g为偶极子天线增益；l1为p0-p1端口的路径损耗，测试流程包括trp(总辐射功率，totalradiatepower的简写)测试和tis(总全向灵敏度，totalisotropicsensitivity的简写)测试，其中trp测试中一般使用高中低三个信道进行测量。测量发射性能时，喇叭天线作为通信天线使用，为了综测仪和移动台建立连接，连接建立成功后进行trp测试，对于每个信道，每个天线极化方向，进行以下测试流程：1)设置综测仪参数：制式，信道，小区功率，建立呼叫，设定通信等级等；2)设置转台θ＝15°，切换φ＝0度位置的对应天线和极化方向；设置频谱仪频率为信道对应上行频率，触发模式，检波方式，触发电平，采样点数；切换φ＝15度位置，重复4直至切换至345度天线位置；将转台转到θ＝15°，重复3-5直至θ＝165°通过全球数据计算trp；tis测试中对于每个信道，每个天线极化方向，进行以下测试流程：1)设置综测仪参数：设定制式，信道，小区功率，建立呼叫，设定通信等级；2)设置转台θ＝30°，切换φ＝0度位置的对应天线和极化方向；3)降低小区功率，读取bler，调整步进至误码率要求，记录此时的输出功率；4)切换φ＝60度位置，重复4直至切换至330度天线位置(30°为步进)；5)将转台转到θ＝60°，重复3-5直至θ＝150°(30°为步进)6)计算全向灵敏度tis。

nb-iot(基于蜂窝的窄带物联网，narrowbandinternetofthings的简写)作为物联网的一个重要分支，具有低功耗、广覆盖等优势。作为未来物联网分支的一个发展趋势，nb-iot的普及会越来越多。为了了解nb-iot设备的性能，需要一套比较完善测试系统，而现有技术中还没有针对nb-iot设备的ota测试系统。

针对上述现有技术中还没有针对nb-iot设备的ota测试系统的问题，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nb-iot设备的ota测试系统和方法，以至少解决现有技术中还没有针对nb-iot设备的ota测试系统的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种nb-iot设备的ota测试系统，包括：暗室；转台，设置在暗室内，用于放置待测设备，待测设备为基于蜂窝网的窄带物联网设备；环形天线支撑架，垂直设置在暗室内且围绕转台设置，环形天线支撑架上分布着多个天线；控制终端；以及综测仪，与待测设备和控制终端连接，用于在控制终端的控制下测量待测设备的发射性能和接收性能。

进一步的，系统还包括：网络分析仪，与控制终端连接，用于在控制终端的控制下对系统的各项数据进行校准。

进一步的，系统还包括：转台控制器，与控制终端连接，用于在控制终端的控制下控制转台转动。

进一步的，系统还包括：射频开关箱，与控制终端连接，用于在控制终端的控制下进行测量和/或校准路径的切换。

进一步的，系统还包括：高速开关箱，与控制终端和天线连接，用于在控制终端的控制下切换天线。

进一步的，系统还包括：频谱仪，与控制终端和天线连接，用于在控制终端的控制下测量待测设备和/或天线的频谱数据。

进一步的，环形天线支撑架上设置有15个天线，15个天线每两个天线之间的角度间隔为22.5度。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种nb-iot设备的ota测试方法，应用于上述nb-iot设备的ota测试系统，方法包括：采用圆锥切的方法确定对待测设备的测量点；控制转台转动以及天线工作；在转台的位置以及处于工作状态的天线位于测量点时，对待测设备的发射性能和接收性能进行测试。

进一步的，采用圆锥切的方法确定对待测设备的测量点，包括：以待测设备为中心建立球坐标；在球坐标的θ轴分别间隔第一角度取一个测量点以及在球坐标的φ轴分别间隔第二角度取一个测量点。

进一步的，对待测设备的发射性能进行测试时，第一角度为22.5度，第二角度为15度；对待测设备的接收性能进行测试时，第一角度和第二角度均为30度。

在本发明实施例中，通过配置暗室、转台、设置有多个天线的环形天线支撑架、控制终端以及综测仪，构建了一套针对nb-iot设备的ota测试系统，以测量nb-iot设备的发射性能和接收性能，从而实现了扩展ota测试的范围，增加了nb-iot设备的性能测试的技术效果，进而解决了现有技术中还没有针对nb-iot设备的ota测试系统的技术问题。

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nb-iot设备的ota测试系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的nb-iot设备的ota测试系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的nb-iot设备的ota测试系统的示意图；以及

图4是根据本发明实施例的一种nb-iot设备的ota测试方法的示意图。

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。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种nb-iot设备的ota测试系统的产品实施例，图1、图2和图3是根据本发明实施例的nb-iot设备的ota测试系统，如图1、图2和图3所示，该系统包括：暗室10；转台11，设置在暗室10内，用于放置待测设备15，待测设备15为基于蜂窝网的窄带物联网设备；环形天线支撑架12，垂直设置在暗室10内且围绕转台11设置，环形天线支撑架12上分布着多个天线121；控制终端13；以及综测仪14，与待测设备15和控制终端13连接，用于在控制终端13的控制下测量待测设备15的发射性能和接收性能。

具体的，暗室10采用全电波暗室，具体测试时，待测设备15需要放置在暗室10中进行性能测试，一般情况下，nb-iot设备的尺寸规则不会很大，因此暗室10可以使用紧凑型暗室10以节约空间，具体的尺寸可以根据实际情况进行设计。可选的，暗室10中测试频段可以为700m-6ghz，区间保证shieldingattenuation≥70db，暗室10的具体结构可以为长立方体结构，包括屏蔽体和位于屏蔽体外部的金属支撑结构，金属支撑结构采用完全自立结构，可以对屏蔽体起到支撑作用，其中，金属支撑结构的材料可以是钢，屏蔽体中设置有吸波材料，以保证电波暗室10技术性能，吸波材料的电性能对暗室10的静区特性起着决定性作用，物理性能也直接影响着暗室10的结构和安全使用。

具体的，转台11本身可以在水平方向上进行转动，由于待测设备15放置在转台11上，因此可以带动待测设备15进行转动，从而调整待测设备15的位置；如图2和图3所示，环形天线支撑架12设置在暗室10内，并且环形天线支撑架12和转台11的位置关系可以是：转台11的轴线经过环形天线支撑架12的中心，转台11上放置待测设备15后，待测设备15的位置就在环形天线支撑架12的中心或者近似于环形天线支撑架12的中心。如图3所示，环形天线支撑架12上设置有多个天线121，又称为探头，可以作为测量天线用来发射和接收测量数据，方向性较强，增益较高，综测仪14在测试中可以模拟基站，通过多个探头与待测设备15进行射频信号交互，配合转台11水平方向上的转动，可以测试不同位置的待测设备15的性能，其中，该性能包括发射性能和接收性能，多个天线121可以接收测试性能，其中，综测仪14可以通过通信天线与待测设备15之间建立连接，控制终端13可以控制多个天线121的切换。

具体的，控制终端13具体可以是安装在电脑等终端上的自动化测试软件，该自动化测试软件可以控制系统的整体操作，包括系统中各设备和测试的参数配置、环境配置、路径切换、校准和测试、生成测试报告等。

在本发明实施例中，通过配置暗室10、转台11、设置有多个天线121的环形天线支撑架12、控制终端13以及综测仪14，构建了一套针对nb-iot设备的ota测试系统，以测量nb-iot设备的发射性能和接收性能，从而实现了扩展ota测试的范围，增加了nb-iot设备的性能测试的技术效果，进而解决了现有技术中还没有针对nb-iot设备的ota测试系统的技术问题。

此处需要说明的是，本发明中的待测设备15均指的是为nb-iot设备，但是本发明实施例给出的nb-iot设备的ota测试系统并不仅限于用于nb-iot设备的性能测试。

在一种可选的实施例中，如图3所示，系统还包括：网络分析仪20，与控制终端13连接，用于在控制终端13的控制下对系统的各项数据进行校准。

在一种可选的实施例中，如图3所示，系统还包括：转台控制器21，与控制终端13连接，用于在控制终端13的控制下控制转台11转动。

具体的，转台控制器21控制转台11的转动和停止转动，并且可以调节转台11转动的转速。

在一种可选的实施例中，如图3所示，系统还包括：射频开关箱22，与控制终端13连接，用于在控制终端13的控制下进行测量和/或校准路径的切换，完成线路切换。

在一种可选的实施例中，如图3所示，系统还包括：高速开关箱23，与控制终端13和天线121连接，用于在控制终端13的控制下切换天线121。

具体的，如图3所示，高速开关箱23可以设置在暗室10内。

在一种可选的实施例中，如图3所示，系统还包括：频谱仪24，与控制终端13和天线121连接，用于在控制终端13的控制下测量待测设备15和/或天线121的频谱数据。

在一种可选的实施例中，如图3所示，系统还包括：环形天线支撑架12上设置有15个天线121，15个天线121每两个天线121之间的角度间隔为22.5度。

此处需要注意的是，此处所说的15个天线121每两个天线121之间的角度间隔为22.5度是指，从第一个天线121开始，每隔22.5度在环形天线支撑架12上设置一个天线121，第一个天线121和最后一个天线121之间的角度间隔并非22.5度。

在一种可选的实施例中，如图3所示，系统还包括：电源分析仪25，与控制终端13和待测设备15连接，用于提供电源以及进行电源分析和控制。

此处需要说明的是，图3为一种可选的nb-iot设备的ota测试系统的实体结构图，因此，综测仪14、网络分析仪20、转台控制器21、射频开关箱22、频谱仪24和电源分析仪25可以集成在一个机箱中，形成一个整体设备，与暗室10和控制终端13进行连接。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种nb-iot设备的ota测试方法的方法实施例，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4是根据本发明实施例的nb-iot设备的ota测试方法，该方法可以应用于上述nb-iot设备的ota测试系统，如图4所示，该方法包括如下步骤：

步骤s102，采用圆锥切的方法确定对待测设备的测量点；

步骤s104，控制转台转动以及天线工作；

步骤s106，在转台的位置以及处于工作状态的天线位于测量点时，对待测设备的发射性能和接收性能进行测试。

此处需要说明的是，本发明中的待测设备均指的是为nb-iot设备，但是本发明实施例给出的nb-iot设备的ota测试方法并不仅限于用于nb-iot设备的性能测试。

在一种可选的实施例中，步骤s102中采用圆锥切的方法确定对待测设备的测量点，包括：

步骤s202，以待测设备为中心建立球坐标；

步骤s204，在球坐标的θ轴分别间隔第一角度取一个测量点以及在球坐标的φ轴分别间隔第二角度取一个测量点。

具体的，本发明实施例在对待测设备进行测试时，采用圆锥切的方法对待测设备进行扫描，扫描的轨迹为一系列的θ角相同的点构成的圆锥，其中，θ＝0度和θ＝180度时不用测试，测试过程中，测量天线定位在一个起始θ角，待测设备绕φ轴旋转360度，下一个θ角的测量天线工作，重复上述步骤进行测量，在进行射频辐射功率和接收机性能测试时，为了减小待测设备复定位引起的测量不确定度，eθ和eφ要求同时测试，待测设备向综测仪报告其测量到的接收宽带内的功率。

在一种可选的实施例中，对待测设备的发射性能进行测试时，第一角度为22.5度，第二角度为15度；对待测设备的接收性能进行测试时，第一角度和第二角度均为30度。

具体的，对待测设备的发射性能进行测试时，通过在待测设备球形周围不同位置测量待测设备eirp(峰值有效全向辐射功率，effectiveisotropicradiatedpower的简写)来衡量待测设备的射频辐射性能，通过分析球面上每个测量点的测量数据来评估有效辐射功率，得到待测设备的三维辐射特性，具体可以在球坐标的垂直面间隔22.5度取1个测量点，水平面间隔15度取1个测量点，即能够充分描述待测设备的远场辐射模式和总全向辐射功率。对待测设备的接收性能进行测试时，通过测量待测设备在一定误码率(ber)、误帧率(fer)或误块率(bler)条件下的最小前向链路功率来衡量待测设备的接收机性能，可以按照预设规定在待测设备接收灵敏度最差的配置下进行试验，通过分析球面上每个测量点的测量数据来评估有效接收机灵敏度，得到待测设备的三维接收机特性，具体的，在球坐标的θ轴和φ轴分别间隔30度取1个测量点，即能够充分描述待测设备的总接收灵敏度。

在一种可选的实施例中，实际测试中，使用本发明实施例的测试系统和测试方法得到的测试结果具有较高的重复性和可靠性，测试数据的误差可以控制在2db以内。

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。