[发明专利]智能天线赋形增益的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别地，涉及智能天线赋形增益的测试方法。

背景技术

智能天线是一种基于自适应天线原理的移动通信新技术，它结合了自适应天线技术的优点，利用天线阵列对波束的汇成和指向的控制，可以自适应地调整其方向图以跟踪信号的变化。智能天线包括所有具备阵列特性的天线，适用于码分多址(CDMA)系统下智能天线下行天线增益的测试方法，特别适用于无线环境特性变化(表征系统当前接入的UE高速移动下的无线特性变化)剧烈下的智能天线下行赋形增益的测试方法。

在上行接收时，每个阵元的输入信号被自适应的加权调整，并与其它的信号相加，已达到从混合的接收信号中解调出期望得到的信号并抑制干扰信号的目的，在用户信息到达方向形成波束，在干扰用户的到达方向形成零陷，提高信号干噪比，从而提高系统的性能。

下行发射时，根据从各天线接收信号中获取的UE信号的幅度、相位信息，通过自适应调整每个辐射天线阵元输出的幅度和相位，使得个天线的输出信号在空间最大功率叠加，产生指向目标UE的赋形波束。理论上讲，对于具有M个天线阵元的智能天线系统，经过智能天线处理，不同阵元的下行信号近似为幅度叠加，信噪比近似可以提高20log(M)dB，即智能天线的下行合成增益为20log(M)dB，其中合成增益包括智能天线功率增益和赋形增益两部分，在本文中，除非特别说明，将合成增益理解为功率增益和赋形增益两部分的和。

在实际的系统中，受诸多因素的限制，比如智能天线系统射频通道的一致性、系统硬件的稳定性以及实际无线环境的深衰落特性，一方面智能天线的合成增益高于或低于理论的增益。另外，随着用户设备(UE)移动时无线环境剧烈变化，将不同瞬态下的测量参数进行平均已经没有理论意义，由此测试的天线增益可能产生较大的误差甚至是不可行的。

在下列文献中介绍了阵列天线增益的方法及相关知识：

(1)公开号为CN1588699A，公开日期为2005年3月2日的“阵列天线优化增益赋形方法”专利申请；(2)公开号为CN1555108A，公开日期为2004年12月15日的“自适应阵列天线”专利申请；

文献(1)提出一种优化的阵列天线的赋形方法，文献(2)提出一种自适应阵列天线的阵列模型。尽管文献(1)和(2)都是提出了阵列天线的阵列模型以及赋形方法，但是两者都没有提出如何验证实现该阵列模型及赋形方法可以得到的赋形增益。

发明内容

为了克服在实际系统中采用理论分析方法推导智能天线赋形增益的不准确的缺点做出本发明，本发明的主要目的在于提供一种智能天线赋形增益的测试方法。

根据本发明实施例的智能天线赋形增益的测试方法包括以下步骤：

第一步骤，配置系统相关参数，使得相关单元处于正常工作状态，并且激活系统校正单元使其修正系统通道的幅度和相位，以保证各通道的幅相特性一致；

第二步骤，根据不同增益参数的测试需要，分别选择当前载频下的天线工作状态和天线赋形状态；

第三步骤，将两个载频的不同时隙设置为优先级不同，并且依次在两个载频的统一个时隙正确接入相同数量的用户设备；

第四步骤，同时记录不同载频的下行时隙发射载频功率或相当于时隙发射在波功率的下行时隙发射码道功率；

第五步骤，根据不同载频的天线工作状态和天线赋形状态，分别获得瞬态下的天线功率增益、赋形增益、合成增益以及不同智能天线算法下的合成增益差；以及

第六步骤，根据在第五步骤中计算的瞬态记录结果，进行最大比合并，获得稳态下的天线功率增益、赋形增益、合成增益以及不同智能天线算法下的合成增益差。

其中，在第一步骤中配置的相关参数包括：小区发射总功率、导频功率、主公共控制物理信道(PCCPCH)功率、专用物理信道(DPCH)最小发射功率范围、DPCH最大发射功率范围、外环功控目标值的调节范围。并且，在第一步骤中涉及的相关单元包括：系统控制单元、基带信号处理单元、射频信号处理单元、室外信号放大单元、系统校正单元、信号收发单元。其中，系统通道是基带信号处理单元到信号收发单元的信号传输载体。

并且，在第二步骤中，通过选择天线工作状态和天线赋形状态，使得参加工作的天线能够对载频所承载的小区进行覆盖。