CN101925080A - 一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法和装置 - Google Patents

一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法及装置，包括：开启多天线系统对应小区内的各终端的小区锁定功能；建立各终端俩俩配对的连接；确定出该小区内实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量；该多天线系统的赋形干扰抑制能力由该最大数量表征。采用本发明实施例提供的方法及装置，可以全面、准确的测试多天线系统的赋形干扰抑制能力。

Description

一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法和装置
技术领域
本发明涉及无线技术领域，尤其涉及一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法和装置。
背景技术
由于采用多天线技术可以有效提升系统容量、频谱利用率和增强系统对干扰的抑制能力，故该项技术已成为3G、LTE(Long Term Evolution)及后向持续演进标准中争相采用的关键技术。在部署形式上，多天线可包含TD-SCDMA(Time Division Synchronized Code Division Multiple Access)系统中已使用的阵列天线和LTE标准中制定的多输入多输出天线系统等形态。如图1所示，多天线技术对干扰的抑制能力主要是通过针对用户的有效波束赋形达到。多天线系统利用阵元之间的相关性形成特定的波束波瓣图，使得指向目标用户的信号得到最大化，同时对其他用户产生的干扰降到最低。从数值量化的角度，就是要求多天线在主波瓣方向有最大的赋形增益，同时在指定的位置生成一定深度的零陷和最大相对旁瓣电平以消减干扰。
现有技术多集中于对多天线系统上下行赋形形成方法的研究上，目前与此相关的一种方法为测试天线的下行赋形增益，该方法认为赋形增益可通过对赋形打开前后下行业务信道专用物理信道_接收信号码功率DPCH_RSCP(Dedicated Physical Channel_Received Signal Code Power)均值与广播信道TS0的主公共控制物理信道_接收信号码功率PCCPCH_RSCP(PrimaryCommon Control Physical Channel_Received Signal Code Power)均值相减获得。该方法中的下行赋形增益计算算法也仅主要针对下行赋形增益这一点。经试验发现，该方法在实际的外场测试环境中存在三个问题。(1)测试终端反馈到测试系统的功率值往往体现了最大波瓣功率能量，而旁瓣电平和功率分布信息通常会被“淹没”，进而无法直接测试和体现零陷生成深度和最大相对旁瓣电平。(2)在实际测试中，当终端获取的RSCP值不是最大波瓣时，会出现计算出的波束赋形增益超过理论最大值的异常情况。(3)在外场实测中，该方法还会受限于赋形打开前后在时域上引入的误差、广播波束非圆性和同一地点的PCCPCH_RSCP测试值跳变较大等因素。
相关的另一种方法为确定天线的上行赋形增益。该方法通过对连续时间内的瞬时增益作最大比合并，获得稳态下的上行赋形增益。该方法主要针对的是上行赋形增益的计算。从理论分析的角度，该方法拟采用的分别激活单个阵元获取的数值参数(如有用信号码功率、干扰信号码功率和信干比等)的方式与现有实际的通信过程存在一定的差距且会在时间域上引入误差；另该方法采用的数学运算过程，与现有的外场测试系统存在兼容性的问题；此外，该方法主要针对上行赋形增益，与当前外场测试验证中更关心下行赋形的研究思路相左。
上述两种方法均是仅针对波束的主瓣进行的测试，而没有考察旁瓣和零陷的信息。此外，其对赋形干扰抑制能力的研究是从波束形成的角度，进而难以形成对多天线系统赋形干扰抑制能力的全面性测试。
发明内容
本发明实施例提供一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法和装置，用以全面、准确的测试多天线系统的赋形干扰抑制能力。
本发明实施例提供一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法，包括
开启多天线系统对应小区内的各终端的小区锁定功能；
建立所述各终端俩俩配对的连接；
确定出所述小区内实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力由所述最大数量表征。
所述各终端聚集在所述小区的边缘地带。
在建立所述各终端俩俩配对的连接后，还包括：
未建立俩俩配对的连接的剩余终端向所述小区外发起呼叫连接。
在建立所述各终端俩俩配对的连接前，在网络侧关闭下行功控和外环功控。
在单载波闭锁时建立所述各终端俩俩配对的连接。
本发明实施例提供的上述方法，还包括：
在设定时间内测量出所述处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值；
确定出所述若干个指标值的均值；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述均值表征。
本发明实施例提供的上述方法，还包括：
确定出整体偏差值β，
Figure B2009100530702D0000032
其中，N为所述最大数量，α为所述均值，
Figure B2009100530702D0000034
表示第i个终端的第j个指标值，M为测量第i个终端获得的指标值的数量；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述整体偏差值表征；和/或
确定出个体偏差和值θ，
Figure B2009100530702D0000035
所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述个体偏差和值表征。
当所述多天线系统为TD-SCDMA系统时，在TS3时隙或TS6时隙测量出所述处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值。
本发明实施例还提供一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试装置，包括：
开启单元，用于开启多天线系统对应小区内的各终端的小区锁定功能；
连接建立单元，用于建立所述各终端俩俩配对的连接；
第一确定单元，用于确定出所述小区内实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力由所述最大数量表征。
所述连接建立单元，还用于未建立俩俩配对的连接的剩余终端向所述小区外发起呼叫时，建立相应连接。
所述连接建立单元，还用于在单载波闭锁时建立所述各终端俩俩配对的连接。
本发明实施例提供的上述装置，还包括：
测量单元，用于在设定时间内测量出所述处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值；
第二确定单元，用于确定出所述若干个指标值的均值；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述均值表征。
所述第二确定单元，还用于确定出整体偏差值β，
Figure B2009100530702D0000041
Figure B2009100530702D0000042
Figure B2009100530702D0000043
其中，N为所述最大数量，α为所述均值，
Figure B2009100530702D0000044
表示第i个终端的第j个指标值，M为测量第i个终端获得的指标值的数量；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述整体偏差值表征；和/或
确定出个体偏差和值θ，
Figure B2009100530702D0000046
所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述个体偏差和值表征。
所述测量单元，还用于当所述多天线系统为TD-SCDMA系统时，在TS3时隙或TS6时隙测量出所述处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值。
本发明实施例中，开启多天线系统对应小区内的各终端的小区锁定功能；并建立各终端俩俩配对的连接；以及确定出该小区内实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量；该多天线系统的赋形干扰抑制能力由该最大数量表征。在多天线系统中，由于终端在处于连接状态时反映出的是系统在业务时隙的运行状况，而系统在业务时隙的运行状况能直接反映系统的通信质量，因此，相比于考察系统在非业务时隙的运行状况，采用本发明实施例提供的方法，能够全面、准确的测试多天线系统的赋形干扰抑制能力。
进一步的，本发明实施例中，还包括在设定时间内测量出处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值；并确定出该若干个指标值的均值；该多天线系统的赋形干扰抑制能力还由该均值表征。更进一步的，还包括确定出整体偏差值和/或个体偏差和值；该多天线系统的赋形干扰抑制能力还由该整体偏差值和/或个体偏差和值表征。由于进一步测量的任一业务时隙参数指标能直接实时反映通信质量，因此，使得多天线系统的赋形干扰抑制能力的测试结果更全面、更准确。
附图说明
图1为多天线系统波束赋形示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法的流程图；
图3为本发明实施例二提供的一种多天线系统赋形干扰抑制能力比较方法的流程图；
图4为本发明实施例三提供的一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
本发明实施例一提供一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法，如图2所示，包括：
步骤S201、开启多天线系统对应小区内的各终端的小区锁定功能。
步骤S202、建立各终端俩俩配对的连接。
步骤S203、确定出该小区内实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量；该多天线系统的赋形干扰抑制能力由该最大数量表征。
较佳的，还包括：
步骤S204、在设定时间内测量出处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值。
步骤S205、确定出该若干个指标值的均值；该多天线系统的赋形干扰抑制能力还由该均值表征。
较佳的，还包括：
步骤S206、确定出整体偏差值和/或个体偏差和值；该多天线系统的赋形干扰抑制能力还由该整体偏差值和/或该个体偏差和值表征。
本发明实施例一提供的上述方法适用于各种多天线系统，下面以多天线系统为TD-SCDMA系统为例对本发明实施例提供的上述方法进行详细描述。
上述步骤S201中开启多天线系统对应小区内的各终端的小区锁定功能的同时，激活被测的多天线系统，形成多天线系统对应的小区，并通过路测系统和终端，通过多次跑圈路测，确定该小区的边缘地带。在具体确定该小区的边缘地带时，应采用由小区中心地带向边缘地带的拉远测试，并综合考虑该小区与邻小区的切换带因素和PCCPCH_RSCP属于远点的因素，周围邻小区的加载情况则根据摸底情况和测试需要设置。本步骤中开启各终端的小区锁定功能，是为了避免终端切换到其他小区。
在确定该小区的边缘地带后，为使干扰最大化以考察多天线系统的干扰抑制能力，将终端聚集在该小区的边缘地带。当多天线系统确定时，其对应的小区内能够同时处于连接状态的终端的理论最大数量是确定的，本实施例中选用的终端的数目为该理论最大数量即可。
步骤S202中在建立各终端俩俩配对的连接前，为使多天线系统的赋形能力最大化，在网络侧关闭下行功控和外环功控，同时为减小实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量，闭锁单载波，然后将终端两两配对，发起呼叫及接收呼叫，建立配对终端的连接，直至无法建立新的配对终端的连接为止，为使干扰最大化以考察多天线系统的干扰抑制能力，此时配对的两个终端进行的是CS12.2K语音通话。较佳的，若还剩余未建立俩俩配对的连接的终端，则使剩余终端向该小区外发起呼叫连接，建立相应的连接，例如，呼叫固定号码(如10086，如果接通，此时该部终端处于MOC(Mobile Originate Call)状态，目的为使干扰最大化)。
步骤S203中，确定出当前同时处于连接状态的终端的数量(包括建立了俩俩配对的连接的终端和向该小区外发起呼叫并建立了相应连接的终端)，该数量为实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量，该多天线系统的赋形干扰抑制能力由该最大数量表征。
较佳的，为更全面、更准确的测试多天线系统的赋形干扰抑制能力，还包括步骤S204和步骤S205，具体如下：
步骤S204中，在接入的终端通话稳定一段时间后，在设定时间内测量出处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值
Figure B2009100530702D0000071
表示第i个终端的第j个指标值，任一业务时隙参数指标可以为误块率BLER(BlockError Ratio)、信干比SIR(signal to interference ratio)和终端侧上行的发射功率等。本发明实施例中，对于每个处于连接状态的终端，其对应的测量周期可以相同，也可以不同，其对应的测量时间可以为上述设定时间，也可以为上述设定时间内的一段时间，因此，测量处于连接状态的各终端获得的指标值的数量可以相同，也可以不同。为便于实现，较佳的，可以设定处于连接状态的各终端对应的测量周期和测量时间均相同，则测量处于连接状态的各终端获得的指标值的数量也相同。较佳的，为了测量结果的准确性，本实施例中在TS3时隙或TS6时隙测量出指标值。
步骤S205中，确定出该若干个指标值
Figure B2009100530702D0000072
的均值α，
Figure B2009100530702D0000073
Figure B2009100530702D0000074
其中，N为该最大数量，M为测量第i个终端获得的指标值的数量；该多天线系统的赋形干扰抑制能力还由该均值表征。
较佳的，还包括步骤S206，具体为：确定出整体偏差值β，
Figure B2009100530702D0000075
该多天线系统的赋形干扰抑制能力还由该整体偏差值表征；和/或
确定出个体偏差和值θ，
Figure B2009100530702D0000081
Figure B2009100530702D0000082
该多天线系统的赋形干扰抑制能力还由该个体偏差和值表征。
实施例二：
基于本发明实施例一提供的一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法，本发明实施例二还提供一种多天线系统赋形干扰抑制能力比较方法，如图3所示，包括：
步骤S301、确定参与比较的两个多天线系统各自对应的小区内实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量。
例如采用本发明实施例一中的方法进行确定，在此不再做详细描述。
步骤S302、根据这两个多天线系统各自对应的该最大数量，比较这两个多天线系统的赋形干扰抑制能力；其中，该最大数量越大表示赋形干扰抑制能力越强；这两个多天线系统为相同制式的多天线系统。
而当这两个多天线系统各自对应的该最大数量相等时，则无法比较出这两个多天线系统的赋形干扰抑制能力的强弱，因此，还包括：
步骤S303、当这两个多天线系统各自对应的该最大数量相等时，确定出这两个多天线系统各自对应的均值；该均值为在设定时间内测量处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标获得的若干个指标值的均值。
例如采用本发明实施例一中的方法进行确定，在此不再做详细描述。
步骤S304、根据这两个多天线系统各自对应的该均值，比较这两个多天线系统的赋形干扰抑制能力；其中，根据该任一业务时隙参数指标的物理含义，该均值越大或越小表示赋形干扰抑制能力越强。例如，当该任一业务时隙参数指标为BLER时，该均值越小表示赋形干扰抑制能力越强，当该任一业务时隙参数指标为SIR或终端侧上行的发射功率时，该均值越大表示赋形干扰抑制能力越强。
较佳的，为了更全面、更准确的比较这两个多天线系统的赋形干扰抑制能力的强弱，还包括：
步骤S305、当这两个多天线系统各自对应的该均值的差值的绝对值小于设定阈值时，确定出这两个多天线系统各自对应的整体偏差值和/或个体偏差和值。
例如采用本发明实施例一中的方法进行确定，在此不再做详细描述。
其中，关于该阈值的设定，可以将该阈值设为参与比较的两个均值中的一个均值的百分比；也可以根据测量该任一业务时隙参数指标时总结的经验值将该阈值设为常值。
步骤S306、根据这两个多天线系统各自对应的该整体偏差值和/或该个体偏差和值，以及该均值，比较这两个多天线系统的赋形干扰抑制能力；其中，该整体偏差值越小表示赋形干扰抑制能力越强；该个体偏差和值越小表示赋形干扰抑制能力越强。具体可以为：
根据测量的任一业务时隙参数指标的物理含义，当该任一业务时隙参数指标越大表示赋形干扰抑制能力越强时，确定出能力测试值cost，cost＝α-β、cost＝α-θ或cost＝α-β-θ，否则，确定出能力测试值cost，cost＝-α-β、cost＝-α-θ或cost＝-α-β-θ。
根据这两个多天线系统各自对应的该能力测试值的大小关系，比较该多天线系统和其他多天线系统的赋形干扰抑制能力；其中，该能力测试值越大表示赋形干扰抑制能力越强。
采用本发明实施例提供的上述方法比较相同制式的两个多天线系统的赋形干扰抑制能力时，对于这两个多天线系统，要在相同测试场景下，使用相同的测试设备，根据测试结果，比较这两个多天线系统的赋形干扰抑制能力的强弱，以及确定出这两个多天线系统的赋形干扰抑制能力相差的程度。
由于本发明实施例提供的上述方法参考的实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量能直接反映系统的通信质量，且测量的任一业务时隙参数指标能直接实时反映系统的通信质量，因此，能够全面、准确的测试、比较多天线系统的赋形干扰抑制能力。
实施例三：
基于同一发明构思，根据本发明上述实施例一提供的多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法，相应地，本发明实施例三还提供了一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试装置，装置结构示意图如图4所示，包括：
开启单元401，用于开启多天线系统对应小区内的各终端的小区锁定功能；
连接建立单元402，用于建立各终端俩俩配对的连接；
第一确定单元403，用于确定出该小区内实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量；该多天线系统的赋形干扰抑制能力由该最大数量表征。
上述连接建立单元402，还用于未建立俩俩配对的连接的剩余终端向该小区外发起呼叫时，建立相应连接。
上述连接建立单元402，还用于在单载波闭锁时建立各终端俩俩配对的连接。
较佳的，还包括：
测量单元404，用于在设定时间内测量出处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值；
第二确定单元405，用于确定出该若干个指标值的均值；该多天线系统的赋形干扰抑制能力还由该均值表征。
上述第二确定单元405，还用于确定出整体偏差值β，
Figure B2009100530702D0000101
Figure B2009100530702D0000102
Figure B2009100530702D0000103
其中，N为最大数量，α为均值，
Figure B2009100530702D0000104
表示第i个终端的第j个指标值，M为测量第i个终端获得的指标值的数量；该多天线系统的赋形干扰抑制能力还由该整体偏差值表征；和/或
确定出个体偏差和值θ，
Figure B2009100530702D0000105
该多天线系统的赋形干扰抑制能力还由该个体偏差和值表征。
上述测量单元404，还用于当多天线系统为TD-SCDMA系统时，在TS3时隙或TS6时隙测量出处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值。
综上所述，本发明实施例提供的方案，包括：开启多天线系统对应小区内的各终端的小区锁定功能；建立各终端俩俩配对的连接；确定出该小区内实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量；该多天线系统的赋形干扰抑制能力由该最大数量表征。采用本发明实施例提供的方案，可以全面、准确的测试多天线系统的赋形干扰抑制能力。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试方法，其特征在于，包括：
开启多天线系统对应小区内的各终端的小区锁定功能；
建立所述各终端俩俩配对的连接；
确定出所述小区内实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力由所述最大数量表征。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各终端聚集在所述小区的边缘地带。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在建立所述各终端俩俩配对的连接后，还包括：
未建立俩俩配对的连接的剩余终端向所述小区外发起呼叫连接。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在建立所述各终端俩俩配对的连接前，在网络侧关闭下行功控和外环功控。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在单载波闭锁时建立所述各终端俩俩配对的连接。
6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，还包括：
在设定时间内测量出所述处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值；
确定出所述若干个指标值的均值；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述均值表征。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
确定出整体偏差值β，
Figure F2009100530702C0000011
Figure F2009100530702C0000012
Figure F2009100530702C0000013
其中，N为所述最大数量，α为所述均值，
Figure F2009100530702C0000014
表示第i个终端的第j个指标值，M为测量第i个终端获得的指标值的数量；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述整体偏差值表征；和/或
确定出个体偏差和值θ，
Figure F2009100530702C0000021
Figure F2009100530702C0000022
所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述个体偏差和值表征。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述多天线系统为TD-SCDMA系统时，在TS3时隙或TS6时隙测量出所述处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值。
9.一种多天线系统赋形干扰抑制能力测试装置，其特征在于，包括：
开启单元，用于开启多天线系统对应小区内的各终端的小区锁定功能；
连接建立单元，用于建立所述各终端俩俩配对的连接；
第一确定单元，用于确定出所述小区内实际能够同时处于连接状态的终端的最大数量；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力由所述最大数量表征。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述连接建立单元，还用于未建立俩俩配对的连接的剩余终端向所述小区外发起呼叫时，建立相应连接。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述连接建立单元，还用于在单载波闭锁时建立所述各终端俩俩配对的连接。
12.如权利要求9-11任一所述的装置，其特征在于，还包括：
测量单元，用于在设定时间内测量出所述处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值；
第二确定单元，用于确定出所述若干个指标值的均值；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述均值表征。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，还用于确定出整体偏差值β，
Figure F2009100530702C0000023
Figure F2009100530702C0000025
其中，N为所述最大数量，α为所述均值，
Figure F2009100530702C0000026
表示第i个终端的第j个指标值，M为测量第i个终端获得的指标值的数量；所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述整体偏差值表征；和/或
确定出个体偏差和值θ，
Figure F2009100530702C0000032
所述多天线系统的赋形干扰抑制能力还由所述个体偏差和值表征。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述测量单元，还用于当所述多天线系统为TD-SCDMA系统时，在TS3时隙或TS6时隙测量出所述处于连接状态的终端的任一业务时隙参数指标的若干个指标值。
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