CN113068210B - 基于参考信号接收功率rsrp的5g ota tis测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法，包括：步骤S1，选取球面空间的第一个位置，从初始功率值开始降低功率进行误码率测试得到该点的EIS值，并得到参考信号接收功率RSRP与EIS的差值，记为常数P；步骤S2，对于其他位置，利用步骤S1中位置下的RSRP值和常数P计算出该点对应的初始功率值；步骤S3，将所述球面空间的所有测试点的EIS值按照标准规定进行运算，得到被测终端的球面空间总全向灵敏度TIS的经测试结果。

Description

基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种基于参考信号接收功率RSRP的5GOTA TIS测试方法。

背景技术

5G是第五代移动通信技术，具有高速率、低时延、大容量等显著的优点，在增强型移动宽带(eMBB)、海量物联网连接(mMTC)和高可靠、低时延通信(uRLLC)等应用场景有着具有巨大优势。随着标准组织、运营商、设备厂商在5G技术上的大力投入，5G终端在研发和市场阶段都在飞速发展。同时，由于5G无线技术的革新，尤其是通信频段、多天线技术和芯片-天线一体化设计，给5G无线终端测试测量带来了新的挑战。

无线终端OTA测试，是包括芯片和天线性能在内的整机性能测试，主要指标是终端的发射性能和接收性能。发射性能测试主要是全向辐射功率(即TRP)测试，接收性能主要是全向灵敏度(即TIS)测试。

无线终端的整机全向灵敏度(即TIS)测试，一般是基站模拟器通过探头装置发出信号，从球面空间的某一点与被测终端建立链接，对被测终端进行误码率测试。随着被测终端接收到的下行功率逐渐降低，误码率会逐渐增大，直至达到标准规定的限值要求。根据CTIA和CCSA制定的标准和其中定义的测试方法中，LTE和5G NR制式下，接收灵敏度为被测终端接收到的信号的误码率为5％时基站模拟器的下行发射功率。下行功率从某一初始值开始降低，为了达到标准规定限值需要进行多次功率下降并对误码率同步进行测量，下降过程中的每个功率值都要单独进行一次误码率测试，如果需要遍历的功率值过多，按照标准规定的步进为0.5db，20000包的测试配置，会显著的增加测试时间。被测物在不同角度和位置的性能差异又较大，只能通过选择较高的基站模拟器下行功率进行测试，而且在降低下行信号功率的过程中，被测终端还可能会出现掉线情况，尤其在5G终端的研发初期，产品成熟度不高，该现象更为严重。这就需要人为对终端进行调整，重新连接继续测试，导致整个过程比较漫长，不方便快速得出测试结果，影响了研发和测试人员的工作效率。也因此，快速而稳定的TIS测试方法就成为OTA测试的迫切需求。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种基于参考信号接收功率RSRP的5GOTA TIS测试方法，包括：

步骤S1，选取球面空间的第一个位置，从初始功率值开始降低功率进行误码率测试得到该点的EIS值，并得到参考信号接收功率RSRP与EIS的差值，记为常数P；

步骤S2，对于其他位置，利用步骤S1中位置下的RSRP值和常数P计算出该点对应的初始功率值，并依照此初始功率进行该点的灵敏度测试，从而得到该位置的EIS值；

步骤S3，将所述球面空间的所有测试点的EIS值按照标准规定进行运算，得到被测终端的球面空间总全向灵敏度TIS的经测试结果。

进一步，所述总全向灵敏度的标准算法如下：

其中，EISθ(θi，Φj)为单方向、垂直极化下的等效全向灵敏度，EISΦ(θi，Φj)为单方向、水平极化下的等效全向灵敏度；N和M分别是Theta轴和Phi轴的采样点数，总采用点数为N*M。

进一步，在所述步骤S1中，读取第一个位置下被测终端上报的RSRP值，记录并作为基准，然后从初始功率值开始进行接收灵敏度测试，得到该位置的EIS值，并得到RSRP与EIS的差值。

进一步，在所述步骤S2中，将步骤S1中获取的第一个位置的RSRP值作为基准，读取其他位置处待测终端上报的RSRP值，计算出其他位置处RSRP值与基准位置的差值，利用该差值计算得出该其他位置下的初始功率值。

根据本发明实施例的基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法，在现有的5G无线终端OTA测试方法基础上，结合测试仪表-终端上报RSRP数值的功能，提出了一种基于RSRP方案的TIS快速测试法。该方法利用优化的测试方法，克服了所有测试点均需要从固定初始功率开始进行误码率测试的弊端，通过对不同终端5G NR制式下的比对测试，论证了该方法的测试精度和测试时间具有很大优势。本发明为无线终端OTA测试，尤其是5G NR制式，提出了一种高效稳定的测试方法。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法的系统结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面对本发明中提及的参考信号接收功率RSRP进行说明。

具体的，参考信号接收功率即为Reference Signal Receiving Power(RSRP)，是LTE/NR小区网络中接收功率电平的测量值，通俗的理解为终端侧实际接收到的信号功率值(以下统一简称RSRP)。按照3GPP的标准规定，该参数是终端接收到的基站信号功率实时上报值，在测试过程中，终端在不同位置、不同小区功率下，该参数随之变化，因此可以作为TIS测试的辅助参考。

如图1所示，本发明实施例的基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法，包括如下步骤：

步骤S1，选取球面空间的第一个位置，基站模拟器从初始功率值开始降低功率进行误码率测试直至得到该点的EIS值，并得到参考信号接收功率RSRP与EIS的差值，记为常数P。

具体的，通过主控PC的测试软件下发指令，通过LAN/GPIB/USB/RS232等连线控制基站模拟器、射频信号辅助设备、探头切换设备和转台控制设备，按照测试标准规定初始化基站模拟器的测试参数，使终端与基站模拟器建立连接；测试软件控制射频信号辅助设备进行系统链路的切换，保证系统信号正确进入灵敏度测试模式；测试软件再通过探头切换设备和转台控制设备对被测终端进行位置调整，使其移动到球面空间的第一个(或某个)位置和对应的某个极化方向，主控PC的测试软件读取基站模拟器里第一个位置下被测终端上报的RSRP值，记录并作为基准，然后通过测试软件调整基站模拟器的发射功率值，从初始功率值开始进行接收灵敏度测试，得到该位置的EIS值，并得到RSRP与EIS的差值，所有数据读取并保存在主控PC里。

在本发明的实施例中，本发明只需对球面空间的第一个(或者某个指定的，比如θ＝30°、φ＝60°，测试天线为水平极化，此位置没有特殊要求)位置从初始功率值开始降低功率进行误码率测试得到该点的EIS值，并得到RSRP与EIS的差值，记为常数P。

步骤S2，对于其他位置，利用步骤S1中位置下的RSRP值和常数P计算出该点对应的初始功率值，并依照此初始功率进行该点的灵敏度测试，从而得到该位置的EIS值。

具体的，将步骤S1中获取的第一个位置的RSRP值作为基准，通过探头切换设备和转台控制设备将被测物转到其它需要进行测试的位置和极化方向，通过基站模拟器读取其他位置处待测终端上报的RSRP值，主控PC的测试软件计算出其他位置处RSRP值与基准位置的差值，利用该差值计算得出该其他位置下的初始功率值，并完成该其他位置下的灵敏度测试，得到该其他位置的EIS值。

步骤S3，主控PC的测试软件将球面空间的所有测试点的EIS值按照标准规定进行运算，得到被测终端的球面空间总全向灵敏度TIS的经测试结果。

在本发明的实施例中，其它位置利用在该位置下的RSRP值和常数P直接计算出该点对应的初始功率值开始测试，从而大大减少了测试量，遍历球面空间的所有测试点，使整个相对繁琐的测试过程得到很大程度的优化。

在步骤S3中，将球面空间所有测试点的EIS测试值按照标准规定进行运算，得到被测终端的球面空间总全向灵敏度(TIS)的测试结果，总全向灵敏度(TIS)的标准算法如下：

其中，EISθ(θi，Φj)为单方向、垂直极化下的等效全向灵敏度，EISΦ(θi，Φj)为单方向、水平极化下的等效全向灵敏度；N和M分别是Theta轴和Phi轴的采样点数，总采用点数为N*M。

综上，采用本发明实施例的基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法，首先读取第一个位置下被测终端上报的RSRP值，记录并作为基准，然后从某一初始功率开始进行接收灵敏度测试，即得到该位置的EIS值，并得到RSRP与EIS的差值，记为常数P。继而转到其它位置读取待测终端上报的RSRP值，计算出与基准位置的差值，该差值可以计算得出该位置下的初始功率值，继续测试得到该位置的EIS值，遍历球面空间其它测试点，不需对每个点都从固定初始功率开始测试，减少了测试量，提高了测试效率。

测试结果比对(单位：dBm)，如下表1：

表1

测试时间比对，如下表2：

表2

按照30°步进的标准测试方法，测试时间需要大概50分钟左右，而基于RSRP方案的快速测试法，大概需要15分钟左右，从测试时间上提高了70％。同时，参见表1，两种方法的结果对比，数据具有较小差异，该快速测试法又保证了较高的测试精度，证明该方法的测试结果具有很好的可靠性，因此本发明的快速测试法具有非常大的优势。

5G NR制式(涵盖NSA和SA模式)，基于RSRP方案的快速测试法都能适用。同时本发明也不受发射频率-接收频率是否相同的影响，具有非常广泛的应用范围。同时由于是实际测试得到的测试结果，不是通过某种优化算法得到的测试结果，因此测试精度和标准的测试方法有高度的一致性。

图2为根据本发明实施例的基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法的系统结构图。

本发明实施例的基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法，所采用的系统包括：主控PC(包含测试软件和控制接口)、基站模拟器、射频信号辅助设备、探头切换设备、转台控制设备和OTA微波暗室。各设备模块主要功能如下：

(1)主控PC：内部安装OTA测试软件和相关控制接口，可以通过指令实现对各个设备的控制与调试，测试软件具有标准规定的OTA系统功率/误码率测量、数据运算、图形分析和报告导出等丰富的功能和子模块，是整个系统的数据运算处理部分；

(2)基站模拟器：通信系统中的核心信令交互设备，能够与终端通过传导或空口的方式建立链接，具有信令分析、功率测量、吞吐量测量、误码率测量等功能；

(3)射频信号辅助设备：根据测试需求，内部包含多个路径切换开关，用于上下行不同路径的切换；

(4)探头切换设备：连接微波暗室内所有的双极化探头，可以控制对不同的探头和极化进行切换选择；

(5)转台控制设备：与暗室内的转台通过控制端口相连，控制转台的旋转。

根据本发明实施例的基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法，在现有的5G无线终端OTA测试方法基础上，结合测试仪表-终端上报RSRP数值的功能，提出了一种基于RSRP方案的TIS快速测试法。该方法利用优化的测试方法，克服了所有测试点均需要从固定初始功率开始进行误码率测试的弊端，通过对不同终端5G NR制式下的比对测试，论证了该方法的测试精度和测试时间具有很大优势。本发明为无线终端OTA测试，尤其是5G NR制式，提出了一种高效稳定的测试方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (2)

1.一种基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，选取球面空间的第一个位置，从初始功率值开始降低功率进行误码率测试得到该位置的EIS值，并得到参考信号接收功率RSRP与EIS的差值，记为常数P；其中，通过主控PC的测试软件下发指令，连线控制基站模拟器、射频信号辅助设备、探头切换设备和转台控制设备，按照测试标准规定初始化基站模拟器的测试参数，使终端与基站模拟器建立连接；测试软件控制射频信号辅助设备进行系统链路的切换，保证系统信号正确进入灵敏度测试模式；测试软件再通过探头切换设备和转台控制设备对被测终端进行位置调整，使其移动到球面空间的第一个位置和对应的某个极化方向，主控PC的测试软件读取基站模拟器里第一个位置下被测终端上报的RSRP值，记录并作为基准，然后通过测试软件调整基站模拟器的发射功率值，从初始功率值开始进行接收灵敏度测试，得到该位置的EIS值，并得到RSRP与EIS的差值，所有数据读取并保存在主控PC里；步骤S2，对于其他位置，利用步骤S1中位置下的RSRP值和常数P计算出该位置对应的初始功率值，并依照此初始功率进行该位置的灵敏度测试，从而得到该位置的EIS值；将步骤S1中获取的第一个位置的RSRP值作为基准，读取其他位置处待测终端上报的RSRP值，计算出其他位置处RSRP值与基准位置的差值，利用该差值计算得出该其他位置下的初始功率值；

步骤S3，将所述球面空间的所有测试点位置的EIS值按照标准规定进行运算，得到被测终端的球面空间总全向灵敏度TIS的经测试结果；

所述总全向灵敏度的标准算法如下：

其中，EISθ(θi，Φj)为单方向、垂直极化下的等效全向灵敏度，EISΦ(θi，Φj)为单方向、水平极化下的等效全向灵敏度；N和M分别是Theta轴和Phi轴的采样点数，总采用点数为N*M。

2.如权利要求1所述的基于参考信号接收功率RSRP的5G OTA TIS测试方法，其特征在于，在所述步骤S1中，读取第一个位置下被测终端上报的RSRP值，记录并作为基准，然后从初始功率值开始进行接收灵敏度测试，得到该位置的EIS值，并得到RSRP与EIS的差值。

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