CN101359012B - 一种测量天线性能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量天线性能的方法，其特征在于，包括：在相同时隙同一用户终端接入时，分别采用不同天线方案进行接收；获取该用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存；通过所述指标数据比较各天线方案的接收性能。本发明实施例采用不同天线方案相同时隙或者接近相同时隙接收用户终端发送的数据，并获取用户终端与网络交互的指标数据后存储，根据对比指标数据比较各天线方案的性能，提高了测试环境的一致性，降低测试环境变化对测试结果的影响，使得测试结果更为真实、客观。

Description

一种测量天线性能的方法 

技术领域

本发明涉及通信技术中天线测试领域，更具体地说，涉及一种测量天线性能的方法。 

背景技术

一种针对旧的天线方案改进的新的天线方案在投入使用时，为了验证新的天线方案对上下行覆盖的影响，或者为了验证新的天线方案是否起到预期作用，需要对新的天线方案和旧的天线方案进行对比测量。 

测试不同的天线方案(天线方案1：M根天线+N根天线组成的智能天线阵；天线方案2：包含M根天线的智能天线阵和K根分集天线)在相同SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)环境下BLER(Block Error Rate，误码值)指标的优劣时，现有的测试方法一般是采用分时间测试的方法，即首先对M+K智能天线加分集天线的天线方案(天线方案2)进行指标测试，然后，手动更换天线并且将基站处理流程切换到M+N智能天线方案进行测试，分别通过TPC(TEST PC测试PC)软件中的图形分析功能抓取的物理层上行log(logger，日志)，或者从用户终端测试软件读取用户终端接收下行指标进行记录和分析，根据分析结果确定两天线方案的性能(如BLER)的优劣。 

无线信号对于任何时间空间的细微变化反映非常敏感，由于上述测试是采用手工更换的方式，所以由于测试天线方案1和天线方案2的测试环境发生变化，导致测试结果一致性较差。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种测量天线性能的方法，以解决现有技术存在的无法保证测试环境的一致性，导致测试结果一致性较差的问题。 

本发明是这样实现的： 

一种测量天线性能的方法，包括：

在相同时隙同一用户终端接入时，分别采用不同的两种天线方案进行接收； 

获取该用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存； 

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的接收性能。 

优选的，所述方法还包括： 

在基站侧分别采用不同的调制方法对数据进行调制后，在不同的时隙用不同的两种天线方案同时发送； 

用户终端接收不同的两种天线方案发送的数据，并将本身与网络交互过程的指标数据保存； 

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的发射性能。 

优选的，所述方法还包括： 

利用可控信号源采用白噪声进行干扰消除不同时隙造成的噪声差异。 

本发明同时公开的另一种测量天线性能的方法，包括： 

在相同时隙不同码道下，同一用户终端接入时分别采用不同的两种天线方案接收； 

获取该用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存； 

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的接收性能。 

优选的，所述方法还包括： 

在基站侧分别采用不同的调制方法对数据进行调制后，在不同的时隙用不同的两种天线方案同时发送； 

用户终端接收不同的两种天线方案发送的数据，并将本身与网络交互过程的指标数据保存； 

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的发射性能。 

本发明同时还公开了另一种测量天线性能的方法，包括： 

多个用户终端在不同时隙发送相同业务数据； 

采用一个用户终端对应一种天线方案的方式，分别利用不同的两种天线方案在相应时隙接收所述业务数据，获取用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存； 

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的接收性能。 

优选的，所述方法还包括： 

采用一个用户终端对应一种天线方案的方式，用户终端接收由对应天线方案在不同时隙发送过来的数据，获取本身与网络交互过程的指标数据，并保存； 

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的发射性能。 

优选的，用户终端包括第一用户终端和第二用户终端，所述第一用户终端和第二用户终端分别在第一时隙和第二时隙发送相同业务数据； 

分别利用第一天线方案和第二天线方案在所述第一时隙和第二时隙接收业务数据，获取第一用户终端和第二用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存； 

通过所述指标数据比较所述第一天线方案和第二天线方案的接收性能。 

优选的，所述第一天线方案为M根天线和N根天线组成的智能天线阵，所述第二天线方案为由M根天线组成的智能天线加上K根分集天线。 

优选的，所述方法还包括： 

利用可控信号源采用白噪声进行干扰消除不同时隙造成的噪声差异。 

通过上述技术方案可知，本发明实施例在相同时隙或者接近相同时隙，采用不同天线方案接收用户终端发送的数据，并获取用户终端与网络交互的指标数据后存储，提高了测试环境的一致性，使得测试结果更为真实、客观。 

附图说明

图1为本发明测量天线性能的方法的实施例一的流程图； 

图2为利用本发明在同一时隙处理天线数据的示意图； 

图3为利用本发明在不同时隙处理天线数据的示意图； 

图4为本发明测量天线性能的方法的实施例二的天线下行性能测量流程图； 

图5为本发明测量天线性能的方法的实施例三的流程图； 

图6为本发明测量天线性能的方法的实施例四的流程图； 

图7为本发明测量天线性能的方法的实施例五的测试天线发射功能的流程图。 

具体实施方式

根据大量的实际检测和模拟测试的结果表明，角度扩散越大，天线单元之间的相关性越小，越能提供分集增益。测试结果表明，在郊区或农村，角度扩散大约为2-5度，在市区，角度扩散可达到10度以上。例如，TD-SCDMA系统8单元智能天线最大间距是3.5个载波波长，6天线最大间距是2.5个载波波长。在郊区和农村环境下，天线间的相关性非常大，分集增益不明显。 

为了增大基站智能天线的分集效果，考虑在现有均匀天线阵的基础上再增加一根或多根天线，该天线与天线阵在结构上是独立的，安装时保证一定的距离，以得到独立的衰落，补偿天线阵列分集作用的不足。因此需要确认该方案是否起到预期作用需要进行对比测试。 

但是现有的测试方法一般采用的手动更换天线的连接线的方法对天线进行测试，例如，首先连接第一天线方案，对第一天线方案进行测试，记录测试结果(设为第一测试结果)，然后连接第二天线方案，同时断开第一天线方案的连接，对第二天线方案进行测试，记录测试结果(设为第二测试结果)；对第一测试结果和第二测试结果进行对比，比较第一天线方案和第二天方案的性能。 

由于该方法采用的是手动更换的方式，使得在测试第一天线方案和测试第二天线方案之间的时间间隔较长，而无线环境无时无刻不在发生着变化，所以上述测试第一天线方案的测试环境与测试第二天线方案时的测试环境发生了较大的变化，致使测试结果与实际情况可能会相差较大。并且，当需要对多种天线方案进行测试时，采用手动更换测试的方式会使得工作效率较低。 

基于现有技术，本发明提出改进的基本思想是：同时连接多个天线方案，在相同时隙或者接近相同时隙，采用不同天线方案接收用户终端发送的数据，并获取用户终端与网络交互的指标数据后存储，根据指标数据比较各天线方案的性能。 

为了使本领域普通技术人员能清楚地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。 

请参考图1，为本发明测量天线性能的方法实施例一的流程图。

包括以下步骤： 

步骤S101：在相同时隙同一用户终端接入时，分别采用不同天线方案进行接收，获取该用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存。 

步骤S102：通过所述指标数据比较各天线方案的接收性能。 

假设需要对两种天线方案(天线方案1和天线方案2)进行测试，比较这两种天线方案的性能。其中，天线方案1为M根天线+N根天线组成的智能天线阵；天线方案2为包含M根天线的智能天线阵和K根分集天线。两种天线方案的天线数总共有M+N+K根。 

同时连接天线方案1天线方案2(也就是同时连接上述M+N+K根天线)，在同一个时隙通过M+N+K根天线接收同一用户终端发送的数据，如图2所示；由于不同天线传输的数据都带有天线信息数据，可以通过该数据判断是从哪个天线来的。将其中天线方案1(包含M+N根天线)接收到的数据采用智能天线算法进行处理，获取用户终端与网络交互过程中的指标数据(设为第一指标数据，包括SNR，BLER等数据)，并存储；将其中天线方案2接收到的数据采用智能天线加分集的算法进行处理；获取用户终端与网络交互过程中的指标数据(设为第二指标数据，包括SNR，BLER等数据)，并存储；通过对所述第一指标数据和第二指标数据进行分析，根据分析结果比较各天线方案的接收性能。 

所述智能天线算法和智能天线加分集算法均属于现有技术，在此不再赘述。 

获取用户终端与网络交互过程中的所有指标数据的方法可以采用通过TPC软件中的图形分析功能和抓取功能来完成。通过TPC软件中的图形分析功能和抓取功能来获取天线的log(log是各个处理程序为了定位问题打印出来的关于其接收和处理数据以及流程的日志)数据是属于现有技术，在此，同样不对其进行详细描述。 

上述实施例采用在同一时隙获取不同天线方案的数据，并分别通过不同的算法对各天线方案接收的数据进行处理，保证了测试环境的一致性，克服了现有技术不能保证测试环境的一致性，从而导致的上行测试结果不一致的问题。

上述实施例解决了在相同测试环境下，对不同天线方案的接收性能(也就是上行性能)的比较。下面介绍在相同测试环境下，测量不同天线方案的发射性能的方法，请参考图2，为本发明测量天线性能的方法的天线下行性能测量流程图。 

在完成上行测量之后，按照以下步骤测量不同天线方案的下行性能： 

步骤S201：在基站侧分别采用不同的调制方法对数据进行调制后，在不同的时隙用不同的天线方案同时发送。 

步骤S202：用户终端接收不同天线方案发送的数据，并将本身与网络交互过程的指标数据保存。 

步骤S203：通过所述指标数据比较各天线方案的发射性能。 

同样假设需要对两种天线方案(天线方案1和天线方案2)进行测试，比较这两种天线方案的发射性能。其中，天线方案1为M根天线+N根天线组成的智能天线阵；天线方案2为包含M根天线的智能天线阵和K根分集天线。两种天线方案的天线数总共有M+N+K根。 

在某一个下行时隙采用智能天线算法对M+N根天线的数据进行调制处理(为了便于描述，在此将经过调制处理的数据称成为A数据)，并发送；在另一个时隙采用智能天线加分集算法对M+K根天线的数据进行调制处理(为了便于描述，在此将经过调制处理的数据称成为B数据)，并发送；如图3所示，用户终端在相应时隙获取所述A数据和B数据，并分别利用智能天线算法和智能天线加分集算法对所述A数据和B数据进行解调。并分别获取该用户终端在与网络交互过程中的指标数据，并保存，根据对该指标数据的分析可以确定各天线方案发射性能的优劣。 

需要说明的是，获取用户终端与网络交互过程中的所有指标数据的方法可以采用通过TPC软件中的图形分析功能和抓取功能来完成。 

本发明实施例解决了现有技术不能保证测试环境的一致性而导致的上行测试结果不一致，以及下行测试结果不一致的问题。 

上述实施例中测量天线的接收性能的方法由于是在同一时隙对不同天线方案进行测试，从而保证了测试环境的一致性。但是这种方法需要对现有的硬件设备进行相应的改进，例如，将提高现有基站处理芯片的性能，或者，对应多个天线方案，设置相应数量的处理芯片，每个处理芯片处理一种天线 方案的数据。可以看出，这种方案虽然保证了测试环境的绝对一致性，但是增加了成本。 

图4示出了本发明实施例三的流程图。 

包括以下步骤： 

步骤S301：在相同时隙不同码道下同一用户终端接入时分别采用不同天线方案接收。 

步骤S302：获取该用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存。 

步骤S303：通过所述指标数据比较各天线方案的接收性能。 

同样假设需要对两种天线方案(天线方案1和天线方案2)进行测试，比较这两种天线方案的发射性能。其中，天线方案1为M根天线+N根天线组成的智能天线阵；天线方案2为包含M根天线的智能天线阵和K根分集天线。两种天线方案的天线数总共有M+N+K根。 

同时连接天线方案1天线方案2(也就是同时连接上述M+N+K根天线)，将其中天线方案1的数据采用智能天线算法进行处理，将天线方案2接收到的数据采用智能天线加分集的算法进行处理。获取用户终端与网络交互过程中的指标数据，并保存，根据对该指标数据的分析确定各天线方案发射性能的优劣。 

需要说明的是，获取用户终端与网络交互过程中的所有指标数据的方法可以采用通过TPC软件中的图形分析功能和抓取功能来完成。 

本发明采用在不同码道下分别对不同的天线方案进行测试，无需对现有的基站的处理芯片作改动，也无需增加其他硬件设备即可实现在同一时隙对不同的天线方案的接收性能进行测试。 

在完成上行测量之后，测量不同天线方案的下行性能，测量的方法与实施例二中天线下行性能的测试方法相同，在此不再赘述。 

另外，本发明同时还公开了另外一种天线测量的方法实施例，如图5所示，为本发明实施例四的流程图。 

具体包括以下步骤： 

步骤S401：多个用户终端在不同时隙发送相同业务数据。

步骤S402：采用一个用户终端对应一种天线方案的方式，分别利用不同天线方案在相应时隙接收所述业务数据； 

步骤S403：获取用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存。 

步骤S404：通过所述指标数据比较各天线方案的接收性能。 

同样假设需要对两种天线方案(天线方案1和天线方案2)进行测试，比较这两种天线方案的发射性能。其中，天线方案1为M根天线+N根天线组成的智能天线阵；天线方案2为包含M根天线的智能天线阵和K根分集天线。两种天线方案的天线数总共有M+N+K根。 

假设有两个相同的用户终端(第一用户终端和第二用户终端)，进行相同的业务(如12.2kCS64k，ps64k业务，12.2K/CS64K业务是语音业务传输速率为12.2k/s或者64k/s；ps64k业务是数据业务比如视频电话，传输速率为64k/s)。 

同时连接天线方案1和天线方案2，在第一时隙时，利用天线方案1接收第一用户终端发送的业务数据；在第二时隙时，利用天线方案2接收第二用户终端发送的业务数据；分别获取第一用户终端与网络交互的log指标数据(设为第一指标数据)、第二用户终端与网络交互的log指标数据(设为第二指标数据)，并保存；通过对第一指标数据和第二指标数据进行分析比较，即可确定第一天线方案和第二天线方案的接收性能优劣。 

获取第一用户终端/第二用户终端与网络交互过程中的指标数据的方法可以采用通过TPC软件中的图形分析功能和抓取功能来完成。 

需要说明的是，由于采用时隙不同，导致测试环境可能会有所差异，这种差异有可能是由于不同时隙的干扰引起的，这时，可以采用可控信号源用较大白噪声消除该时隙噪声差异。另外，由于用户终端各方面性能不可能完全相同，所以这种由于用户终端差异产生的测试误差可以通过用户终端之间的对调时隙以及多次测试取平均方法来消除。 

对调时隙以及多次测试取平均方法具体为：在网络测通过终端是主叫或者被叫来分配时隙组合，例如：将主叫终端分配到1，4时隙；被叫终端分配到2，5时隙。这样可以通过对终端主/被叫的调换实现同一终端通过主被叫的变换接入到不同时隙的目的。假设第一用户终端为主叫终端，第二用户终端为被叫终端，网络侧利用天线方案2在1，4时隙接收第一用户终端发送 的业务数据，利用天线方案1在2，5时隙接收第二用户终端发送的业务数据。经过多次对调时隙，也即多次调换主被叫终端进行测试后，取平均值，根据结果判断天线方案1和天线方案2的性能。 

在对天线方案进行接收性能的测试之后，还可以进一步对天线方案的发射性能进行测试，请参考图6，为本发明实施例五中测试天线发射功能的流程图。 

包括以下步骤： 

步骤S501：采用一个用户终端对应一种天线方案的方式，用户终端接收由不同天线方案在不同时隙发送过来的数据； 

步骤S502：终端获取本身与网络交互过程的指标数据，并保存。 

步骤S502：通过所述指标数据比较各天线方案的发射性能。 

例如，第一用户终端或者第二用户终端接收第一天线方案在时隙4发送的数据，获取本身与网络交互的指标数据，并保存；并且，接收第二天线方案在时隙6发送的数据，获取本身与网络交互的指标数据，并保存。通过所述指标数据比较天线方案1和天线方案2的发射性能。 

下面对上述所有实施例中天线方案1(包含M+N根天线)和天线方案2(包含M+N根天线)的一些说明：当N＝K时，就是指在天线数量相等时，对不同的天线方案(智能天线、智能天线加分集)的性能对比测试；当N≠K时，就是指在天线数量不等时，对不同的天线方案的性能对比测试，可以根据具体测试要求进行自由选择。 

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种测量天线性能的方法，其特征在于，包括：

在相同时隙同一用户终端接入时，分别采用不同的两种天线方案进行接收；

获取该用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存；

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的接收性能。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在基站侧分别采用不同的调制方法对数据进行调制后，在不同的时隙用不同的两种天线方案同时发送；

用户终端接收不同的两种天线方案发送的数据，并将本身与网络交互过程的指标数据保存；

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的发射性能。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

利用可控信号源采用白噪声进行干扰消除不同时隙造成的噪声差异。

4.一种测量天线性能的方法，其特征在于，包括：

在相同时隙不同码道下，同一用户终端接入时分别采用不同的两种天线方案接收；

获取该用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存；

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的接收性能。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

在基站侧分别采用不同的调制方法对数据进行调制后，在不同的时隙用不同的两种天线方案同时发送；

用户终端接收不同的两种天线方案发送的数据，并将本身与网络交互过程的指标数据保存；

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的发射性能。

6.一种测量天线性能的方法，其特征在于，包括：

多个用户终端在不同时隙发送相同业务数据；

采用一个用户终端对应一种天线方案的方式，分别利用不同的两种天线方案在相应时隙接收所述业务数据，获取用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存；

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的接收性能。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

采用一个用户终端对应一种天线方案的方式，用户终端接收由对应天线方案在不同时隙发送过来的数据，获取本身与网络交互过程的指标数据，并保存；

通过所述指标数据比较所述不同的两种天线方案的发射性能。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，

用户终端包括第一用户终端和第二用户终端，所述第一用户终端和第二用户终端分别在第一时隙和第二时隙发送相同业务数据；

分别利用第一天线方案和第二天线方案在所述第一时隙和第二时隙接收业务数据，获取第一用户终端和第二用户终端与网络交互过程的指标数据，并保存；

通过所述指标数据比较所述第一天线方案和第二天线方案的接收性能。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一天线方案为M根天线和N根天线组成的智能天线阵，所述第二天线方案为由M根天线组成的智能天线加上K根分集天线。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

利用可控信号源采用白噪声进行干扰消除不同时隙造成的噪声差异。

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