[發明專利]多通道信道仿真器、終端一致性測試系統及相位校準系統

在審

• 申請號: 201510889072.0
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN105406930A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 孫宇光;唐恬;張治
• 申請（專利權）人: 北京星河亮點技術股份有限公司
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391;H04B17/12;H04B17/21
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種多通道信道仿真器、終端射頻一致性測試系統及相位校準系統。

背景技術

無線通信系統的終端射頻一致性測試中，一定會包含對于終端正確接收和解調經過復雜無線信道衰落環境的信號的能力的評估測試。射頻一致性測試中所需要的各種復雜無線信道衰落環境會以標準的形式定義在一致性測試協議規范中，如中國移動運營的第三代移動通信技術(3rd-Generation，簡稱3G)無線通信制式時分同步碼分多址(TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，簡稱TD-SCDMA)的終端射頻一致性測試，遵循第三代合作伙伴計劃(3rdGenerationPartnershipProject，簡稱3GPP)TS34.122協議，該協議的附錄D就定義了相關的復雜衰落環境。無線信道仿真器(ChannelEmulator，簡稱CE)最主要的功能就是在實驗室中提供模擬復雜無線信道的能力，使得終端研發廠商、檢測機構無需在真實的外場進行測試，降低了測試成本與開發周期，如圖1所示。

傳統的信道仿真器在搭建測試系統后，正式測試之前需要對經過信道仿真器的測試系統進行功率校準和相位校準。對于每臺信道仿真器，儀表廠商在出廠前都會有功率校準和計量。造成延遲的原因主要是射頻傳輸路徑的長度差異、有源射頻器件的群時延特性的不一致。對于M*N的多輸入多輸出系統(Multiple-InputMultiple-Output，簡稱MIMO)測試系統(M和N均為大于等于2的整數)，信道仿真器的M個射頻輸入端都分別有各自的延遲(相位差)，N個射頻輸出同樣分別都有各自的延遲。因此M個輸入分別與N個輸出搭配構成M*N個邏輯信道，也就有M*N種不同的延遲。因此相位校準需要對于每條邏輯通路分別進行校準，才能保證每條“Inputm->Outputn(m∈M,n∈N)”的相位保持一致。以進行8*2單向MIMO接收性能測試為例，如圖2，邏輯通道有8*2＝16條。現有對信道仿真器進行相位校準是采用網絡分析儀，對每條邏輯通道“Inputm->Outputn(m∈M,n∈N)”的延遲進行標定，并選擇其中1條作為標準，如“Input1->Output1”，其他邏輯通道與“Input1->Output1”的延遲差異在信道仿真器的設置中進行補償，如圖3所示。

但是應用傳統的信道仿真器和相位校準方法，8*2MIMO需要校準16條邏輯通道，每校準一條新的邏輯通道還需要重新更換網絡分析儀的輸入/輸出端口與信道仿真儀輸入/輸出的連接，8*2MIMO需重新接線8*2*2＝32次，完成校準后際執行終端射頻一致性測試前又需將8根輸入接到系統模擬器(SystemSimulator，簡稱SS)上，2根輸出接到被測終端(DeviceUnderTest，簡稱DUT)上，整個工作過程非常繁復，多次的重新擰線和連接操作會帶來相應的不確定度的增加；并且以目前各大儀表廠商的技術能力，每次相位校準只能夠保證不關機下工作24小時，之后還需重新校準；另外更換頻點、修改輸入/輸出功率、重新開關儀表都需要重新進行校準。這樣系統校準時間可能會占到整個測試時間的50％，極大的增加了測試時間和測試成本。

而且隨著無線終端應用爆發式的發展，對于用戶數據速率的需求也與日俱增，各大運營商也如火如荼的推動無線通信制式和技術的發展與演進，長期演進技術升級版(LTE-Advanced，簡稱LTE-A)、時分雙工技術的長期演進TDD+和第五代移動通信技術(5-Generation，簡稱5G)都在加速部署之中。其中智能天線、大規模多輸入多輸出系統MassiveMIMO、3D-MIMO等多天線技術作為提升用戶速率的重要手段日益受到各大廠商的重視。這些技術對于收發天線數的需求相比原來2G/3G有著成倍的增加。

鑒于此，如何解決信道仿真器在相位校準、終端射頻一致性測試、更換頻點、修改輸入/輸出功率和重新開關儀表等過程中多次連接操作帶來的不確定度增加、效率低的問題成為目前需要解決的技術問題。

發明內容

為解決上述的技術問題，本發明提供一種多通道信道仿真器、終端射頻一致性測試系統及相位校準系統，能夠解決信道仿真器在相位校準、終端射頻一致性測試、更換頻點、修改輸入/輸出功率和重新開關儀表等過程中多次連接操作帶來的不確定度增加的問題，提高性測及相位校準的效率，極大降低了相位校準的工作量。