CN101119146B - 一种对通信终端发射功率进行校准的方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对通信终端发射功率进行校准的方法、系统和装置，方法包括：步骤一，待校准通信终端开机后与主控制机建立通信连接；步骤二，该主控制机与该待校准通信终端进行初始同步，并在所述初始同步完成后由该主控制机发送校准配置消息以及启动发射命令给所述通信终端；步骤三，所述通信终端进行多次信号发射，且所述通信终端的多次发射的信号在上行时隙被检测；步骤四，在所述多次信号发射完成后，所述主控制机根据信号发射的相应数据为每个所述通信终端制定发射功率校准表，并发送该表给对应的所述通信终端。应用本发明技术，可以实现多个通信终端的校准，充分提高了设备利用效率，更适合于大终端规模生产时使用。

Description

一种对通信终端发射功率进行校准的方法、系统和装置

技术领域

本发明涉及对通信终端进行检测的技术，特别是指一种对通信终端发射功率进行校准的方法、系统和装置。

背景技术

由于通信终端的发射机和射频功率放大器等器件的个体特性存在差异，不同通信终端在没有校准以前发射功率有较大差别，通常无法满足3GPP协议对通信终端发射功率的要求，因此在出厂以前需要对通信终端的输出功率进行校准，使其满足规范的要求。

通信终端发射机结构如图1所示，数字基带输出的I、Q路信号分别经过数模转换器后输入到调制器，调制后的射频信号输入到功率放大器的输入端，数字基带输出的功率控制字经过数/模转化后输入到所述功率放大器的增益控制端，实现对该功率放大器增益的控制。由于I、Q路信号和载波信号的幅度通常是确定的，所以通信终端的射频输出功率就取决于数字基带输出的所述功率控制字。进行射频输出功率校准的目的，就是让通信终端的射频输出功率和数字基带输出的功率控制字建立起一一对应的关系，使通信终端能够在实际工作过程中根据开环和闭环功控的要求输出准确的功率。

现有技术中，完成通信终端射频输出功率的校准系统通常由主控制机、频谱分析仪和信号发生器组成，这种系统虽然可以实现通信终端射频输出功率校准的功能，但是由于没有充分利用通信系统多个上行时隙的特点，每次只能对一台通信终端的射频输出功率校准，使得检测仪器设备的利用率较低，校准成本较高，不适合在大规模生产时对通信终端进行检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种对通信终端发射功率进行校准的方法、系统和装置，解决当前校准系统由于没有充分利用通信系统多个上行时隙所导致的检测仪器设备的利用率较低，校准成本较高，不适合在大规模生产时对通信终端进行快速检测。

因此，本发明提供一种对通信终端发射功率进行校准的方法，包括以下步骤：步骤一，待校准通信终端开机后与主控制机建立通信连接；步骤二，该主控制机与该待校准通信终端进行初始同步，所述主控制机在收到其连接的所有的通信终端进入同步状态的回复消息后，为每个所述通信终端分配不同的上行时隙，并确定每个所述通信终端实现相应功率等级的初始功率控制字；其中，不同的上行时隙被不同的通信终端用于发射射频信号；所述主控制机把包含所述上行时隙以及所述初始功率控制字的校准配置消息通过控制总线发送给每个所述通信终端；所述通信终端根据所述校准配置消息进行配置之后，发送确认消息给所述主控制机，该主控制机给所述通信终端发送启动发射命令；步骤三，所述通信终端多次发射信号，且所述信号在上行时隙被所述主控制机检测到；步骤四，所述主控制机根据信号的相应数据为每个所述通信终端制定发射功率校准表，并发送该发射功率校准表给对应的所述通信终端。

所述的方法中，所述步骤一中，所述通信终端开机后通过通信端口、控制总线C1向所述主控制机发送开机信号，所述主控制机收到该开机信号后，根据该信号的来源确定所述通信终端所在的校准工位并建立通信连接；该通信终端在发送开机信号的同时启动初始同步。

所述的方法中，所述步骤二之前，所述主控制机向所述通信终端发送查询信息来查询该通信终端的功率等级信息，该通信终端向该主控制机回复该查询信息。

所述的方法中，所述步骤二中，所述通信终端接收主控制机的初始同步指令，并在进行初始同步之后，根据自身状态选择以下的相应操作：A.所述通信终端已经处在同步状态，则给所述主控制机回复初始同步完成的消息；B.所述通信终端正处在进行初始同步的过程中，则等到初始同步完成后给所述主控制机回复同步完成的消息；C.所述通信终端不在同步状态且没有执行初始同步，则立刻启动初始同步，并在初始同步完成后给所述主控制机回复同步完成的消息。

所述的方法中，所述主控制机向所述通信终端发送所述启动发射命令的同时发送所述校准配置消息，且该启动发射命令中携带所述校准配置消息。

所述的方法中，所述步骤三中通信终端多次发射信号之前进一步包括：所述主控制机给所述通信终端发送调整发射功率的指令，该通信终端在收到该发射功率调整指令后，根据指令里所携带的功率控制字，调整该通信终端本身的发射功率，且所述指令中携带的功率控制字由以下方式获得：第n+1步的功率调整数值为：ΔP_i＝P_i，n+1-P_i，n，第n+1步的功率控制系数

则第n+1步的功率控制字：c_i，n+1＝c_i，n+[ΔP_i/k_i，n]；其中，n表示步数，c_i，n表示第n步的功率控制字，c_i，n-1表示第n-1步的功率控制字，c_i，1表示第1步的功率控制字；P_i，n+1为第n+1步的目标发射功率，P_i，n为第n步的目标发射功率，P_i，n-1为第n-1步的目标发射功率；[]表示取整，i表示第i个通信终端；当n＝1时，k_i，1表示初始的功率控制系数，该初始的功率控制系数由所述通信终端的芯片类型、芯片批次以及与当前发射功率相关的参数直接确定。

所述的方法中，所述通信终端调整自己的发射功率进行信号发射后，该信号被频谱分析仪接收，该频谱分析仪由信号发生器的触发信号触发，该频谱分析仪依据该触发信号位于子帧的相应位置来区分不同的上行时隙所接收到的对应通信终端的射频信号。

所述的方法中，当所述第n+1步的目标发射功率p_i，n+1超过通信终端的预定最高功率值时，主控制机应调整目标发射功率使其等于该终端的最高功率值。

所述的方法中，所述步骤四中，所述信号的相应数据至少包括实际检测结果、发射功率控制字；所述主控制机根据所述信号的相应数据生成所述发射功率校准表，并向所述通信终端发送发射功率校准表存储指令；该指令携带所述发射功率校准表，所述通信终端收到该发射功率校准表存储指令后将其携带的所述发射功率校准表存储到本地存储器，并回复存储成功信息；该主控制机收到该存储成功信息后结束校准过程。

所述的方法中，所述生成所述发射功率校准表进一步包括：如果所述主控制机记录的所述信号的相应数据有缺失，则采用曲线拟合或者插值方法产生出缺失的数据；且所述发射功率校准表的功率步长为1dB。

当所述方法应用于时分同步码分多址接入系统TD-SCDMA时，同时进行校准的待校准通信终端至少有一个，且最多不多于六个。

一种对通信终端发射功率进行校准的系统，包括：至少一个校准工位，且每个校准工位连接一个待校准通信终端；信号发生器，用于模拟基站产生的下行同步信号并产生触发信号；频谱分析仪，用于在上行时隙测量所述通信终端的发射功率；主控制机，至少连接两条控制总线，其中一条控制总线C1连接所有的所述校准工位，另一条控制总线C2连接所述频谱分析仪和所述信号发生器，所述校准工位通过数据线与所述信号发生器和频谱分析仪连接；主控制机与待校准通信终端进行初始同步，在收到其连接的所有的通信终端进入同步状态的回复消息后，为每个所述通信终端分配不同的上行时隙，并确定每个所述通信终端实现相应功率等级的初始功率控制字；其中，不同的上行时隙被不同的通信终端用于发射射频信号；所述主控制机把包含所述上行时隙以及所述初始功率控制字的校准配置消息通过控制总线发送给每个所述通信终端，由所述通信终端根据所述校准配置消息进行配置之后，发送确认消息给所述主控制机，该主控制机给所述通信终端发送启动发射命令；主控制机还用于控制所述通信终端的工作模式，并调整所述频谱分析仪和所述信号发生器工作模式，收集检测数据并根据该数据制定发射功率校准表。

所述的系统中，所述系统进一步包括：功率分配器、环形器；各个所述校准工位均连接到该功率分配器，该功率分配器连接所述环形器，该环形器连接信号发生器以及所述频谱分析仪；所述信号发生器发出的信号通过该环形器进入所述功率分配器；所述通信终端的射频信号在上行时隙通过所述功率分配器以及所述环形器进入所述频谱分析仪。

所述的系统中，所述信号发生器触发所述频谱分析仪在上行时隙检测所述通信终端的信号；该信号发生器在不同的上行时隙发送触发信号给所述频谱分析仪，该频谱分析仪依据该触发信号位于子帧的相应位置来区分在该上行时隙所接收到的射频信号所对应的通信终端。

所述的系统中，在所述待校准通信终端被连接到特定校准工位并开机时，该通信终端发送开机信号，该开机信号通过所述控制总线C1到达所述主控制机，该通信终端和所述主控制机之间通过该控制总线C1建立握手连接。

所述的系统中，在时分同步码分多址接入系统TD-SCDMA中，所述控制总线C1支持连接1至6个所述校准工位，且每个所述校准工位连接一个所述待校准通信终端；且每一个所述待校准通信终端的射频信号占用一个上行时隙到达所述频谱分析仪。

一种对通信终端发射功率进行校准的装置，该装置包括：至少一个校准单元，且每个校准单元连接一个待校准通信终端；信号发生单元，用于模拟基站产生的下行同步信号并产生触发信号；功率检测单元，用于在上行时隙测量所述通信终端的发射功率；主控制芯片，通过控制总线D1与所述校准单元连接，并通过控制总线D2与所述功率检测单元以及信号发生单元连接；每一个所述校准单元通过数据线与所述功率检测单元连接，并通过数据线连接所述信号发生单元；主控制芯片与待校准通信终端进行初始同步，在收到其连接的所有的通信终端进入同步状态的回复消息后，为每个所述通信终端分配不同的上行时隙，并确定每个所述通信终端实现相应功率等级的初始功率控制字；其中，不同的上行时隙被不同的通信终端用于发射射频信号；主控制芯片把包含所述上行时隙以及所述初始功率控制字的校准配置消息通过控制总线发送给每个所述通信终端，由所述通信终端根据所述校准配置消息进行配置之后，发送确认消息给所述主控制机，该主控制机给所述通信终端发送启动发射命令；主控制芯片还用于控制所述通信终端的工作模式，并调整所述功率检测单元和所述信号发生单元工作模式，收集检测数据并根据该数据制定发射功率校准表。

所述的装置中，进一步包括功率分配单元、环形器单元；所述校准单元通过数据线首先与所述功率分配单元连接，该功率分配单元连接所述环形器单元；所述环形器单元有三个接口，其中一个接口与所述功率分配单元连接，剩余两个接口分别通过数据线与所述功率检测单元、所述信号发生单元连接；且该功率检测单元与该信号发生单元之间通过数据线连接。

所述的装置中，在时分同步码分多址接入系统TD-SCDMA中，所述控制总线D1支持连接至少1个，最多6个所述校准单元，每一个所述校准单元连接一个所述待校准通信终端；且每一个所述待校准通信终端的射频信号占用一个上行时隙到达所述功率检测单元。

应用本发明的上述技术方案，只需要一个信号发生器和一台频谱分析仪，就可以实现多个通信终端的校准，充分提高了设备利用效率，也就相应缩短了每个终端的校准时间，较大幅度降低了每个终端校准时所花费的仪器设备成本和时间成本，充分提高了校准的效率，与现有技术相比，更适合于大终端规模生产时使用。

附图说明

图1为本发明实施例通信终端发射机结构示意图；

图2为本发明实施例TDD 1.28Mcps系统的物理层子帧结构示意图；

图3为本发明实施例多通信终端发射功率校准系统的结构示意图；

图4为本发明实施例对通信终端发射功率进行校准的方法流程示意图；

图5为本发明实施例对通信终端发射功率进行校准的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和实施效果更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

本发明的目的是提供一种对通信终端发射功率进行校准的方法和装置。为实现上述目的，本实施例描述了在时分同步码分多址接入(TD-SCDMA，TimeDivision synchronous Code Division Multiple Access)系统中，利用TD-SCDMA系统的工作时隙可以灵活配置的特点，在不增加仪器设备投入的前提下对通信终端射频输出功率(简称为发射功率)进行检测的原理与流程，以及相应的装置、系统。

TD-SCDMA系统支持TDD 1.28Mcps系统的物理层子帧结构，且3GPP规范中关于TDD 1.28Mcps系统的物理层子帧结构的规定如图2所示，每个子帧有7个工作时隙可以用于承载上行、下行业务，TS0中向下的箭头表示该时隙只能用于下行，称为下行时隙、；TS1中向上的箭头表示该时隙只能用于上行，称为上行时隙；TS2～TS6中的双向箭头表示这些工作时隙既可以用于上行，也可以用于下行，即工作时隙TS2～TS6可以根据网络优化的需要配置成上行或者下行。

多通信终端发射功率校准系统如图3所示，主要包括主控制机301、至少一个校准工位302、每个校准工位连接一个待校准通信终端、信号发生器306和频谱分析仪305。主控制机301用于控制所述通信终端的工作模式，调整频谱分析仪305和信号发生器306工作模式，处理检测数据并生成发射功率校准表。信号发生器306用于模拟地面基站产生下行同步信号并产生触发信号。频谱分析仪305用于测量通信终端的发射功率，为了能够准确测量通信终端的发射功率，频谱分析仪305的测量由信号发生器的触发信号触发，并且依据触发信号的位置来区分不同的工作时隙。在TD-SCDMA系统中，触发信号通常是5ms触发信号。

主控制机301至少从外部接入两条控制总线，其中一条控制总线C1连接多个校准工位302，另一条控制总线C2连接频谱分析仪305和信号发生器306；以TD-SCDMA系统为例，总线C1支持连接1个到6个校准工位302，各个校准工位302均连接到一个功率分配器303，该功率分配器303通过一个环形器304连接信号发生器306，信号发生器306发出的信号通过该环形器304进入功率分配器303，且所述环形器304与频谱分析仪305连接，终端的输出信号通过功率分配器303以及环形器304进入频谱分析仪305。

在图3所描述的校准系统中，一个校准过程通常可以分为工位检测、初始同步、初始发射功率对齐、步长预测、全动态范围校准、数据处理。

其中工位检测的主要目的是判断各个校准工位302是否有待校准通信终端存在，并获取每个待校准通信终端的功率等级。在通信终端被连接到特定校准工位302并开机时，待校准通信终端和主控制机301之间在控制总线C1上通过初始握手过程建立连接，在TD-SCDMA系统中，该控制总线C1最多可以连接6个校准工位302，即校准工位302#1至校准工位302#6，每一个校准工位302上可以连接一个待校准通信终端；通过该连接主控制机301会知道在该特定校准工位302上是否存在待校准通信终端，且主控制机301会获知该通信终端的发射功率等级，从而给每个校准工位302的通信终端分配时隙资源并在后续过程中控制该通信终端的校准动态范围。

初始同步是通信终端通过执行特定的小区搜索过程，和信号发生器306产生的模拟TD-SCDMA基站信号实现时间上的同步，所述初始同步可以分为开机初始同步和开机后初始同步：开机初始同步是通信终端开机后立刻执行小区搜索过程并进入同步状态的过程；开机后初始同步是通信终端在开机状态下，通过控制总线C 1接收主控制机301的指令，启动小区搜索过程并与信号发生器306进入同步状态的过程。在初始同步完成后，终端会不断地接收信号发生器306产生的模拟基站信号并维持同步状态。

当系统开始对待校准通信终端校准后，会进行初始发射功率对齐，主控制机301通过控制总线C1发送指令，令每部待校准通信终端进入发射状态，如图2所示的时隙，可以支持最多了6个上行时隙，不同的上行时隙被不同的通信终端用于发射射频信号，每一个通信终端获取的上行时隙由主控制机301根据工位检测结果和主机资源分配算法确定。在校准刚开始的时刻，主控制机301通过控制总线C1控制每一个待校准通信终端以最小功率控制字发射符合3GPP TDD 1.28Mcps规范的射频信号，各个终端的射频信号通过数据线到达功率分配器303，在功率分配器303上进行耦合或者是相应的处理之后，通过环形器304到达频谱分析仪305。该频谱分析仪305可以测量出来自不同终端的射频信号。由于该通信终端在此前可能没有经过射频信号功率校准，因此初始射频信号的实测发射功率P_i与初始目标发射功率P_min之间会有较大误差。

假定第i个终端初始目标发射功率是P_min，而实测发射功率为P_i(i＝1...6)，则发射功率误差可以定义为：

ΔP_i＝P_i-P_min                    (1)

则对于该待校准通信终端，为了对齐所述初始目标发射功率需要调整的控制字为：

Δc_i＝[-ΔP_i/k](i＝1...6)        (2)

其中[]表示取整；k是功率控制系数，定义为k＝(P₁-P₂)/(c₁-c₂)，表示单位长度的控制字所能调整的发射功率幅度，k的初始值可根据通信终端发射机和功率放大器的型号、批次等确定。

初始目标发射功率对齐后，该第i个待校准通信终端的功率控制字可以表示为：

c_i＝c_min+Δc_i                  (3)

其中c_min是校准开始时使用的最小控制字，需要根据发射机和功率放大器的型号和批次预先确定。

由于不同终端发射功率差别较大，导致频谱分析仪305测量功率较低的终端功率时容易受到功率较高终端的干扰，导致测量结果差生误差。但初始目标发射功率对齐后，各个待校准通信终端的发射功率差会缩小到一定范围，经过实际测试发现，当各个终端的发射功率差小于10dB时，功率差对频谱分析仪305测量结果的影响可以忽略，在实际的校准过程中，只要初始k值和c_min选择合适，各个终端之间的功率差因该不超过2dB。上述技术特征会因为所使用频谱分析仪305器的不同而有所不同。

系统为了保证频谱分析仪305测量功率的准确性，需要保证各个终端之间的发射功率差在允许范围内。这就需要保证每个终端的发射功率调整步长大致相等，从而使调整后各个终端的发射功率近似相等，因此需要进行步长预测。设某一终端当前第n步的目标发射功率为P_i，n，功率控制系数为k_i，n，则第n+1步的目标发射功率为p_i，n+1，其功率调整数值为：

ΔP_i＝P_i，n+1-P_i，n                 (4)

功率控制字调整步长为：

c_i，n+1＝c_i，n+[ΔP_i/k_i，n]         (5)

其中[]表示取整。其中，功率控制系数k_i，n是一个和芯片类型、芯片批次以及当前发射功率相关的参数，当n＝1时，k_i，1表示初始的功率控制系数，该初始的功率控制系数由所述通信终端的芯片类型、芯片批次以及与当前发射功率相关的参数直接确定。在本实施例描述的系统校准过程中，功率控制依据前次功率控制系数动态调整，其调整公式如下：

$k_{i,n}=\frac{P_{i,n}-P_{i,n-1}}{c_{i,n}-c_{i,n-1}}---\left(6\right)$

经过初始发射功率对齐后，各个终端都工作在最小发射功率附近，在全动态范围校准过程开始时，主控制机301通过控制总线C1控制各个校准工位302的终端从最小功率开始校准。此后主控制机301通过步长预测，控制各个校准工位302的终端发射功率同步上升，终端的射频信号通过数据线到达功率分配器303，经过相应处理后经过环形器304到达频谱分析仪305，该频谱分析仪305测量通信终端的实际发射功率，主控制机301通过控制总线C2获取并记录每次测量时的实际测量的发射功率。

当终端的发射功率超过发射机最大功率后，功率放大器会出现饱和现象，此后虽然发射功率可能会随着控制电压增加而增加，但是发射机输出信号的质量却会严重恶化，因此当发射功率已经较高时，主控制机301严格控制功率调整步长，保证终端的发射功率不会超出其所支持的最大功率，因此在某个待校准通信终端的发射功率达到其对应的功率等级要求的最大发射功率后，主控制机301即可停止该终端的功率调整和测量。等到所有校准工位302的终端都达到相应功率级别的最大发射功率后，主控制机301即可停止全动态范围校准过程。

在3GPP规范的TDD 1.28Mcps部分中规定，通信终端的最大发射功率根据其功率等级分为四类，见表1：

表1.3GPP规范中TDD 1.28Mcps终端发射功率(单码道)

功率等级	最大发射功率	最小发射功率
			1	+30dBm	-49dBm
2	+24dBm	-49dBm
			3	+21dBm	-49dBm
4	+10dBm	-49dBm

在全动态范围校准过程中，为了节省校准时间，每次目标发射功率的调整可以超过1dB，但是在终端实际工作过程中，为了满足闭环功率步长1dB的要求，主控制机301需要对全动态范围校准过程中记录的数据进行处理，产生出以1dB为步长的发射功率校准表。为此，主控制机301可以采用曲线拟合或者插值的办法产生出缺失的数据，从而产生出发射功率校准表。

应用以上描述的校准系统，本实施例描述的校准过程具体包括了如图4所示的主控制机301以及其它相应器件配合对待校准通信终端进行校准的流程，该流程可以分为以下几个步骤：

步骤401.主控制机301会首先进行工位检测，工位检测的目的是主控制机301检测各个校准工位302是否有待校准通信终端存在，如果存在，则当待校准通信终端连接到校准工位302并开机后，该通信终端通过通信端口和控制总线C1给主控制机301发送开机信号，通知主控制机301自身的存在。

为了加快校准速度，该通信终端在发送所述开机信号的同时也在本地开始初始同步过程。

步骤402.主控制机301收到终端开机信号后，根据信号来源确定终端所在的校准工位302，则主控制机301与通信终端建立了通信连接；主控制机301随后发送查询信息来查询该通信终端的功率等级等信息。

步骤403～405.通信终端回复主控制机301的查询信息，当主控制机301获取了各终端的基本信息后，立刻通知终端进行初始同步，终端在收到初始同步的指令后，根据自身状态选择相应的操作：

1.如果终端已经处在同步状态，则给主控制机301回复同步成功的消息；

2.如果终端正处在同步过程中，则等到同步成功后给主控制机301回复同步成功消息；

3.如果终端不在同步状态且没有执行同步过程，则立刻启动同步过程，等同步成功后再给主控制机301回复消息。

步骤406～408.在每个终端都进入同步状态后，主控制机301根据资源分配算法为每个终端分配时隙资源，确定该通信终端实现相应功率等级的全动态范围校准；

主控制机301把时隙、初始的功率控制字等信息通过控制总线C1配置给终端；终端配置完毕后，主控制机301通知各个终端启动射频信号。为了节约时间以及节省资源，实际上终端配置和启动终端发射过程可以合并完成，即在主控制机301发给终端的启动发射命令中携带上述配置消息。

步骤409～410.在各个终端都进入发射状态后，会向主控制机301发送成功确认的信息，主控制机301即开始进行初始功率对齐，步长预测和全动态范围校准等操作。

所述操作通过主控制机301和终端的通信来实现，即主控制机301根据功率调整的需要，给终端发送调整发射功率的指令，终端在收到该发射功率调整指令后，根据指令里所携带的控制字信息，调整自己的发射功率，调整完成后给主控制机301发送功率调整确认信息。

步骤411～412.全动态范围校准过程完成后，主控制机301给终端发送停止射频信号指令，终端收到该指令后立刻停止自身的信号发射，并返回确认信息。

步骤413～414.主控制机301对全动态范围校准过程所记录的数据进行处理，生成最终的发射功率校准表。数据处理完成后主控制机301立刻发送校准表存储指令，该指令携带所述发射功率校准表，终端收到该指令后立刻把其携带的校准表存储到本地存储器，并回复存储成功信息。至此校准过程结束。

与本发明实施例描述的方法相对应，本发明实施例还提出了一种对通信终端发射功率进行校准的装置，该装置如图5所示，包括：主控制芯片501、校准单元502、功率检测单元503、信号发生单元504，并可以进一步包括功率分配单元505、环形器单元506。

所述主控制芯片501通过控制总线D1与各个校准单元502连接，并通过控制总线D2与功率检测单元503、信号发生单元504连接；每一个所述校准单元502通过数据线与功率检测单元503连接，并通过数据线连接信号发生单元504。

上述装置中进一步增加一个功率分配单元505，以及一个环形器单元506，所述校准单元502通过数据线首先与功率分配单元505连接，该功率分配单元505连接环形器单元506；所述环形器单元506有三个接口，除已经有一个接口与功率分配单元505连接，剩余两个接口分别通过数据线与功率检测单元503、信号发生单元504连接；且功率检测单元503与信号发生单元504之间通过数据线连接。

在待校准通信终端连接到校准单元502并开机时，该待校准通信终端和主控制芯片501之间在控制总线D1上通过握手过程建立连接，在TD-SCDMA系统中，该控制总线D1最多可以连接6个校准单元502，每一个校准单元502上可以连接一个待校准通信终端；该主控制芯片501在与校准单元建立连接后会获取在该特定校准单元502上是否存在待校准通信终端，并在确定存在待校准通信终端后获知该通信终端的发射功率等级，从而通过控制总线D1给每个校准单元502的通信终端分配时隙资源并在后续过程中通过控制总线D1控制该通信终端的校准动态范围。

通信终端通过执行特定的小区搜索过程，和信号发生单元504产生的模拟TD-SCDMA基站信号实现时间上的同步，信号发生单元504发出的信号通过数据线到达环形器单元506后，经过功率分配单元505与该通信终端进行同步操作，在同步完成后，该通信终端通过数据线不断地接收信号发生单元504产生的模拟基站信号并维持同步状态。

当所述装置开始对待校准通信终端校准后，会进行初始发射功率对齐，主控制芯片501通过控制总线D1发送指令，令每部待校准通信终端进入发射状态，不同的上行时隙被不同的通信终端占用并用于射频信号。主控制芯片501通过控制总线D1控制每一个待校准通信终端以最小功率控制字射频信号，各个终端的射频信号过数据线到达功率分配单元505，在功率分配单元505上进行耦合或者是相应的处理之后，通过环形器单元506到达功率检测单元503。该功率检测单元503检测出第i个通信终端的实测发射功率P_i并发送给主控制芯片501，该主控制芯片501根据P_i、初始目标发射功率P_min以及初始的功率控制系数k计算出初始的发射功率调整值Δc_i，0。

在全动态范围校准时，以第i个通信终端为例，主控制芯片501计算出功率调整步长c_i，n+1，通过控制总线D1控制该待校准通信终端按照该调整步长来调整射频信号的功率P_i，n+1＝P_i，n+ΔP_i，功率检测单元503检测到该P_i，n+1，并由主控制芯片501通过控制总线D2获取该P_i，n+1进行后续计算，并由该主控制芯片501最终确定出发射功率校准表。

应用本发明所描述的技术方案，只需要一个信号发生器和一台频谱分析仪，就可以实现多个通信终端的校准，充分提高了设备利用效率，也就相应缩短了每个终端的校准时间，较大幅度降低了每个终端校准时所花费的仪器设备成本和时间成本，充分提高了校准的效率，与现有技术相比，更适合于大终端规模生产时使用。

需要说明的是，本发明实施例中为了更好地说明技术方案，描述的是以图1所示的通信终端作为待校准通信终端的校准过程，但并不表示本发明只能适用于图1所示的通信终端，只要数字基带可以通过某种方法控制射频输出信号的功率，并且这种精确的控制关系需要通过校准才能确定，本发明就可以适用。

并且此方法虽然只描述了TD-SCDMA终端的发射功率校准，但是不难看出，这种方法可以用于到任何TDD系统的发信机功率校准，例如TD-SCDMA基站、GSM基站和GSM终端。

应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，所有的参数取值可以根据实际情况调整，且在该权利保护范围内。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (19)

1.一种对通信终端发射功率进行校准的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，待校准通信终端开机后与主控制机建立通信连接；

步骤二，该主控制机与该待校准通信终端进行初始同步，

所述主控制机在收到其连接的所有的通信终端进入同步状态的回复消息后，为每个所述通信终端分配不同的上行时隙，并确定每个所述通信终端实现相应功率等级的初始功率控制字；其中，不同的上行时隙被不同的通信终端用于发射射频信号；

所述主控制机把包含所述上行时隙以及所述初始功率控制字的校准配置消息通过控制总线发送给每个所述通信终端；所述通信终端根据所述校准配置消息进行配置之后，发送确认消息给所述主控制机，该主控制机给所述通信终端发送启动发射命令；

步骤三，所述通信终端多次发射信号，且所述信号在上行时隙被所述主控制机检测到；

步骤四，所述主控制机根据信号的相应数据为每个所述通信终端制定发射功率校准表，并发送该发射功率校准表给对应的所述通信终端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，所述通信终端开机后通过通信端口、控制总线C1向所述主控制机发送开机信号，所述主控制机收到该开机信号后，根据该信号的来源确定所述通信终端所在的校准工位并建立通信连接；

该通信终端在发送开机信号的同时启动初始同步。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二之前，所述主控制机向所述通信终端发送查询信息来查询该通信终端的功率等级信息，该通信终端向该主控制机回复该查询信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，所述通信终端接收主控制机的初始同步指令，并在进行初始同步之后，根据自身状态选择以下的相应操作：

A.所述通信终端已经处在同步状态，则给所述主控制机回复初始同步完成的消息；

B.所述通信终端正处在进行初始同步的过程中，则等到初始同步完成后给所述主控制机回复同步完成的消息；

C.所述通信终端不在同步状态且没有执行初始同步，则立刻启动初始同步，并在初始同步完成后给所述主控制机回复同步完成的消息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控制机向所述通信终端发送所述启动发射命令的同时发送所述校准配置消息，且该启动发射命令中携带所述校准配置消息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中通信终端多次发射信号之前进一步包括：所述主控制机给所述通信终端发送调整发射功率的指令，该通信终端在收到该发射功率调整指令后，根据指令里所携带的功率控制字，调整该通信终端本身的发射功率，且所述指令中携带的功率控制字由以下方式获得：

第n+1步的功率调整数值为：ΔP_i＝P_i，n+1-P_i，n，

第n+1步的功率控制系数 $k_{i,n}=\frac{P_{i,n}-P_{i,n-1}}{c_{i,n}-c_{i,n-1}},$

则第n+1步的功率控制字：c_i，n+1＝c_i，n+[ΔP_i/k_i，n]；

其中，n表示步数，c_i，n表示第n步的功率控制字，c_i，n-1表示第n-1步的功率控制字，c_i，1表示第1步的功率控制字；

P_i，n+1为第n+1步的目标发射功率，P_i，n为第n步的目标发射功率，P_i，n-1为第n-1步的目标发射功率；[]表示取整，i表示第i个通信终端；

当n＝1时，k_i，1表示初始的功率控制系数，该初始的功率控制系数由所述通信终端的芯片类型、芯片批次以及与当前发射功率相关的参数直接确定。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通信终端调整自己的发射功率进行信号发射后，该信号被频谱分析仪接收，该频谱分析仪由信号发生器的触发信号触发，该频谱分析仪依据该触发信号位于子帧的相应位置来区分不同的上行时隙所接收到的对应通信终端的射频信号。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述第n+1步的目标发射功率p_i，n+1超过通信终端的预定最高功率值时，主控制机应调整目标发射功率使其等于该终端的最高功率值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四中，所述信号的相应数据至少包括实际检测结果、发射功率控制字；

所述主控制机根据所述信号的相应数据生成所述发射功率校准表，并向所述通信终端发送发射功率校准表存储指令；

该指令携带所述发射功率校准表，所述通信终端收到该发射功率校准表存储指令后将其携带的所述发射功率校准表存储到本地存储器，并回复存储成功信息；该主控制机收到该存储成功信息后结束校准过程。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述生成所述发射功率校准表进一步包括：

如果所述主控制机记录的所述信号的相应数据有缺失，则采用曲线拟合或者插值方法产生出缺失的数据；且所述发射功率校准表的功率步长为1dB。

11.根据权利要求1、2、3、4或6所述的方法，其特征在于，当所述方法应用于时分同步码分多址接入系统TD-SCDMA时，同时进行校准的待校准通信终端至少有一个，且最多不多于六个。

12.一种对通信终端发射功率进行校准的系统，其特征在于，包括：

至少一个校准工位，且每个校准工位连接一个待校准通信终端；

信号发生器，用于模拟基站产生的下行同步信号并产生触发信号；

频谱分析仪，用于在上行时隙测量所述通信终端的发射功率；

主控制机，至少连接两条控制总线，其中一条控制总线C1连接所有的所述校准工位，另一条控制总线C2连接所述频谱分析仪和所述信号发生器，所述校准工位通过数据线与所述信号发生器和频谱分析仪连接；主控制机与待校准通信终端进行初始同步，在收到其连接的所有的通信终端进入同步状态的回复消息后，为每个所述通信终端分配不同的上行时隙，并确定每个所述通信终端实现相应功率等级的初始功率控制字；其中，不同的上行时隙被不同的通信终端用于发射射频信号；

所述主控制机把包含所述上行时隙以及所述初始功率控制字的校准配置消息通过控制总线发送给每个所述通信终端，由所述通信终端根据所述校准配置消息进行配置之后，发送确认消息给所述主控制机，该主控制机给所述通信终端发送启动发射命令；主控制机还用于控制所述通信终端的工作模式，并调整所述频谱分析仪和所述信号发生器工作模式，收集检测数据并根据该数据制定发射功率校准表。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：功率分配器、环形器；

各个所述校准工位均连接到该功率分配器，该功率分配器连接所述环形器，该环形器连接信号发生器以及所述频谱分析仪；

所述信号发生器发出的信号通过该环形器进入所述功率分配器；所述通信终端的射频信号在上行时隙通过所述功率分配器以及所述环形器进入所述频谱分析仪。

14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述信号发生器触发所述频谱分析仪在上行时隙检测所述通信终端的信号；

该信号发生器在不同的上行时隙发送触发信号给所述频谱分析仪，该频谱分析仪依据该触发信号位于子帧的相应位置来区分在该上行时隙所接收到的射频信号所对应的通信终端。

15.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，在所述待校准通信终端被连接到特定校准工位并开机时，该通信终端发送开机信号，该开机信号通过所述控制总线C1到达所述主控制机，该通信终端和所述主控制机之间通过该控制总线C1建立握手连接。

16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，在时分同步码分多址接入系统TD-SCDMA中，所述控制总线C1支持连接1至6个所述校准工位，且每个所述校准工位连接一个所述待校准通信终端；

且每一个所述待校准通信终端的射频信号占用一个上行时隙到达所述频谱分析仪。

17.一种对通信终端发射功率进行校准的装置，其特征在于，该装置包括：

至少一个校准单元，且每个校准单元连接一个待校准通信终端；

信号发生单元，用于模拟基站产生的下行同步信号并产生触发信号；

功率检测单元，用于在上行时隙测量所述通信终端的发射功率；

主控制芯片，通过控制总线D1与所述校准单元连接，并通过控制总线D2与所述功率检测单元以及信号发生单元连接；每一个所述校准单元通过数据线与所述功率检测单元连接，并通过数据线连接所述信号发生单元；主控制芯片与待校准通信终端进行初始同步，在收到其连接的所有的通信终端进入同步状态的回复消息后，为每个所述通信终端分配不同的上行时隙，并确定每个所述通信终端实现相应功率等级的初始功率控制字；其中，不同的上行时隙被不同的通信终端用于发射射频信号；

主控制芯片把包含所述上行时隙以及所述初始功率控制字的校准配置消息通过控制总线发送给每个所述通信终端，由所述通信终端根据所述校准配置消息进行配置之后，发送确认消息给所述主控制机，该主控制机给所述通信终端发送启动发射命令；主控制芯片还用于控制所述通信终端的工作模式，并调整所述功率检测单元和所述信号发生单元工作模式，收集检测数据并根据该数据制定发射功率校准表。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，进一步包括功率分配单元、环形器单元；

所述校准单元通过数据线首先与所述功率分配单元连接，该功率分配单元连接所述环形器单元；所述环形器单元有三个接口，其中一个接口与所述功率分配单元连接，剩余两个接口分别通过数据线与所述功率检测单元、所述信号发生单元连接；且该功率检测单元与该信号发生单元之间通过数据线连接。

19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，在时分同步码分多址接入系统TD-SCDMA中，所述控制总线D1支持连接至少1个，最多6个所述校准单元，每一个所述校准单元连接一个所述待校准通信终端；

且每一个所述待校准通信终端的射频信号占用一个上行时隙到达所述功率检测单元。

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