CN215682295U - 一种射频拉远单元射频指标的自动化测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射频拉远单元射频指标的自动化测试系统，本实用新型属于无线通信领域，包括上位机、服务器、基带处理单元、射频切换单元、频谱仪、信号源和射频拉远单元，所有仪器设备均通过网口连接到交换机上。所述自动化测试系统实现了对测试环境及待测设备的自动配置与切换，避免了由于环境配置导致的人工测试失败，并且能够解放人力，节省时间，提高工作效率，测试人员只需着眼于测试结果，并且可以直观判断被测设备性能。

Description

一种射频拉远单元射频指标的自动化测试系统

技术领域

本实用新型属于无线通信领域，尤其涉及射频拉远单元射频指标的一种自动化测试系统。

背景技术

随着无线通信技术的迅猛发展，TD-LTE的应用开展的如火如荼，基站部署已遍布全国范围。射频拉远单元(以下简称RRU)作为TD-LTE基站的重要组成部分，其射频性能指标直接关乎着基站的性能优劣。

为保证生产的RRU满足出厂要求，要对其射频性能指标进行严格的测试。测试过程中，需要对信号源、频谱仪、基带处理单元(以下简称BBU)和RRU逐一进行设置，不仅过程繁琐，而且容易出现配置失误导致测试失败的情况，无法准确判断是被测设备性能问题还是环境设置问题，在排查原因的过程中浪费大量时间。

配置测试环境过程虽然繁琐，但却非常程序化，如果能够由上位机根据不同的测试项自动配置测试环境和待测设备，就可以避免由于环境配置导致的测试失败，并且测试人员只需要着眼于测试结果，直观的判断被测设备性能。因此，急需要一种能够自动配置仪器设备参数，自动记录测试结果，提高测试准确度，解放双手，提升工作效率的自动化测试系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种对RRU射频指标性能进行自动化测试的系统，以便解放人力，节省时间。本实用新型遵循“自动化，无人化”的原则，所谓“自动化”，是指上位机通过网络对测试环境和待测设备进行自动配置，避免了人工失误给测试结果带来的不确定性；“无人化”是指在测试过程中，上位机全程控制，完成测试项切换，测试环境切换，测试天线端口切换等工作，无需人工干预。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种射频拉远单元射频指标的自动化测试系统，包括上位机、服务器、基带处理单元、射频切换单元、频谱仪、信号源和射频拉远单元，所有仪器设备均通过网口连接到交换机上；

基带处理单元的基带信号输入输出端口与射频拉远单元的基带信号输入输出端口相连，测试结果输出端口与服务器的测试结果输入端口相连；射频拉远单元的射频信号输入输出端口与射频切换单元的射频信号输入输出端口相连；射频切换单元的测试信号输出端口与频谱仪的测试信号输入端口相连，信源信号输入端口与信号源的信源信号输出端口相连，测试切换信号输入端口与服务器的测试切换信号输出端口相连；服务器的配置信号输出端口分别与其他各仪器设备的配置信号输入端口相连，测试结果输入端口分别与频谱仪和基带处理单元的测试结果输出端口相连，测试结果输出端口与上位机的测试结果输入端口相连；上位机的控制信号输出端口与基带处理单元和射频拉远单元的控制信号输入端口相连。

进一步的，射频切换单元包括第一合路器、第一切换开关、衰减器、限幅器、第二切换开关、环形器和第二合路器；

第一合路器的射频信号输入输出端口分别与射频拉远单元的射频信号输入输出端口以及第一切换开关相连；第一切换开关分别与限幅器的信号输入端口、衰减器的信号输入输出端口以及服务器的测试切换信号输出端口相连；限幅器的信号输出端口以及衰减器的信号输入输出端口分别与第二切换开关相连；第二切换开关的测试信号输出端口经环形器与频谱仪相连，信源信号输入端口经环形器和第二合路器与信号源相连，测试切换信号输入端口与服务器相连。

进一步的，射频切换单元还包括控制板和底板；控制板用于承载自动化测试需要的程序和各种配置文件，底板为控制板提供电源和各种通信接口。

进一步的，射频切换单元的各器件均为50Ω射频无源器件，涵盖了全部3GPP 射频指标测试中需要的器件。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型中自研完成了射频切换电路单元，实现了对仪器设备的自动连接与配置。与传统的手动测试相比较，降低了失误概率，节约了时间成本，解放了人力资源，提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图；

图2是本实用新型的测试环境示意图；

图3是本实用新型的射频切换单元设备框图；

图4是本实用新型的射频切换单元前面板示意图；

图5是本实用新型的自动化配置流程图。

具体实施方式

下面以RRU射频指标测试为例，结合附图对本实用新型所述系统作进一步详细描述。

本实用新型自动化测试系统包括上位机、测试环境(服务器、BBU、射频切换单元、频谱仪、信号源)及待测设备(RRU)。上位机根据的不同测试需求执行不同的测试分支，并对测试环境和待测设备进行相应的配置，测试完成后将测试结果以Excel表格的形式保存起来。

图1为本实用新型系统结构框图，图2为本实用新型的测试环境示意图。正如图中所示，本实用新型的自动化测试系统包括上位机、测试环境(服务器、基带处理单元BBU、射频切换单元、频谱仪、信号源)及待测射频拉远单元(RRU)。服务器运行linux系统，存储测试工程及测试脚本，通过网络接口对BBU和待测 RRU进行配置。上位机安装用户操作界面，用户通过该界面远程连接服务器进行测试命令的下达及测试进度的监控。根据界面所选测试项，服务器选择对应测试脚本，进而控制BBU的收发、待测RRU的收发、射频切换单元的工作模式以及频谱仪和信号源配置信息的加载。

所有仪器设备均通过网口连接到交换机上。测试过程中根据不同测试项，服务器通过网口向信号源、频谱仪、射频切换单元、BBU和RRU下发不同配置命令，测试过程中服务器从频谱仪和BBU回读测试结果，并在上位机用户界面进行展示，同时以Excel表格的形式生成详细测试结果。BBU作为基带信号调制和解调机构，包含了完整的TD-LTE上行测试、下行测试工程，并为测试系统提供参考时钟和全局触发脉冲。BBU与RRU通过光纤连接，光链路遵循通用公共无线电接口协议(Common Public Radio Interface,CPRI)。

图3为本实用新型中射频切换单元示意图，射频切换单元作为连接测试仪器与被测RRU的桥梁，服务器通过网口控制该设备内部射频切换开关，完成上下行测试环境的切换以及多天线端口的切换。射频切换单元在功能上可以分为三部分：控制板、底板、射频链路器件。控制板用于承载自动化测试需要的程序和各种配置文件。底板为控制板提供电源，和各种通信接口。射频链路器件由第一和第二合路器、衰减器、限幅器、环形器以及第一和第二切换开关组成，均为50 Ω射频无源器件，涵盖了全部3GPP射频指标测试中需要的器件。

第一合路器的射频信号输入输出端口分别与射频拉远单元的射频信号输入输出端口以及第一切换开关相连；第一切换开关分别与限幅器的信号输入端口、衰减器的信号输入输出端口以及服务器的测试切换信号输出端口相连；限幅器的信号输出端口以及衰减器的信号输入输出端口分别与第二切换开关相连；第二切换开关的测试信号输出端口经环形器与频谱仪相连，信源信号输入端口经环形器和第二合路器与信号源相连，测试切换信号输入端口与服务器相连。

切换主控板制作完成后，将第一和第二合路器、第一和第二切换开关、衰减器、环形器以及主控板按照图中所示进行连接固定，并放置于特制的机箱中，机箱接口示意图如图4所示。

目前测试系统根据包含的接收、发射测试项，可以分为四种测试模式：快速测试、抽检测试、详细测试及单步测试，以最常用的快速测试为例，本实用新型的射频拉远单元射频指标自动化测试系统操作步骤如图5所示，具体如下：

1)准备测试设备，搭建测试环境，将各个仪表设备通过网线连接到交换机，给各个仪表设备配置统一频段IP；

2)启动上位机用户操作界面，首次测试时，需将各仪器设备IP配置、BIN 文件、BAT软件、VSA软件存放路径保存至用户界面，该部分参数值一般不做改动，再次测试时无需重复配置，环境参数根据每次链路变化进行更改；

3)测试系统上电后，自动检测下挂仪表和设备状态，自动读取待测设备单板序列号，将待测设备切换到测试模式，完成测试仪表和设备初始化；

4)点击用户界面快速测试按钮；

5)测试系统向待测RRU发送测试向量，将射频切换单元切换到下行测试通路。测试系统从频谱仪读取RRU第一路射频通道的功率值，并逐步调整RRU 第一路射频通道发射功率，使其功率值最终落入预期范围内，将校准值写入待测 RRU的EEPROM，完成第一路射频通道下行功率校准；

6)测试系统对完成校准的RRU通道进行下行测试，自动配置频谱仪读取各项测试结果，进行各带宽、各频点下发射功率、误差矢量幅度、频率误差、邻道泄露抑制比和频谱发射模板测试。下行测试完成后系统自动切换到上行测试模式，并将射频切换单元切换到上行测试通路；

7)测试系统对RRU第一路射频通道进行上行测试，自动配置信号源发送特定测试向量，进行各带宽、各频点下静态灵敏度测量。上行测试完成后系统自动将待测设备切换到第二路射频通道；

8)测试系统在第二路射频通道上继续进行校准、下行测试和上行测试过程。测试过程中测试进度及测试结果实时显示在用户界面中，两个射频通道射频指标测试完成后，测试结果自动保存到Excel文件。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳应用示例，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种射频拉远单元射频指标的自动化测试系统，其特征在于，包括上位机、服务器、基带处理单元、射频切换单元、频谱仪、信号源和射频拉远单元，所有仪器设备均通过网口连接到交换机上；

基带处理单元的基带信号输入输出端口与射频拉远单元的基带信号输入输出端口相连，测试结果输出端口与服务器的测试结果输入端口相连；射频拉远单元的射频信号输入输出端口与射频切换单元的射频信号输入输出端口相连；射频切换单元的测试信号输出端口与频谱仪的测试信号输入端口相连，信源信号输入端口与信号源的信源信号输出端口相连，测试切换信号输入端口与服务器的测试切换信号输出端口相连；服务器的配置信号输出端口分别与各仪器设备的配置信号输入端口相连，测试结果输入端口分别与频谱仪和基带处理单元的测试结果输出端口相连，测试结果输出端口与上位机的测试结果输入端口相连；上位机的控制信号输出端口与基带处理单元和射频拉远单元的控制信号输入端口相连。

2.根据权利要求1所述的一种射频拉远单元射频指标的自动化测试系统，其特征在于，射频切换单元包括第一合路器、第一切换开关、衰减器、限幅器、第二切换开关、环形器和第二合路器；

第一合路器的射频信号输入输出端口分别与射频拉远单元的射频信号输入输出端口以及第一切换开关相连；第一切换开关分别与限幅器的信号输入端口、衰减器的信号输入输出端口以及服务器的测试切换信号输出端口相连；限幅器的信号输出端口以及衰减器的信号输入输出端口分别与第二切换开关相连；第二切换开关的测试信号输出端口经环形器与频谱仪相连，信源信号输入端口经环形器和第二合路器与信号源相连，测试切换信号输入端口与服务器相连。

3.根据权利要求1所述的一种射频拉远单元射频指标的自动化测试系统，其特征在于，射频切换单元还包括控制板和底板；控制板用于承载自动化测试需要的程序和配置文件，底板为控制板提供电源和通信接口。

4.根据权利要求2所述的一种射频拉远单元射频指标的自动化测试系统，其特征在于，射频切换单元的各器件均为50Ω射频无源器件，涵盖了全部3GPP射频指标测试中需要的器件。

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