CN100550707C - 测量具有多个频率分配的基站的接收灵敏度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种只用一个测试终端测试基站的灵敏度以便测试多个FA的方法。所述方法包括以下步骤：执行基本FA的同步并检测测试终端上的一个信道列表；以及在一控制器上根据所述信道列表从基站检测至少一个FA，并控制所述测试终端以在忽略用于移动装置的FA选择的哈希函数的情况下单个执行各FA的同步，从第一扇区的第一个FA到最后一个扇区的最后一个FA。因此，本发明的优点在于，在对具有多个FA的基站的接收灵敏度进行测试时，它能够只利用一个测试终端来测量所有FA(频率分配)的接收灵敏度。

Description

测量具有多个频率分配的基站的接收灵敏度的方法
技术领域
本发明涉及一种用于测量具有多个频率分配(FA)的基站的接收灵敏度的方法，特别涉及一种用于测量基站的接收灵敏度的方法，以达到只用一个测试终端测试多个FA的目的。
背景技术
CDMA(码分多址)通常是指一种多路访问方法，它允许多个用户在汽车电话、蜂窝(或便携)电话等采用的无线通信系统中同时和/或使用相同的频率进行通信。
CDMA是一种扩频通信系统，其中，信息信号在这样一种状态下传输，即，信息信号在比原始信息信号更宽的带宽上受到扩频。另外，当原始信号传输时，它们通过称为扩频码的PN(伪随机噪声)代码而得到扩频。然后，当扩频数据被接收到时，它们将利用与用来传输数据的PN码相同的PN码而得到去扩频，以便将接收到的数据还原成原始数据。在这种CDMA系统中，可能会引起一个近-远问题，其中，当在干扰站距离目标站(基站)比发射站近得多的情况下，一个发射站的通信将受到来自另一个发射站(它其到了干扰站的作用)的信号干扰。结果，较远的移动台会由于这种干扰而出现通信困难的问题。为解决这一近-远问题，必须以这样的方式精确地控制发射功率，即，使不太远的移动台使用较低的发射功率，而较远的移动台则使用较高的发射功率来传输信号。
图1示出了在CDMA基站和移动台之间的一般通信，其中，从基站10到移动台20的传输路径是正向链路(下行链路)，而从移动台20到基站10的传输路径是反向链路(上行链路)。
对CDMA系统中反向链路的功率控制一直被认为是一个非常重要的因素，因为功率会直接影响用户的可接受数量和有效的通信距离。在通话阶段，基站10检查从移动台(亦即终端)20接收到的信号的灵敏度，并发射功率控制信号以促使移动台20控制其发射功率，这样，基站10就能够接收用于保持接收信号的预设灵敏度所需的最低功率。通过功率控制功能，基站10的输入端能够接收用于对接收信号进行解调所需要的最低功率，其中，上述最低功率的数值就是基站10的接收灵敏度。
同时，基站10可以通过用全向天线或多向扇形天线将一个服务单元分成几个扇区来增加用户的容量。
图2示出了将一个服务单元分成3个扇区的一个例子，其中，服务单元中的基站向由3个天线15-1到15-3所分开的3个扇区的每一扇区提供通信服务。然后，基站为每个扇区提供至少一个FA(频率分配)，并为各个扇区单独提供发射/接收服务。
在CDMA基站中，通过使用常规测量仪器可以容易地分析传输特性，而接收特性的分析则必须遵循一个非常复杂的过程。
图3的示意图示出了用于测量CDMA基站的接收灵敏度的常规测试结构的一个例子。
一般来说，CDMA基站(图中未示出)包括控制部分、网络匹配部分、时间/频率设备、数字信号处理设备以及RF信号设备。控制部分操作和管理整个基站。网络匹配部分执行在基站和BSC(基站控制器)之间通过E1载波系统或T1载波系统的分组路由选择功能，并负责连接基站中各个处理器之间的分组数据。时间/频率设备产生参考频率和定时同步信号，用以使基站中的各处理器同步，并执行与相邻基站的定时同步。数字信号处理设备对通过CDMA信道发射/接收的数据和声音信号进行调制/解调。RF信号设备将从移动台接收到的高频无线电信号转换为IF(中频)信号，以及将IF信号转换为高频无线电信号。
如图3所示，在这种基站中，用于接收灵敏度的测试系统含有一个测试终端(移动终端)31，它通过定向耦合器36和电缆与基站10的高频无线电端部连接，其中，基站10包括一个高频功率放大器(HPA)11，一个双工器12，一个低噪声放大器(LNA)13以及一个天线。然后，被设定在电磁波阻断情况下的测试终端31保存用户的原始号码，从测试终端31输出的无线电信号通过耦合器32、第一衰减器33和电缆被传输到定向耦合器36。从测试终端31输出的无线电信号还通过耦合器32产生分支，并通过第二衰减器34和电缆被传输到频谱分析仪35。因此，通过对输入到频谱分析仪35的信号电平进行分析，就可以分析出基站10的输入端的接收特性。具体地说，它可以测量出两个衰减电平，其中一个是从测试终端31通过第一衰减器33和定向耦合器36到达基站10的输入端的衰减电平，另一个是从测试终端31通过第二衰减器34到达频谱分析仪35的衰减电平。因此，在基站10的输入端中，通过定向耦合器36接收到的信号电平的值可以通过利用频谱分析仪35对测试终端31的电平进行测量而被间接计算出来。常规上，对接收特性的测量是在设定衰减器的衰减值以将基站10输入端的电平调整到约-116dBm之后进行的。
一个属于具有多个FA(频率分配)的基站的移动台确定其自身的FA频率，并且通过利用自己的移动识别号(MIN)并参考CDMA标准，以根据哈希函数(Hash Function)执行同步。这样，属于具有多个FA(频率分配)的基站的所有移动台始终通过其移动识别号(MIN)而只对一个特殊的FA频率信道执行同步。
因此，要测量具有多个FA的基站的接收灵敏度，就需要有多个终端，它们具有与FA的数目相对应的相互不同的移动识别号(MIN)。还有，另一个问题包括，当增加频率信道时，其后必须跟随一个复杂的处理，也就是说，基站10必须再次分配移动识别号(MIN)，以便统一地保证用于已被操作的移动台的预设MIN的频率以及用于被添加的移动台的MIN的频率。
发明内容
因此，本发明的提出是为了解决现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目的是提供一种用于测量具有多个FA(频率分配)的基站中的接收灵敏度的方法，以达到利用一个测试终端测试具有多个FA的基站的所有FA的接收灵敏度的目的。
为实现这个及其它目的，根据本发明的第一方面所述，它提供了一种通过测量一个测试终端的输出以对具有多个频率分配的基站的接收灵敏度进行测量的方法，其中，所述测试终端被设定在电磁波阻断的情况下，所述测试终端的输出通过衰减器被电缆连接至基站的RF耦合器，该方法包括以下步骤：在所述测试终端内保存与基站的频率分配(FA)相对应的移动识别号(MIN)；通过为保存在所述测试终端内的各个MIN建立始发呼叫来测试基站的各个FA。
根据本发明的第二方面所述，它提供了一种通过测量一个测试终端的输出以对具有多个频率分配的基站的接收灵敏度进行测量的方法，其中，所述测试终端被设定在电磁波阻断的情况下，所述测试终端的输出通过衰减器被电缆连接至基站的RF耦合器，该方法包括以下步骤：所述测试终端接收基站信息的信道列表并将接收到的信道列表传输至控制器；所述测试终端执行基本频率分配的同步；所述控制器根据所述信道列表对来自于所述基站的至少一个频率分配进行测试，并控制所述测试终端执行每个频率分配的同步，从第一扇区的第一个频率分配到最后一个扇区的最后一个频率分配。
附图的简要说明
通过以下结合附图做出的详细文字说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将变得更加清楚，在附图中：
图1示出了一个CDMA基站与一个移动台之间的一般通信；
图2示出了将一个服务单元分成3个扇区的一个例子；
图3的示意图示出了用于测量CDMA基站的接收灵敏度的常规测试结构的一个例子；
图4的示意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一种结构；
图5的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过程；
图6的示意图示出了根据本发明另一个实施例所述用于测量基站的接收灵敏度的另一种结构。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明的优选实施例进行说明。在下面的文字说明和附图中，相同的参考标号代表着相同或者相似的部件，并且对相同或者相似部件的重复说明也被省略。
图4的示意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一种结构。
首先，为解决需要具有彼此不同的移动识别号(MIN)的多个移动台的问题，本发明的第一个方法是在一个测试终端中保存多个MIN，并且在对具有多个FA(频率分配)的基站中的接收灵敏度进行测试期间逐个地改变测试终端的MIN。本发明第一个方法的优点在于，只需要一个测试终端来测试接收灵敏度，但其问题在于，它占用了多个MIN。
本发明的第二个方法是这样一种方法，它强制地使测试终端逐个与各FA同步，同时舍弃由使用根据CDMA标准的MIN的哈希函数确定出的频率信道的值。在这种情况下，有可能使用标准处理而没有呼叫建立的问题，因为测试终端的所有类型的呼叫都是来自移动台的始发呼叫，而且测试系统可能没有用来验证在设定测试终端的始发呼叫时是否执行与测试系统的FA同步的过程。在根据本发明所述的第二个方法中，支持第二代无线系统(2G)和CDMA 1X系统(1X)的双工模式基站可受到强迫控制，以与2G和1X的FA同步，这样就可以利用单个测试终端来对2G和1X的所有FA执行测试。
参考图4，其中示出了一种用于接收特性的测试系统，该系统包括一个测试终端(移动终端)131，它通过第一衰减器133、定向耦合器36以及电缆与基站10的高频无线电端部相连，其中，基站10包括大功率放大器(HPA)11、双工器12、低噪声放大器(LNA)13以及一天线。然后，设定在电磁波阻断情况下的测试终端131保存多个移动识别号(MIN)或可以根据本发明来强制设定MIN。而且，测试终端131还改变MIN，或者根据本发明所述通过控制器136的控制来执行一个特定FA的频率信号的强制同步。图4中的参考标号134是第二衰减器。
测试终端131的无线电信号通过耦合器132、第一衰减器133以及电缆被传输至定向耦合器36，该信号通过耦合器132产生分支，并被传输给一电平探测器(功率分析仪)37，这样就可以分析基站10的输入端的接收特性。也就是说，有两个衰减电平可以得到测量，一个衰减电平是从测试终端131通过第一衰减器133和定向耦合器36到基站10的输入端而产生的，另一个衰减电平是从测试终端131到电平探测器37产生的，这样，通过定向耦合器36在基站10的输入端接收到的信号电平的值就可以通过用电平探测器37对测试终端131的电平进行测量而被间接计算出来。常规上，对接收特性的测量是在设定衰减器的衰减值以将基站10输入端的电平调整到约-116dBm之后进行的。
本发明所述测试系统与常规测试系统的差别在于，它在常规测试系统的构造上增加了用于控制测试终端131的控制器136。也就是说，在本发明第一个实施例的情况下，测试终端131保存多个移动识别号(MIN)并且为与控制器136希望测试的FA相对应的一个相关的MIN创建一个呼叫。
另外，在本发明第二个方法的情况下，控制器136为FA频率同步产生一个控制信号，用以达到通过对来自测试终端131的始发呼叫进行控制以强制执行测试的目的。
因此，当测试终端131通过对控制器136进行控制以产生需被测试的FA频带的频率信号时，该信号通过第一衰减器133受到衰减，并被输入至通过电缆与基站10相连的定向耦合器36。基站10接收输入至定向耦合器36的信号并利用错误检测器14来检测任何错误。然后一个控制将被执行，该控制对测试终端131的传输输出功率进行调节，以使基站10的输入端的输入功率在一允许范围内达到最小。在基站10的输入端上接收到的输入功率就是接收灵敏度。
图5的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过程；
参考图5，接收灵敏度测量的测量是利用图4所示结构开始的。
首先，控制器136为多个扇区中的第一扇区设定一个RF开关(步骤S1)。
测试终端131接收包含在寻呼信道中的基站信息(它与一基本FA(频率分配)同步地由基站10发射，)的信道列表，并将接收到的信道列表传输至控制器136(步骤S2)。
控制器136控制测试终端131以执行与基本FA的同步(步骤S3)，并且控制测试终端131以维持始发呼叫的建立和通话状态(步骤S4)。在这种通话状态下，当基站10执行功率控制时，就可测得接收灵敏度(步骤S5)。
当对接收灵敏度的测量完成时，控制器136向测试终端131输出一个通话释放命令(步骤S6)，并判断是否已对相关扇区的最后一个FA执行测试(步骤S8)。作为步骤S8的判断结果，当尚未对最后一个FA执行测试时，控制器136指定下一个FA(步骤S9)并再次执行步骤S4到步骤S8。作为步骤S8的判断结果，当已对最后一个FA执行完测试时，控制器136判断是否已对最后一个扇区执行测试(步骤S10)。作为步骤S10的判断结果，当尚未对最后一个扇区执行测试时，控制器136指定下一扇区(步骤S11)并再次执行步骤S2到步骤S10。作为步骤S10的判断结果，当已对最后一个扇区执行完测试时，控制器136结束测试。
根据以上所述的本发明内容，控制器136控制测试终端131以强制执行与FA(频率分配)的同步，这样就能够利用一个测试终端对所有扇区的所有FA进行测试。
例如，基站是一个支持每扇区5个FA的多FA基站并且提供分开在3个方向上的扇区，根据本发明所述的测试系统执行总共15次测试，从第一扇区的第一个FA到第五扇区的第五个FA。对于这样一个测试来说，常规系统需要至少5个测试终端，每个FA对应一个测试终端。而本发明所述测试系统的优点则在于，它只用一个测试终端就可以执行所有的测试。
与此同时，由于基站的接收灵敏度随通信量而变化，因而根据通信量的变化会测量出不同的基站的初始接收灵敏度。
图6的示意图示出了根据本发明另一个实施例所述用于测量基站的接收灵敏度的另一种结构。
参考图6，在具有图4所示结构的控制器136上附加连接有一个用于CDMA的代码域分析器51，该代码域分析器51分析是否存在任何通信信道以及有多少个通信信道。因此，在确认出除用于测试接收灵敏度的测试终端的相关通信以外不存在其他通信之后，就可以开始用于测量接收灵敏度的测试。在这种情况下，因为代码域分析器51必须检测由基站接收的信号，因此需要附加连接一个耦合器52，如图6所示。
与此同时，由于接收灵敏度是在对测试终端的正向链路Ec/Io进行连续分析之后才得到测量的，因此它可以使接收灵敏度的测量偏差(该偏差会根据通信信道的数目而动态地改变)达到最小。
如上所述，本发明的至少一个优点在于，当对具有多个FA的基站的接收灵敏度进行测试时，可以只使用一个测试终端来测量所有FA(频率分配)的接收灵敏度。
虽然以上为说明的目的而描述了本发明的优选实施例，但是熟悉本技术领域的人应该意识到，在不离开在所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的前提下，各种修改、添加和替换都是可能的。

Claims (4)

1.一种通过测量一个测试终端的输出以对具有多个频率分配的基站的接收灵敏度进行测量的方法，其中，所述测试终端被设定在电磁波阻断的情况下，所述测试终端的输出通过衰减器被电缆连接至基站的RF耦合器，该方法包括以下步骤：
所述测试终端接收基站信息的信道列表并将接收到的信道列表传输至控制器；
所述测试终端执行基本频率分配的同步；
所述控制器根据所述信道列表对来自于所述基站的至少一个频率分配进行测试，并控制所述测试终端执行每个频率分配的同步，从第一扇区的第一个频率分配到最后一个扇区的最后一个频率分配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站是支持第二代无线系统和CDMA 1X系统的单工或双工模式的基站，并且所述测试终端根据所述控制器的控制信号在忽略哈希函数的情况下逐个为第二代无线系统和CDMA 1X系统产生所有的频率分配信号，以测量所有频率分配的接收灵敏度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：在有通信信道被分配时，连续分析测试终端的正向链路Ec/Io并测试接收灵敏度，以使根据通信信道的数目动态变化的接收灵敏度的测量偏差达到最小。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：由所述控制器产生控制信号用于频率分配的频率同步，以通过对来自所述测试终端的始发呼叫进行控制来强制执行测试。
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