CN109478936A

CN109478936A - 用于实现通信节点的测试的方法和设备

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Publication number: CN109478936A
Application number: CN201680087552.8A
Authority: CN
Inventors: T·埃尔斯特罗姆; L·佩尔松; M·萨尔曼; O·尼尔松
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2019-03-15
Anticipated expiration: 2036-07-11
Also published as: WO2018010761A1; PL3348009T3; CN109478936B; BR112017012217A2; US10659174B2; RU2698318C1; US20180375593A1; EP3348009A1; US10389455B2; US20190342015A1; US20200235826A1; EP3944523A1; EP3348009B1; US11063676B2

Abstract

此处的实施例涉及一种由测试设备(101)执行的用于实现通信节点(103)的测试的方法。当所述通信节点(103)在第一条件中位于测试位置(105)时，所述测试设备(101)测量与所述通信节点(103)的RF特征关联的测试参数。所述通信节点(103)被配置具有在所述第一条件下的所述测量的期间的节点设置。当所述通信节点(103)在第二条件中位于所述测试位置(105)时，所述测试设备(101)测量与所述通信节点(103)的所述RF特征关联的所述测试参数。所述通信节点(103)被配置具有在所述第二条件下与在所述第一条件下相同的节点设置。所述测试设备(101)检查与在所述第一条件和所述第二条件中测量的所述测试参数关联的结果参数是否满足要求。

Description

用于实现通信节点的测试的方法和设备

技术领域

此处的实施例一般地涉及测试设备和由测试设备执行的方法。更具体地说，此处的实施例涉及实现通信节点的测试。

背景技术

有源天线系统(AAS)是长期演进(LTE)发展的重要部分，并且是第五代(5G)移动通信的主要部分。AAS是一个通用术语，通常用于描述包含大量单独发射机和天线单元的无线基站，这些发射机和天线单元可以作为集成产品用于多输入多输出(MIMO)和波束成形。MIMO通过使用多个输入天线和多个输出天线，实现无线链路容量的倍增。波束成形可以被描述为用于控制无线信号的发送和接收的方向性的信号处理技术。3GPP将AAS基站定义为“将天线阵列与有源收发机单元阵列和无线分配网络相组合的BS系统”(3GPP TS 37.105V13.0.0(2016年3月)，版本13)。根据3GPP，AAS具有可以动态调整的辐射模式。在“正常”基站(即，作为非AAS基站的基站)中，无线设备和天线是分离的。此外，正常基站没有诸如AAS基站之类的高级天线特性的能力。

随着行业朝向更高的频率发展并且需要更复杂的阵列天线几何结构以实现所需的链路预算，AAS将成为5G的关键方面之一。在更高频率(例如15GHz、28GHz或更高)下，传播损耗远大于当前使用的频带(例如大约1-2GHz)下的传播损耗。此外，设想基站传输将在微波和毫米波区域中的更高频带内发生。因为基站和用户设备两者的发射功率受物理约束和考虑因素(例如基站的电磁场(EMF)和用户设备的比吸收率(SAR))的限制，所以仅借助增加的发射功率，不可能补偿增加的穿透损耗以及在更宽的带宽(宽于正常带宽，正常带宽例如大约1-20MHz)内提供足够的信干噪比(SINR)。为了实现高数据速率(例如1千兆比特/秒)所需的链路预算，波束成形将是必需的。因此，预计集成有源阵列将成为5G时代的主流基站建设实践。

设想新无线(NR)和5G将在比当今更高的频带中操作。例如，针对日本的第一系统(first systems)讨论了4千兆赫兹(GHz)，而2019年世界无线通信会议(WRC19)可以分配高达6GHz的频谱。在未来，设想国际电信联盟(ITU)和/或区域监管机构可以分配在范围10-100GHz内的微波和毫米波频谱。

可以测试天线、基站、AAS等以确保它们满足规范或者只是表征它。可以在测试期间测量的参数可以例如是发射功率、辐射的无用发射、天线增益、辐射模式、波束宽度、极化、阻抗等。可以在不同范围(例如远场范围、近场范围、自由空间范围等)内执行测试。

在远场测试范围内，测试设备(也被称为待测天线(AUT))被放置在探测天线的远场中(探测天线是这样的天线：其可以向测试设备发送功率或者从测试设备接收功率，并且具有已知的辐射模式和特征)。在远场中，测试设备的辐射模式不会随着测试设备与探测天线之间的距离而改变形状。

在近空间范围内，测试设备和探测天线彼此靠近。

自由空间范围是被设计为模拟将在空间(即，其中尽可能抑制来自附近物体和地面的反射波)中执行的测量的测量位置。消声室是自由空间范围测量位置的一个示例。

CATR是一种可以用于在其中使用传统自由空间测试方法可能难以获得到测试设备的远场间距的频率下提供天线系统测试的工具。在CATR工具中，使用反射器来反射波。

天线参考点(ARP)是位于无线电与基站天线之间的接口中某处的一个点。ARP用作测量和测试中的参考，并且可以相对于ARP测量各种参数。在AAS基站产品中，对ARP的接入将被限制或者将不可用。因此，将不可能执行在传统规范(例如TS 25.141、TS 36.141、TS37.141和TS 37.145-1)中包括的一致性测试要求中发现的传导测量。此外，研发(R&D)级别的所有射频(RF)测试当今在ARP处进行。对于高频，空中(OTA)测试可以是验证RF特征的唯一方法，这些RF特征例如包括辐射发送功率(TS 37.145-2)和辐射的无用发射(要包括在规范中)。

OTA(其是Over The Air的缩写)是一种用于在空中发送无线信号的技术，其不同于电缆或电线传输。OTA是一个接口，将用于指定和验证高度集成的产品，在高度集成的产品中可能没有可用ARP并且需要通过OTA定义相关性能，而不是用于传统无线基站，在传统无线基站中在类似ARP的传导接口中指定并验证性能。

在TS 37.145的第三代合作计划(3GPP)R-13版本中，已引入有限数量的OTA要求(辐射发送功率和OTA灵敏度)。一种想法是在3GPP中制定一种规范，其具有在辐射域中定义的所有RF特征。这意味着需要在正常环境条件下测试RF参数，并且在极端环境条件下定义某些要求。当今使用电缆测量的特定参数(例如辐射发送功率、辐射的无用发射、OTA灵敏度以及频率稳定性)将必须通过OTA测量。当进行OTA测试时，绝对辐射功率将对应于等效全向辐射功率(EIRP)，绝对接收功率将对应于等效全向灵敏度(EIS)。采用没有有关测试对象实现的任何知识的“黑箱”方法，这两个参数将在某种远场天线测试范围内被验证，且在正常条件环境中进行已验证测量不确定性评估。

此外，存在法规要求和/或特定客户要求，它们要求应在极端操作条件下通过OTA验证辐射发送功率、载波频率稳定性等。例如，正常操作条件具有室温并且没有振动，而极端操作条件可能具有高温或低温以及大幅振动。适用于正常操作条件和极端操作条件的条件由3GPP定义并且将在后面描述。

基于R&D质量保证和客户要求，极端条件的范围可以扩展到还包括RF特征的振动测试。对于接收机灵敏度，没有用于在极端条件中测量的法规要求，但可以预计客户将请求这种信息。

在极端条件下通过OTA测量绝对EIRP和绝对EIS的挑战在于EIRP和EIS在远场区域中定义。到远场区域的距离由测试对象天线孔径的物理尺寸和操作频率确定。通常远场距离变得非常大，从而需要大型天线测试工具。此外，与所有类型的天线测试范围相关的是，它们由高精度机械设备(例如定位器、反射器、参考天线、测试范围天线)组成，这些设备未被设计为在大温度范围内操作。此外，假如所述设备在极端温度条件下操作，则遍历测试范围需要的能量将是巨大的。根据环境要求，所述设备也不能根据需要进行振动。

为了建立在辐射域中定义所有RF要求的规范，将对OTA测试工具供应商施加用于处置极端条件要求的不可能的任务。

发明内容

因此，此处的实施例的一个目标是消除上面至少一个缺点并提供改进的通信设备测试。

根据第一方面，通过一种由测试设备执行的用于实现通信节点的测试的方法来实现该目标。当所述通信节点在第一条件中位于测试位置时，所述测试设备测量与所述通信节点的RF特征关联的测试参数。所述通信节点被配置具有在所述第一条件下的所述测量的期间的节点设置。当所述通信节点在第二条件中位于所述测试位置时，所述测试设备测量与所述通信节点的所述RF特征关联的所述测试参数。所述通信节点被配置具有在所述第二条件下与在所述第一条件下相同的节点设置。所述测试设备检查与在所述第一条件和所述第二条件中测量的所述测试参数关联的结果参数是否满足要求。

根据第二方面，通过一种测试设备来实现该目标，所述测试设备用于实现通信节点的测试。所述测试设备被配置为当所述通信节点在第一条件中位于测试位置时，测量与所述通信节点的RF特征关联的测试参数。所述通信节点被配置具有在所述第一条件下的所述测量的期间的节点设置。所述测试设备还被配置为当所述通信节点在第二条件中位于所述测试位置时，测量与所述通信节点的所述RF特征关联的所述测试参数。所述通信节点被配置具有在所述第二条件下与在所述第一条件下相同的节点设置。所述测试设备被配置为检查与在所述第一条件和所述第二条件中测量的所述测试参数关联的结果参数是否满足要求。

因为在第一条件和第二条件中在测试位置测量测试参数，所以不需要接入例如任何ARP，并且改进了通信设备的测试。

此处的实施例提供许多优势，这些优势的非穷举的示例列表如下：

此处的实施例使得能够针对RF特征(例如辐射发送功率、OTA灵敏度和辐射的无用发射)的极端条件执行OTA测试。代替在极端条件下使用大型远场测试工具，此处的实施例使用小测试箱，其中耦合信号是相对于正常条件(室温和无振动)下的已知信号度量的度量。

此处的实施例使用以下事实：不必在极端条件中测量绝对值以验证极端条件下的EIRP、EIS和频率稳定性。相反，差分测量方法用于EIRP和EIS。例如，对于EIRP和EIS，测量极端条件对测试对象的影响。可以将差加到已在远场测试范围或CATR内完成的绝对测量。注意，在正常条件和极端条件两者下，以绝对数值测量频率稳定性。

为了最小化误差的风险，通信节点可以带有存储参考数据的存储器。所述参考数据可以用于提取极端条件下的RF特征。所述数据是测量结果和关联配置参数的复合集。

此处的实施例并不限于上述特性和优势。在阅读以下详细描述时，本领域的技术人员将认识到额外特性和优势。

附图说明

现在将通过参考示出实施例的附图，在以下具体实施方式中更详细地描述此处的实施例，这些附图是：

图1是示出系统的一个示例的示意框图；

图2是示出使用EIRP和EIS的一种示例方法的流程图；

图3是示出使用频率稳定性和TAE的一种示例方法的流程图；

图4是示出测试环境的一个示例的示意框图；

图5是示出测试环境的一个示例的示意框图；

图6a是示出振动器的顶视图的示意框图；

图6b是示出振动器的侧视图的示意框图；

图7是示出方法的一个示例的流程图；

图8是示出测试设备的实施例的示意框图。

附图不一定按比例，并且为了清晰起见，可以增大某些特性的尺寸。重点在于示出此处的实施例的原理。

具体实施方式

图1示出可以执行通信节点103的测试的测试设备101的一个示例。例如，测试设备101可以通过测量测试参数并且还可能测量参考参数，测试通信节点103是否能够在极端环境条件中操作。

测试设备101经由导线连接到通信节点103。测试设备101可以例如是计算机、另一个通信节点103等。通过测量与通信节点103关联的参数(例如射频(RF)特征参数)来完成测试。

要被测试的通信节点103可以包括基带设备、无线设备和至少一个天线。经受测试的通信节点103可以是AAS基站(具有单外壳或多外壳解决方案)。回想一下，AAS基站是至少天线和无线设备共址的基站。在具有单外壳解决方案的AAS基站中，基带设备和无线设备位于一个封装中。这意味着被测试的通信节点103包括基带设备、无线设备和天线。在具有多外壳解决方案的AAS基站中，被测试的通信节点103包括无线设备和天线。在这种情况下，基带设备与无线设备分离(可以例如在基带设备与无线设备之间具有光连接)，并且不是被测对象的一部分。通信节点103还可以被称为测试基站或待测天线(AUT)、待测设备(DUT)等。

通信节点103具有在测试期间的特定节点设置。将相同的节点设置应用于在任何位置和任何条件中在测试期间的通信节点103。将关于节点设置的信息存储在通信节点103中。此外，可以将关于节点设置的信息存储在外部存储器、测试设备101、云存储器、或者可由通信节点103和测试设备101访问(使用无线或有线通信)的任何其它合适的存储器中。节点设置可以是在参数的测量期间通信节点103的频带配置、输出功率等。

在测试期间，通信节点103可以位于参考位置(未示出)或测试位置105中。

测试位置105可被适配以具有不同的条件，即第一条件和第二条件。第一条件在例如温度和振动方面不同于第二条件。第一条件可以被称为正常操作条件，第二条件可以被称为极端操作条件。当提及第一条件和第二条件时，还可以使用术语正常测试环境和极端测试环境、正常条件和极端条件。

正常操作条件可以被描述为具有室温并且没有大幅振动的条件。在正常操作条件下，通信节点103正确地操作并且具有低的组件故障风险。极端操作条件可以被描述为具有高温或低温(比室温高、以及比室温低)和/或具有振动的条件。极端操作条件可以例如具有通信节点103能够在其中操作的最高极端温度、最低极端温度、最大振动等。如果通信节点103经受甚至更高或更低的温度或振动，则存在通信节点103不能正确地操作的风险并且存在组件故障风险。

在正常条件下，可以在某些最小和最大限制内执行测试。这些限制可以由通信节点103的制造商定义。

例如，3GPP TS 37.141 V13.2.0(2016年3月)的版本13的附录B2将正常测试环境的条件定义为在下表1中规定的最小和最大限制内执行的测试：

表1

在极端测试环境中，通信节点103经受至少一个极端参数，例如极端温度(由制造商定义的通信节点103的最低或最高温度)、振动(当通信节点103经受由制造商定义的振动序列时，可以执行测试)以及电源(电压上限和下限，由制造商定义)。

在某些实施例中，可以存在两个测试位置105，其中每个测试位置具有特定条件。例如，第一测试位置可以具有第一条件，第二测试位置可以具有第二条件。为了在不同条件下测试通信节点105，需要将通信节点105从一个位置移动到另一个位置。注意，为了简单起见，在图1中仅示出一个测试位置105。

测试位置105可以是封闭空间，通常是室内位置。测试位置105例如可以是箱或腔室，例如RF消声室。消声室是被设计为完全吸收声音或电磁波反射的腔室或箱。消声室还与外部噪声源隔离。在测试位置105中获得的测量可以被称为测试参数或相对测试值。

参考位置可以是远场测试范围或CATR，并且具有与测试位置105中的条件之一(例如第一条件)基本类似的条件。在参考位置中获得的测量可以被称为参考参数或绝对参考值。

绝对值或数是实数或精确数。相对值依赖于另一个值或者是与另一个值相比较的。例如，相对值依赖于绝对值或者是与绝对值相比较的。

参考节点108还可以在测试中使用以便通过OTA向通信节点103发送无线电波，以及通过OTA接收从通信节点103发送的无线电波。可以移动参考节点108以在通信节点103的整个天线孔径上扫描电场。测试设备101可以经由导线连接到参考节点108。参考节点108可以位于参考位置或测试位置105中，或者位于两者中。参考节点108还可以被称为探测天线(当位于测试位置105中时)和测试范围天线(当位于参考位置中时)。

通信节点103(例如AAS基站)的射频特征可以基于品质因数被分为以下类别：

1.基于幅度(或功率)级别的特征，例如输出功率(等效全向辐射功率(EIRP)、无用发射和灵敏度(等效全向灵敏度(EIS))。

2.基于频率或定时的特征，例如绝对载波频率和定时对齐误差(TAE)。

EIRP是通信节点103的RF特征参数，其可以被描述为在单个方向上的指定或测量的辐射或发送功率。描述EIRP的另一种方式是完美全向天线将需要辐射以获得测量值的功率量。EIS是另一个这种RF特征参数，其针对通信节点103提供单个方向上的测量灵敏度。TAE是通信节点103的RF特征，其可以被定义为来自发送天线端口处的天线的任何两个信号之间的最大定时差。绝对载波频率应该在特定频率边界内。如果是，则可以认为具有频率稳定性。

在一个示例(随后参考图2更详细地解释)中，可以通过将要求和测试分成两种情况，完成可以在环境条件下验证通信节点103的RF特征的原理：

1.在正常温度条件下辐射RF特征的绝对测量。

2.在极端温度条件下辐射RF特征的相对测量。

此处的实施例允许使用在室温条件下操作的天线测试范围(例如直接远场、紧缩天线测试范围(CATR)或基于近场扫描仪的方法)。正常条件下的绝对测量值可以用作在极端温度条件下进行的相对测量的参考。极端温度条件测量需要新类型的OTA测试方法，其中通信节点103被放置在相当小的屏蔽消声室中，在屏蔽消声室中可以容易地控制温度。此外，可以在这种类型的测试位置105中管理极端振动条件。

在测试位置105中，针对包括在通信节点103中的天线孔径上的相关位置，测量靠近待测试通信节点103的近场中的场强。这种类型的近场测量将不会给出任何绝对测量值，相反，它可以用于测量与在室温下的绝对测量值的相对偏差。

测量过程可以被简要描述为：

a.使用测量工具A(参考位置)测量正常条件(室温)下的绝对参考值。

b.使用测量工具B(测试位置)测量正常条件(室温)下的近场耦合值。该测试点将在(a)中测量的度量EIRP/EIS级别与使用测量工具B(测试位置105)在近场中测量的功率相关联。

c.使用测量工具B(测试位置105)测量极端条件(最高温度)下的近场耦合值。

d.使用测量工具B(测试位置105)测量极端条件(最低温度)下的近场耦合值。

e.使用测量工具B(测试位置105)测量极端条件(室温和振动)下的近场耦合值。

f.使用测量工具B(测试位置105)测量正常条件(室温)下的振动期间的近场耦合值。

这种在极端条件下处理OTA测试的方法需要当在工具A和B中(即在参考位置和测试位置中)测试RF特征时，待测试通信节点103的配置完全相同。

首先，根据OTA要求(例如辐射发送功率和OTA灵敏度)测试通信节点103。该测试在测试工具A(参考位置)中进行。

此后，将通信节点103直接移动到测试工具B(测试位置105)，其可以被描述为屏蔽消声箱。如上所述，参考天线108位于箱105内部，参考天线108可以通过OTA发送或接收功率。可以移动参考天线108以扫描通信节点103的整个天线孔径上的电场。可以在测试期间控制在温度和振动方面的环境。

在屏蔽消声室105中，可以通过以下操作控制温度：使用外部温度室和循环风扇交换空气，或者将具有通信节点103的测试位置105放置在大型温度室中。基于对特定测试设备的访问，选择实现温度平衡的方法。

对于EIRP测试，然后在正常条件期间以发射机模式激活通信节点103。在正常条件期间检测由工具B(即测试位置105)中的测量探针108接收的功率并且存储该功率。可以针对两个正交极化进行测量。此后，在极端条件(例如温度和振动)下执行测量，并且检测参考天线108中的接收功率。可以计算正常条件和极端条件中的测量值之间的差，并且通过将差加到测试工具A(例如CATR、参考位置)中的测量值，将差转换为极端条件下的EIRP。

可以通过仅使用被描述为工具B的测试位置105，测量极端条件下的频率稳定性和时间对齐误差(TAE)。首先在正常条件下，并且此后应用极端条件。换言之，不必测量参考位置中的频率稳定性和TAE以及不必获得绝对测量值。下面参考图3更详细地描述了这一点。

因为使用这种方法进行环境条件测试需要两个不同的OTA测试工具；一个用于正常条件并且一个用于极端条件，测试对象(也称为通信节点103)可以具有存储与正常条件关联的测量数据的功能。然后，当通信节点103经受极端测试时，所存储的数据用作参考。该数据可以包括绝对测量值和关联配置参数中的至少一者。通过在通信节点103中放置存储器，当计算极端条件的RF特征时，它最小化使用错误参考的风险。当在测试工具A(参考位置)中完成RF特征时，存储与正常条件相关的参考数据。

现在将参考图2和图3描述用于实现通信节点的测试的两种示例方法。图2是示出其中要在测试中使用的参数是EIRP和EIS的方法的一个示例的流程图。图3是示出其中要在测试中使用的参数是频率稳定性和TAE的方法的另一个示例的流程图。换言之，图2与3之间的差异是在测试期间测量的RF参数。

从图2开始。图2示出用于在极端条件下进行OTA EIRP和EIS验证的过程。在图2中，第一条件用正常条件例示，第二条件用极端条件例示。图2中所示的示例方法包括至少某些以下步骤，这些步骤可以以与下面描述的顺序不同的任何合适的顺序执行：

步骤201

在步骤201中，待测试通信节点101位于远场测试范围或CATR处。远场测试范围或CATR具有正常条件。测试设备101测量在正常条件下与远场测试范围或CATR内的通信节点103关联的EIRP和EIS值。将测量的EIRP和EIS值例如保存在矩阵X中。矩阵X可以具有任何维度n×n，其中n是任何正整数。

X＝[EIRP_x EIS_x]

测试设备101使节点设置(例如频带配置、输出功率等)能够存储在通信节点103(例如通信节点103的存储器)中以用于所有后续测量。

在步骤201中执行的测量可以被视为获得参考参数的参考测量，这些参考参数是要用于与在下面步骤中获得的其它测量值(即相对值)比较的绝对值。因此，在步骤201中的测量期间通信节点103所在的远场测试范围或CATR可以被视为参考位置。

在远场测试范围或CATR内，可以存在参考天线108。参考天线108可以被称为远场测试范围或CATR内的测试范围天线。

在场测试范围或CATR内测量的参考参数EIRP和EIS是使用参考天线108获得的OTA测量。

步骤202

测试设备101检查所测量的EIRP和EIS值是否满足要求。换言之，测试设备101检查矩阵X(来自步骤201)中的值是否在要求矩阵R的限制内。要求矩阵R可以具有任何维度m×m，其中m是任何正整数。该要求可以由通信节点103的制造商定义。

如果值不满足要求，则该方法继续到步骤203(在图2中使用“否”指示)。如果值满足要求，则该方法继续到步骤204(在图2中使用“是”指示)。

可以将要求信息(例如矩阵R)存储在以下至少一项中：通信节点103、测试设备101、外部存储器、云存储器等。

该要求可以例如在3GPP TS 37.105V13.0.0(2016年3月)的版本13中描述。

步骤203

如果所测量的EIRP和EIS不满足在步骤202中检查的要求，则执行该步骤。因为在正常要求下所测量的EIRP和EIS不满足要求，所以测试设备101确定通信节点103未通过正常条件中的操作验证，即通信节点103不能在正常条件中操作。

步骤204

如果所测量的EIRP和EIS满足在步骤202中检查的要求，则执行该步骤。将通信节点103移动到测试位置，测试位置具有正常操作条件。测试设备101测量在正常条件下与测试位置105中的通信节点103关联的EIRP和EIS值。当通信节点103发送要由参考节点108接收的无线电波时测量EIRP，当通信节点103接收由参考节点108发送的无线电波时测量EIS。使用保存在通信节点存储器中的节点设置，即通信节点103在步骤201和204两者中具有相同的设置。将在步骤204中测量的EIRP和EIS保存在矩阵Y中。矩阵Y可以具有任何维度p×p，其中p是正整数。

Y＝[EIRP_Y EIS_Y]

步骤205

如果所测量的EIRP和EIS满足在步骤202中检查的要求，则执行该步骤。该步骤可以在步骤204之后执行，或者在步骤203与204之间执行。通信节点103仍然位于测试位置处，测试位置现在具有极端操作条件。测试设备101测量在极端条件(高温和低温或振动)下与测试位置中的通信节点103关联的EIRP和EIS值。如上所述，当通信节点103发送要由参考节点108接收的无线电波时测量EIRP，当通信节点103接收由参考节点108发送的无线电波时测量EIS。在测试期间，将保存在通信节点存储器中的节点设置应用于通信节点103。可以将所测量的EIRP和EIS值保存在矩阵Z中。矩阵Z可以是任何维度d×d，其中d是正整数。

Z＝[EIRP_Z EIS_Z]

步骤206

测试设备101可以导出在步骤204和205中测量的EIRP与EIS之间的差。可以将差加到在步骤201中测量的值。这可以被描述为步骤201中的参考测量与步骤204和205中的测试测量的比较。因此，对于在步骤204和205中测量的EIRP和EIS，将矩阵Y和Z中的值之间的差加到矩阵X中的值。可以将和存储在矩阵S中，矩阵S可以是任何维度q×q，其中q是正整数：

S＝X+(Z-Y)

矩阵S可以被称为结果参数，矩阵R可以被称为要求参数或要求。

步骤207

测试设备101检查矩阵S中的值是否满足要求(与步骤202中的要求相同)，即矩阵S是否在要求矩阵R的限制内。要求矩阵R可以由通信节点103的制造商定义。

如果值不满足要求，则该方法继续到步骤208(在图2中使用“否”指示)。如果值满足要求，则该方法继续到步骤209(在图2中使用“是”指示)。

步骤208

如果矩阵S不满足在步骤207中检查的要求，则执行该步骤。因为矩阵S不满足要求，所以测试设备101确定通信节点103未通过极端条件中的操作验证，即通信节点103不能在极端条件中操作。

步骤209

如果所测量的EIRP和EIS满足在步骤207中检查的要求，则执行该步骤。因为矩阵S满足要求，所以测试设备101确定通信节点103通过极端条件中的操作验证，即通信节点103能够在极端条件中操作。

可以将指示在图2中测量的参数、要求(例如要求矩阵R)、所计算的差、结果参数(例如矩阵S)、矩阵X、Y和Z的信息存储在任何合适的存储器中，例如包括在通信节点103、测试设备101、外部存储器、云存储器等中的至少一者内的存储器。

现在转到图3。图3示出用于在极端条件下进行OTA频率和TAE验证的过程。在图3中，第一条件用正常条件例示，第二条件用极端条件例示。如上所述，图2与3之间的一个差异是所测量的参数。其它差异在于，在图3中，没有在参考位置处(即在远场测试范围/CATR处)执行的测量，以及测试设备101不计算测量之间的任何差。在图3中仅在测试位置处测试通信节点103。图3中所示的示例方法包括至少某些以下步骤，这些步骤可以以与下面描述的顺序不同的任何合适的顺序执行：

步骤301

该步骤对应于图2中的步骤204，但测量不同的RF参数。测试设备101测量在正常条件下与测试位置中的通信节点103关联的通信节点的频率稳定性(f)和TAE值。可以将在步骤301中测量的频率和TAE值保存在矩阵Y中。矩阵Y可以具有任何维度p×p，其中p是正整数。

Y＝[f_Y TAE_Y]

可以将通信节点设置(例如频带配置、输出功率等)存储在通信节点存储器中以用于所有后续测量。

步骤302

测试设备101检查所测量的频率稳定性和TAE值是否满足要求。换言之，测试设备101检查矩阵Y(来自步骤301)中的值是否在要求矩阵R的限制内。要求矩阵R可以具有任何维度m×m，其中m是任何正整数。该要求可以由通信节点103的制造商定义。

如果值不满足要求，则该方法继续到步骤303(在图3中使用“否”指示)。如果值满足要求，则该方法继续到步骤304(在图3中使用“是”指示)。

步骤303

如果所测量的频率和TAE值不满足在步骤302中检查的要求，则执行该步骤。因为在正常要求下测量的频率和TAE值不满足要求，所以测试设备101确定通信节点103未通过正常条件中的操作验证，即通信节点103不能在正常条件中操作。

步骤304

该步骤对应于图2中的步骤205，但测量不同的RF参数。如果所测量的频率和TAE值满足在步骤302中检查的要求，则执行该步骤。通信节点103仍然位于测试位置处，测试位置现在具有极端操作条件。测试设备101测量在极端条件(高温和低温或振动)下测试位置中的通信节点103的频率和TAE值。将保存在通信节点存储器中的节点设置应用于测试期间的通信节点103。可以将所测量的频率和TAE值保存在矩阵Z中。矩阵Z可以是任何维度d×d，其中d是正整数。

Z＝[f_Z TAE_Z]

在正常和极端条件两者下，以绝对数值测量频率稳定性。

步骤305

测试设备101可以将保存在矩阵Y和Z中的频率稳定性和TAE测量值存储在矩阵S中：

S＝[Y Z]

步骤306

该步骤对应于图2中的步骤207。测试设备101检查矩阵S中的值是否满足要求(与步骤302中的要求相同)，即矩阵S是否在要求矩阵R的限制内。要求矩阵R可以由通信节点103的制造商定义。

如果值不满足要求，则该方法继续到步骤307(在图3中使用“否”指示)。如果值满足要求，则该方法继续到步骤308(在图3中使用“是”指示)。

如前所述，在图3中不需要计算任何差(如在图2中)。Y和Z值(存储在S中)可以直接与矩阵S中的要求相比较。

注意，矩阵X、Y、Z、R和S可以具有相同或不同的维度。

步骤307

该步骤对应于图2中的步骤208。如果矩阵S不满足在步骤306中检查的要求，则执行该步骤。因为矩阵S不满足要求，所以测试设备101确定通信节点103未通过极端条件中的操作验证，即通信节点103不能在极端条件中操作。

步骤308

该步骤对应于图2中的步骤209。如果所测量的频率和TAE满足在步骤306中检查的要求，则执行该步骤。因为矩阵S满足要求，所以测试设备101确定通信节点103通过极端条件中的操作验证，即通信节点103能够在极端条件中操作。

可以将指示在图3中测量的参数、要求(例如要求矩阵R)、结果参数(例如矩阵S)、矩阵X、Y和Z的信息存储在任何合适的存储器中，例如包括在通信节点103、测试设备101、外部存储器、云存储器等中的至少一者内的存储器。

图4是示出测试环境的一个示例的示意框图。在图4中，测试位置105用消声室例示。通信节点103被放置在消声室105内部。迫使气流401通过消声室105以控制温度。测试位置105下方的弯曲箭头指示气流401在已通过通信节点103之后离开测试位置105。如上所述，可以通过以下操作控制温度：使用外部温度室和循环风扇交换空气，或者将具有通信节点103的测试位置105放置在大型温度室中。可以基于对特定测试设备的访问，选择实现温度平衡的方法。

如前所述，其中测试通信节点103的不同条件具有不同的温度、振动、电源等。为了提供通信节点103在第二条件(例如极端条件)下的振动，可以使用振动器。图5是示出通信节点103被放置在测试位置105(例如消声室)内部的一个示例的示意框图。测试位置105被放置在振动器上方并且与移动部件相隔离。通信节点103经由机械固定装置504连接到垂直移动内圆筒503。图5示出具有垂直振动器的一个示例，但还可以使用水平振动器。在图5中，测试位置105被例示为具有腿508的箱。当向通信节点103施加振动时，圆筒503、通信节点103和机械固定装置504是移动(即振动)的部件。圆筒503和基座单元505可以被视为一个单元(即振动器)。基座单元505可以是固定安装的单元，圆筒503是移动部件。机械固定装置504是用于连接圆筒503和通信节点103的单元。

图6a是示出具有外部固定圆筒505和内部垂直振动圆筒503的振动器的顶视图的示意框图。图6b是示出具有外部固定圆筒505和内部垂直振动圆筒503的振动器的侧视图的示意框图。

现在将使用图7描述上述方法。由测试设备101执行的方法包括至少某些以下步骤，这些步骤可以以与下面描述的顺序不同的任何合适的顺序执行：

步骤700

该步骤对应于图2中的步骤201。当通信节点103在第一条件中位于参考位置处时，测试设备101可以测量与通信节点103的RF特征关联的参考参数。通信节点103在参考参数的测量期间被配置具有与在第一条件和第二条件中相同的节点设置。

当位于参考位置处时，通信节点103可以位于远场测试范围或CATR内。

第一条件可以是通信节点103的正常操作条件。

通信节点103可以是AAS基站。

步骤701

该步骤对应于图2中的步骤202。测试设备101可以检查在第一条件中在参考位置处测量的参考参数是否满足要求。当测试参数满足要求时，在第一条件中在测试位置105处测量测试参数。

步骤702

该步骤对应于图2中的步骤203。当参考参数不满足要求时(在图7中使用“否”指示)，测试设备101验证通信节点103不能在第一条件中操作。

步骤703

该步骤对应于图2中的步骤204。当参考参数满足要求时(在图7中使用“是”指示)，测试设备101验证通信节点103能够在第一条件中操作。

步骤704

该步骤对应于图2中的步骤204、图3中的步骤301。当通信节点103在第一条件中位于测试位置105处时，测试设备101测量与通信节点103的RF特征关联的测试参数。通信节点103被配置具有在第一条件下的测量期间的节点设置。

测试参数可以是以下至少一项：等效全向辐射功率(EIRP)、等效全向灵敏度(EIS)、定时对齐误差(TAE)以及频率稳定性。

测试位置105可以是射频消声室。

步骤705

该步骤对应于图3中的步骤302。测试设备101检查在第一条件中测量的测试参数是否满足要求。

步骤706

该步骤对应于图3中的步骤303。当第一条件中的测试参数不满足要求时(在图7中使用“否”指示)，测试设备101可以验证通信节点103不能在第一条件中操作。

步骤707

该步骤对应于图3中的步骤304。当第一条件中的测试参数满足要求时(在图7中使用“是”指示)，测试设备101可以验证通信节点103能够在第一条件中操作。

步骤708

该步骤对应于图2中的步骤205和图3中的步骤304。当通信节点103在第二条件中位于测试位置105处时，测试设备101测量与通信节点103的RF特征关联的测试参数。通信节点103被配置具有在第二条件下与在第一条件下相同的节点设置。

第二条件可以是通信节点103的极端操作条件。

步骤709

该步骤对应于图2中的步骤206。测试设备101可以计算在第一条件和第二条件下测量的测试参数之间的差。结果参数是参考参数与所计算的差的和。

结果参数可以包括在第一条件和第二条件中测量的测试参数。

步骤710

该步骤对应于图2中的步骤207和图3中的步骤306。测试设备101检查与在第一条件和第二条件中测量的测试参数关联的结果参数是否满足要求。

步骤711

该步骤对应于图2中的步骤209和图3中的步骤308。当结果参数满足要求时，测试设备101可以验证通信节点103能够在第二条件中操作。

步骤712

该步骤对应于图2中的步骤208和图3中的步骤308。当结果参数不满足要求时，测试设备101可以验证通信节点103不能在第二条件中操作。

可以将节点设置、在第一条件和第二条件中测量的测试参数存储在通信节点103、测试设备101以及外部存储器中的至少一者中。

参考参数以及第一条件和第二条件下的测试参数可以是使用参考天线108的OTA测量。

为了执行图7中所示的用于实现通信节点103的测试的方法步骤，测试设备101可以包括如图8中所示的布置。为了执行图7中所示的用于实现通信节点103的测试的方法步骤，测试设备101被配置为例如借助于测量模块801，当通信节点103在第一条件中位于测试位置105处时，测量与通信节点103的RF特征关联的测试参数。通信节点103被配置具有在第一条件下的测量期间的节点设置。测试参数可以是EIRP、EIS、TAE以及频率稳定性中的至少一者。

测试设备101还被配置为例如借助于测量模块801，当通信节点103在第二条件中位于测试位置105处时，测量与通信节点103的RF特征关联的测试参数。通信节点103被配置具有在第二条件下与在第一条件下相同的节点设置。

测试设备101被配置为例如借助于检查模块803，检查与在第一条件和第二条件中测量的测试参数关联的结果参数是否满足要求。

测试设备101可以被配置为例如借助于测量模块801，当通信节点103在第一条件中在参考位置处时，测量与通信节点103的RF特征关联的参考参数。通信节点103可以被配置具有在参考参数的测量期间与在第一条件和第二条件中相同的节点设置。当位于参考位置处时，通信节点103可以位于远场测试范围或紧缩天线测试范围(CATR)内。参考参数可以是EIRP和EIS中的至少一者。

测试设备101可以被配置为例如借助于检查模块803，检查在第一条件中在参考位置处测量的参考参数是否满足要求。

测试设备101可以被配置为例如借助于计算模块805，计算在第一条件和第二条件下测量的测试参数之间的差。结果参数可以是参考参数与所计算的差的和。结果参数可以包括在第一条件和第二条件中测量的测试参数。

测试设备101可以被配置为例如借助于验证模块808，当结果参数满足要求时，验证通信节点103能够在第二条件中操作。

测试设备101可以被配置为例如借助于验证模块808，当结果参数不满足要求时，验证通信节点103不能在第二条件中操作。

测试设备101可以被配置为例如借助于检查模块803，检查在第一条件中测量的测试参数是否满足要求。

测试设备101可以被配置为例如借助于验证模块808，当第一条件中的测试参数不满足要求时，验证通信节点103不能在第一条件中操作。

第一条件可以是通信节点103的正常操作条件，第二条件可以是通信节点103的极端操作条件。第一条件可以是参考位置和测试位置105处的正常环境条件，第二条件可以是测试位置105处的极端环境条件。

通信节点103可以是AAS基站。

测试位置105可以是射频消声室。

测试设备101可以包括处理器810和存储器813。存储器813包括能够由处理器810执行的指令。

存储器813可以包括一个或多个存储单元。存储器813可以被布置为用于存储数据、所接收的数据流、功率级别测量、阈值、时段、配置、调度、测试参数、参考参数、结果参数、矩阵、要求信息、节点设置、第一条件信息、第二条件信息、以及当在测试设备101中执行时执行此处方法的应用。

可以通过一个或多个处理器(例如图8中所示的测试设备101中的处理器810)连同用于执行此处的实施例的功能的计算机程序代码一起实现用于实现通信节点103的测试的本机制。处理器可以例如是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)处理器、现场可编程门阵列(FPGA)处理器或微处理器。上述程序代码还可以被提供为计算机程序产品，例如采取数据载体的形式，其携带计算机程序代码，以当被加载到测试设备101中时执行此处的实施例。一种此类载体可以采取CD ROM盘的形式。但是，诸如记忆棒之类的其它数据载体是可行的。计算机程序代码此外可以被提供为服务器上的纯程序代码并且被下载到测试设备101。

计算机程序可以包括指令，当在至少一个处理器上执行时，这些指令使得至少一个处理器执行图2、3和7中的至少某些方法步骤。载体可以包括计算机程序，并且载体是电信号、光信号、无线信号或计算机可读存储介质中的一个。

总而言之，此处的实施例使用在EIRP、EIS、频率稳定性以及TAE的正常和极端条件下的测量结果的差。对于EIRP和EIS，可以通过将测量结果与在远场测试范围/CATR(即参考位置)内执行的测量关联，将正常和极端测量值校准为绝对值。为了确保极端条件下的测量与远场测试范围/CATR内的参考测量完全兼容，节点设置和来自参考测量的测量值被存储在通信节点103中的存储器中，并且将用于确保当在极端条件下进行测量时使用完全相同的设置。

此处的实施例并不限于上述实施例。可以使用各种替代物、修改物和等效物。因此，上面实施例不应被视为限制由所附权利要求限定的实施例的范围。

应该强调的是，当在本说明书中使用时，术语“包括/包含”用于指定声明的特性、整数、步骤或组件的存在，但并不排除存在或增加一个或多个其它特性、整数、步骤、组件或它们的组合。还应该注意，元件前面的单词“一”或“一个”并不排除多个此类元件的存在。

在此使用的术语“被配置为”还可以被称为“被布置为”、“适于”、“能够”或“可操作以”。

还应该强调的是，在不偏离此处的实施例的情况下，所附权利要求中限定的方法的步骤可以以与它们在权利要求中出现的顺序不同的顺序执行。

Claims

1.一种由测试设备(101)执行的用于实现通信节点(103)的测试的方法，所述方法包括：

当所述通信节点(103)在第一条件中位于测试位置(105)时，测量(204、301、704)与所述通信节点(103)的射频RF特征关联的测试参数，其中，所述通信节点(103)被配置具有在所述第一条件下的所述测量的期间的节点设置；

当所述通信节点(103)在第二条件中位于所述测试位置(105)时，测量(205、304、708)与所述通信节点(103)的所述RF特征关联的所述测试参数，其中，所述通信节点(103)被配置具有在所述第二条件下与在所述第一条件下相同的节点设置；

检查(207、306、710)与在所述第一条件和所述第二条件中测量的所述测试参数关联的结果参数是否满足要求。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

当所述通信节点(103)在所述第一条件中位于参考位置时，测量(201、700)与所述通信节点(103)的所述RF特征关联的参考参数，其中，所述通信节点(103)被配置具有在所述参考参数的测量期间与在所述第一条件和所述第二条件中相同的节点设置。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

检查(202、701)在所述第一条件中在所述参考位置测量的所述参考参数是否满足所述要求。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中，当所述通信节点(103)位于所述参考位置时，所述通信节点(103)处于远场测试范围或紧缩天线测试范围CATR内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括：

计算(206、709)在所述第一条件和所述第二条件下测量的所述测试参数之间的差；以及

其中，所述结果参数是所述参考参数与所计算的差的和。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述结果参数包括在所述第一条件和所述第二条件中测量的所述测试参数。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，进一步包括：

当所述结果参数满足所述要求时，验证(209、308、711)所述通信节点(103)能够在所述第二条件中操作。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，进一步包括：

当所述结果参数不满足所述要求时，验证(208、308、712)所述通信节点(103)不能在所述第二条件中操作。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，进一步包括：

检查(302、705)在所述第一条件中测量的所述测试参数是否满足要求。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

当所述第一条件中的所述测试参数不满足所述要求时，验证(303、706)所述通信节点(103)不能在所述第一条件中操作。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述节点设置、在所述第一条件和所述第二条件中测量的所述测试参数被存储在所述通信节点(103)、所述测试设备(101)以及外部存储器中的至少一者中。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述测试参数是以下项中的至少一个：等效全向辐射功率EIRP、等效全向灵敏度EIS、定时对齐误差TAE、以及频率稳定性。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述第一条件是正常环境条件，所述第二条件是极端环境条件。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述通信节点(103)是有源天线系统AAS基站。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，所述第一条件和所述第二条件下的所述测试参数是使用参考天线(108)的空中OTA测量。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，所述测试位置(105)是射频消声室。

17.一种测试设备(101)，用于实现通信节点(103)的测试，其中，所述测试设备(101)被配置为：

当所述通信节点(103)在第一条件中位于测试位置(105)时，测量与所述通信节点(103)的射频RF特征关联的测试参数，其中，所述通信节点(103)被配置具有在所述第一条件下的所述测量的期间的节点设置；

当所述通信节点(103)在第二条件中位于所述测试位置(105)时，测量与所述通信节点(103)的所述RF特征关联的所述测试参数，其中，所述通信节点(103)被配置具有在所述第二条件下与在所述第一条件下相同的节点设置；

检查与在所述第一条件和所述第二条件中测量的所述测试参数关联的结果参数是否满足要求。

18.根据权利要求17所述的测试设备(101)，进一步被配置为：

当所述通信节点(103)在所述第一条件中位于参考位置时，测量与所述通信节点(103)的所述RF特征关联的参考参数，其中，所述通信节点(103)被配置具有在所述参考参数的测量期间与在所述第一条件和所述第二条件中相同的节点设置。

19.根据权利要求18所述的测试设备(101)，进一步被配置为：

检查在所述第一条件中在所述参考位置测量的所述参考参数是否满足所述要求。

20.根据权利要求18至19中任一项所述的测试设备(101)，其中，当所述通信节点(103)位于所述参考位置时，所述通信节点(103)处于远场测试范围或紧缩天线测试范围CATR内。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的测试设备(101)，进一步被配置为：

计算在所述第一条件和所述第二条件下测量的所述测试参数之间的差；以及

其中，所述结果参数是所述参考参数与所计算的差的和。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的测试设备(101)，其中，所述结果参数包括在所述第一条件和所述第二条件中测量的所述测试参数。

23.根据权利要求17至22中任一项所述的测试设备(101)，进一步被配置为：

当所述结果参数满足所述要求时，验证所述通信节点(103)能够在所述第二条件中操作。

24.根据权利要求17至23中任一项所述的测试设备(101)，进一步被配置为：

当所述结果参数不满足所述要求时，验证所述通信节点(103)不能在所述第二条件中操作。

25.根据权利要求17至25中任一项所述的测试设备(101)，进一步被配置为：

检查在所述第一条件中测量的所述测试参数是否满足要求。

26.根据权利要求25所述的测试设备(101)，进一步被配置为：

当所述第一条件中的所述测试参数不满足所述要求时，验证所述通信节点(103)不能在所述第一条件中操作。

27.根据权利要求17至26中任一项所述的测试设备(101)，其中，所述节点设置、在所述第一条件和所述第二条件中测量的所述测试参数被存储在所述通信节点(103)、所述测试设备(101)以及外部存储器中的至少一者中。

28.根据权利要求17至27中任一项所述的测试设备(101)，其中，所述测试参数是以下项中的至少一个：等效全向辐射功率EIRP、等效全向灵敏度EIS、定时对齐误差TAE、以及频率稳定性。

29.根据权利要求17至28中任一项所述的测试设备(101)，其中，所述第一条件是正常环境条件，所述第二条件是极端环境条件。

30.根据权利要求17至29中任一项所述的测试设备(101)，其中，所述通信节点(103)是有源天线系统AAS基站。

31.根据权利要求17至30中任一项所述的测试设备(101)，其中，所述第一条件和所述第二条件下的所述测试参数是使用参考天线(108)的空中OTA测量。

32.根据权利要求17至31中任一项所述的测试设备(101)，其中，所述测试位置(105)是射频消声室。

33.一种包括指令的计算机程序，所述指令当在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器执行根据权利要求1至16中任一项所述的方法。

34.一种载体，包括根据权利要求33所述的计算机程序，其中，所述载体是电信号、光信号、无线信号或计算机可读存储介质中的一个。