一种多模多待终端的电磁干扰测试方法
【专利摘要】一种多模多待终端的电磁干扰测试方法，其特征在于：首先测量被测模组在单发状态的TIS，定位其天线接收灵敏度最强的空间方位和极化；然后在该空间方位和极化上，根据上一段提出的方法设置合适的基站下行发射功率，扫频测试被测模组在多模并发工作状态下的错误概率，找到其接收性能最差的信道；最后测试被测模组在多模并发状态下最差信道的TIS性能；通过对比多模并发状态下最差信道的TIS与其在单发状态下的TIS测试结果，得出被测模组受其它模组电磁干扰的程度；本发明解决了在多模并发状态下的电磁干扰程度以及接收灵敏度的测试难题，为多模多待终端产品的进一步改进以及布网时的频率规划提供了科学依据。
【专利说明】一种多模多待终端的电磁干扰测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无线通信【技术领域】，特别涉及在多种通信网络模式共存的环境下，多模多待终端不同模式的无线模组之间电磁干扰的测试系统及测试方法。
【背景技术】
[0002]2G、3G以及4G网络将在未来很长一段时间内共存，同时，随着异构网络的迅速发展，传统蜂窝网络与其它无线技术如无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)之间的融合成为一种发展趋势，可以为用户提供更好的使用体验。因此，未来多种网络模式将长期共存。
[0003]在多种网络模式共存的环境下，各个运营商和终端厂商进行了多模多待终端的研究与设计。与传统单待终端相比，多模多待终端配置有多种不同模式的无线模组，可以支持多种无线接入模式同时进行收发，提供多种模式的网络服务。多模多待终端的多个模组并发工作时，任意一个模组的上行发射信号可能会通过天线馈入其它模组的接收单元，对其它模组形成干扰，影响其它模组的下行接收性能。为了确保多模多待终端将各模组间的电磁干扰控制在允许范围内，多模组并发工作时仍保持良好的接收灵敏度，需要对多模多待终端在多模并发状态下的电磁干扰程度以及接收灵敏度进行测试。
[0004]空口(Over-the-Air，OTA)测试反映了终端在空间中的辐射和接收性能，是检测无线终端空间射频性能的重要手段。传统单待终端的OTA测试方法已经较为成熟，采用总全向灵敏度(Total Isotropic Sensitivity, TIS)衡量终端的空间接收灵敏度,反映终端的下行接收能力。对于多模多待终端，如何测试在多模并发状态下的电磁干扰程度以及接收灵敏度是当前面临的问题。
[0005]传统的OTA TIS测试是针对单待终端设计的，不能直接应用于多模多待终端的接收灵敏度测试。传统单待终端在每个频段内各个信道上的TIS指标差距不大，因此测试TIS时可以只对被测频段的最低、中间或最高三个信道进行测量，其结果在一定程度上可以反映终端在整个频段上的TIS性能。但是对多模多待终端中某一模组进行测试时，除被测模组外其它模组在工作时会对被测模组产生干扰，并且这种模组间干扰往往并非全频段干扰，而只是对被测模组工作频段内部分信道产生影响。另外，被测模组受扰最严重的信道有可能并不是其工作频段的最低、中间或最高信道。因此当多模多待终端处于多模并发工作状态下时，在被测频段内只挑选几个典型信道进行测试是不充分的，必须进行全频段扫频测试来测试其在整个频段范围内各个信道上的接收性能。
[0006]对多模多待终端，除了得到各个模组在多模并发工作状态下的最差TIS之外，测试结果还需要反映终端各个模组间在不同频段上电磁干扰的强弱程度，以便为终端的进一步改进以及布网时的频率规划提供参考依据。
【发明内容】
[0007]基于传统OTA TIS测试系统和测试方法的缺陷与不足，本申请提出一种多模多待终端电磁干扰的测试系统和测试方法，通过扫频测试被测模组在各个信道上所受电磁干扰的强弱，并测试得到受扰程度最强的信道上的Tis结果，用于反映多模并发状态下的电磁干扰程度。
[0008]本发明的目的是这样实现的:一种多模多待终端的电磁干扰测试系统，由测量天线、两组通信天线、两台基站模拟器和转台系统组成，其特征在于:信号传递关系为:在测试被测终端模组A对模组B的电磁干扰时，模组B对应的基站模拟器输出下行信号，通过测量天线辐射给被测终端，被测终端模组B的上行发射信号通过一组通信天线连接到模组B基站模拟器，从而在终端模组B与其基站模拟器之间建立起测试通信环路；另外，被测终端模组A与其基站模拟器之间通过另一组通信天线建立其通信环路；配合转台系统后，测量终端模组B在三维空间任意角度的接收灵敏度，并最终积分得到其总全向接收灵敏度；通过开关模组A基站模拟器，分别测量模组B在单发工作状态下以及与模组A双模并发工作状态下的接收灵敏度；通过上述测试系统和信号传递关系的设置，模拟多模多待终端的电磁干扰环境并测试多模多待终端的多个模组之间的干扰程度。
[0009]本发明一种多模多待终端的电磁干扰测试方法，其特征在于:进行多模多待终端电磁干扰测试时，首先测量被测模组在单发状态的TIS，定位其天线接收灵敏度最强的空间方位和极化；然后在该空间方位和极化上，根据上一段提出的方法设置合适的基站下行发射功率，扫频测试被测模组在多模并发工作状态下的错误概率，找到其接收性能最差的信道；最后测试被测模组在多模并发状态下最差信道的Tis性能；通过对比多模并发状态下最差信道的Tis与其在单发状态下的TIS测试结果，得出被测模组受其它模组电磁干扰的程度；具体测试步骤如下:
[0010]I).关闭干扰模组A，测试被测模组B在单发状态下，在被测频段低、中、高信道的TIS ；
[0011]2).根据步骤I测试结果，确定被测模组B在低、中、高信道区间的最优灵敏度点所对应的空间方位、测量天线的极化和基站下行前向功率；
[0012]3).打开干扰模组A，令其以最大功率发射，使终端工作在多模并发状态；
[0013]4).每个频点从低、中、高信道中选择一个最近的信道作为参考信道，然后依据参考信道的TIS测试结果确定基站下行功率；
[0014]5).在步骤2所确定的空间方位、天线极化和步骤4确定的基站下行功率条件下，扫频测量被干扰模组B在各个信道上的下行错误概率；
[0015]6).将错误概率最高的信道组合作为被测模组最差信道组合，测量多模并发状态在该信道组合时的TIS。
[0016]本发明所述的基站下行功率确定为该频点的参考信道在最优空间灵敏度方向上的单点灵敏度所对应的下行功率与一个回退因子之和；若最优单点灵敏度优于单待场景下的TIS限值，则回退因子等于TIS限值与参考信道最优单点灵敏度之差；否则，回退因子等于零。
[0017]本发明具有以下显著技术进步:通过本发明多模多待终端的电磁干扰测试方法，能够客观准确地反映多模多待终端的电磁干扰情况，解决了在多模并发状态下的电磁干扰程度以及接收灵敏度的测试难题，为多模多待终端产品的进一步改进以及布网时的频率规划提供了科学依据。【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明测试系统框图
[0019]图2为如后链路功率调整不意图
【具体实施方式】
[0020]多模终端电磁干扰测试可以借助传统OTA暗室进行测试，测试系统如图1所示，其中主要包括测量天线、两组通信天线、两台基站模拟器以及转台系统等。在测试被测终端模组A对模组B的电磁干扰时，模组B对应的基站模拟器输出下行信号，通过测量天线辐射给被测终端，被测终端模组B的上行发射信号通过一组通信天线连接到模组B基站模拟器，从而在终端模组B与其基站模拟器之间建立起测试通信环路，如图1中实线信号所示。另外，被测终端模组A与其基站模拟器之间通过另一组通信天线建立其通信环路，如图1中虚线信号所示。配合转台系统后，测试系统可以测量终端模组B在三维空间任意角度的接收灵敏度，并最终积分得到其总全向接收灵敏度。通过开关模组A基站模拟器，可以分别测量模组B在单发工作状态下以及与模组A双模并发工作状态下的接收灵敏度。本测试系统可以模拟多模多待终端的电磁干扰环境。
[0021]单待终端一般用TIS表征其终端接收性能，但进行全频段扫频测试时需要对被测频段内多个信道进行测试，如果对每个信道分别测试其TIS，测试时间成本太大。空间单点错误概率测试可以反映被测频段各个频点受扰程度的大小，并且大大减小测试时间，因此，本申请所提出的方法使用空间单点错误概率的测试手段来对被测频段进行全频段扫频测试。
[0022]使用空间单点错误概率测试时，需要在终端最优灵敏度空间方位和极化上，在给定基站下行发射功率下进行测试，必须确定一个基站下行发射功率。基站下行发射功率过高可能导致信道错误概率测试结果全为O%，而过低则可能导致测试结果全为100%，都无法从各个信道中找出性能最恶劣的信道，因此必须要选取一个合适的基站下行功率。经过大量的测试实验，本申请所提出的测试方法将每个被测频点上基站下行功率确定为该频点的参考信道在最优空间灵敏度方向上的单点灵敏度对应的下行功率与一个回退因子之和。如果最优单点灵敏度小于单待场景下的Tis限值，则回退因子等于TIS限值与参考信道最优单点灵敏度之差；否则，回退因子等于零。
[0023]进行多模多待终端电磁干扰测试时，可以首先测量被测模组在单发状态的TIS，定位其天线接收灵敏度最强的空间方位和极化；然后在该空间方位和极化上，根据上一段提出的方法设置合适的基站下行发射功率，扫频测试被测模组在多模并发工作状态下的错误概率，找到其接收性能最差的信道；最后测试被测模组在多模并发状态下最差信道的TIS性能。通过对比多模并发状态下最差信道的TIS与其在单发状态下的TIS测试结果，可以估计被测模组受其它模组电磁干扰的程度。具体步骤如下:
[0024]I)关闭干扰模组A，测试被测模组B在单发状态下，在被测频段低、中、高信道的TIS ；
[0025]2)根据步骤I测试结果，确定被测模组B在低、中、高信道区间的最优灵敏度点所对应的空间方位、测量天线的极化和基站下行前向功率EISpeak ；[0026]3)打开干扰模组A，令其以最大功率发射，使终端工作在多模并发状态；
[0027]4)每个频点从低、中、高信道中选择一个最近的信道作为参考信道，然后依据参考信道的TIS测试结果确定基站下行功率。基站下行功率BS_DL_PwrA设置为:
[0028]BS_DL_PwrA (dBm) = EISpeak (dBm) + Δ Eef_TIES (dB)
[0029]其中，AKrf_TIKS为被干扰模组B在高、中、低信道上总全向接收灵敏度最大值限值减去模组B在对应信道上的TIS测量结果，如果不满足最大值限值要求则AKrf_TIKS为零。基站下行功率BS_DL_PwrA的计算方法如图2所示。
[0030]5)在步骤2所确定的空间方位、天线极化和步骤4确定的下行功率条件下，扫频测量被干扰模组B在各个信道上的下行错误概率；
[0031]6)将错误概率最高的信道组合作为被测模组最差信道组合，测量多模并发状态在该信道组合时的TIS;
[0032]通过上述步骤，不仅得到了被测模组在各个信道上所受电磁干扰的强弱，并且并测试得到了受扰程度最强的信道上的TIS结果，可以用于反映多模并发状态下的电磁干扰程度。
[0033]本发明多模终端电磁干扰测试方法创新性主要体现如下:
[0034]首先是测试系统设计。本发明设计了一个多模多待终端的电磁干扰测试系统，能够准确的反映多模多待终端的电磁干扰情况。其次是基站下行功率的确定。本发明基站下行功率确定为该频点的参考信道在最优空间灵敏度方向上的单点灵敏度所对应的下行功率与一个回退因子之和。若最优单点灵敏度优于单待场景下的TIS限值，则回退因子等于TIS限值与参考信道最优单点灵敏度之差；否则，回退因子等于零。第三是采用全频段扫频测试。传统单待终端OTA TIS测试中只挑选被测频段的最低、中间和最高三个信道进行测量，而对多模终端我们采用全频段扫频测试来反映其在各个信道上的接收灵敏度。用错误概率取代TIS以减小测试时间。进行全频段扫频测试时，如对每个信道分别测试TIS，时间成本太大，因此我们通过错误概率测试来间接反映各个频点接收性能的优劣。
【权利要求】
1.一种多模多待终端的电磁干扰测试系统，由测量天线、两组通信天线、两台基站模拟器和转台系统组成，其特征在于:信号传递关系为:在测试被测终端模组A对模组B的电磁干扰时，模组B对应的基站模拟器输出下行信号，通过测量天线辐射给被测终端，被测终端模组B的上行发射信号通过一组通信天线连接到模组B基站模拟器，从而在终端模组B与其基站模拟器之间建立起测试通信环路；另外，被测终端模组A与其基站模拟器之间通过另一组通信天线建立其通信环路；配合转台系统后，测量终端模组B在三维空间任意角度的接收灵敏度，并最终积分得到其总全向接收灵敏度；通过开关模组A基站模拟器，分别测量模组B在单发工作状态下以及与模组A双模并发工作状态下的接收灵敏度；通过上述测试系统和信号传递关系的设置，模拟多模多待终端的电磁干扰环境并测试多模多待终端的多个模组之间的干扰程度。
2.一种多模多待终端的电磁干扰测试方法，其特征在于:进行多模多待终端电磁干扰测试时，首先测量被测模组在单发状态的TIS，定位其天线接收灵敏度最强的空间方位和极化；然后在该空间方位和极化上，根据上一段提出的方法设置合适的基站下行发射功率，扫频测试被测模组在多模并发工作状态下的错误概率，找到其接收性能最差的信道；最后测试被测模组在多模并发状态下最差信道的TIS性能；通过对比多模并发状态下最差信道的TIS与其在单发状态下的TIS测试结果，得出被测模组受其它模组电磁干扰的程度；具体测试步骤如下: 1).关闭干扰模组A，测试被测模组B在单发状态下，在被测频段低、中、高信道的TIS； 2).根据步骤I测试结果，确定被测模组B在低、中、高信道区间的最优灵敏度点所对应的空间方位、测量天线的极化和基站下行前向功率； 3).打开干扰模组A，令其以最大功率发射，使终端工作在多模并发状态； 4).每个频点从低、中、高信道中选择一个最近的信道作为参考信道，然后依据参考信道的TIS测试结果确定基站下行功率； 5).在步骤2所确定的空间方位、天线极化和步骤4确定的基站下行功率条件下，扫频测量被干扰模组B在各个信道上的下行错误概率； 6).将错误概率最高的信道组合作为被测模组最差信道组合，测量多模并发状态在该信道组合时的TI S。
3.根据权利要求2所述的多模多待终端的电磁干扰测试方法，其特征在于:基站下行功率确定为该频点的参考信道在最优空间灵敏度方向上的单点灵敏度所对应的下行功率与一个回退因子之和；若最优单点灵敏度优于单待场景下的TIS限值，则回退因子等于TIS限值与参考信道最优单点灵敏度之差；否则，回退因子等于零。
【文档编号】H04W24/00GK103957540SQ201410174225
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】张钦娟, 安旭东, 孙璨, 陈晓晨, 张运转, 张博钧 申请人:工业和信息化部电信研究院, 深圳电信研究院