[发明专利]一种测量双极化智能天线业务波束的基准方向的方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及时分同步码分多址（TD-SCDMA）系统所采用的双极化4列8通道智能天线在外场测试条件下判定业务波束的基准方向的方法。

背景技术

智能天线是TD-SCDMA系统中采用的一项物理层关键技术，它采用空分多址(SDMA)技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号区分开来，最大限度地利用有限的信道资源。智能天线的核心是波束赋形算法和数字信号处理器，通过自适应算法实时产生天线阵列的权值，并利用波束形成网络动态调整业务波束，使得主波束对准有用信号上行波达角（DOA）方向，旁瓣和零陷对准其他干扰用户方向，达到增强有效信号、抑制干扰信号的目的。

在智能天线的外场测试过程中，业务波束的基准方向是测量移动终端的方位和业务波束的波达角的所必须的数据。传统获取业务的波束基准方向的方法是依靠工程师的经验，利用简单的目测方式，将智能天线阵列本身所指的方向作为业务波束的基准方向。然而，由于在智能天线工作之前，必须先对其进行阵列校准，环境、气候等因素的不可预知性将导致阵元的幅度和相位在校准之后发生变化，通过目测获得的业务波束的基准方向将与实际业务波束的基准方向之间存在偏差。此外，相比单极化智能天线阵列，双极化智能天线阵列是由相互正交的极化方向的辐射单元组成，业务波束在不同的极化方向具有不同的传播特性，这进一步提高了获取业务波束的基准方向的难度。

TD-SCDMA系统采用时分同步技术，上下行信号的频段相同，这使得根据上行接收信号的生成权值可直接应用于下行业务波束的赋形，为在外场环境下采用本发明测量智能天线业务波束的基准方向提供了条件。

发明内容

为了进一步测量TD-SCDMA系统中业务波束的DOA估计值精度，本发明提供了一种测量双极化智能天线业务波束的基准方向的方法。

本发明测量双极化智能天线业务波束的基准方向的方法，包括以下步骤：

第一步骤，配置待测双极化智能天线系统的相关参数，使所述双极化智能天线系统处于正常工作状态；

第二步骤，以所述双极化智能天线系统的天线阵列的地理位置为圆心，以一定距离为半径，在圆弧上的选取N个均匀分布的测试点，获取圆心和N个测试点的地理位置信息；

第三步骤，扫频仪外接接收天线，使所述接收天线的极化方式与所述双极化智能天线系统的某一极化方式相同；

第四步骤，在所述N个测试点中某一个点的物理位置上，使用所述述扫频仪测量在一段时间内所述待测双极化智能天线系统产生业务波束的平均功率强度，

第五步骤，与第四步骤同样的方法测量在所有N个测试点上的所述待测双极化智能天线系统产生业务波束的平均功率强度，

第六步骤，根据上述各测试点相对所述天线阵列的方位角，以及各测试点对应的平均功率强度，描绘第一极化方向波束幅度方向图A；

第七步骤，替换该扫频仪外接的接收天线，替换后所采用的天线的极化方式与所述双极化智能天线系统的另一极化方式相同；重新按照第四步骤至第六步骤的方法，绘制第二极化方向波束幅度方向图B；

第八步骤，将方向图A和方向图B中具有相同方位角的波束幅度点做合成计算，绘制合成波束幅度方向图C；

第九步骤，获得方向图C中主波束的两个半功率点对应的方位角，计算这两个方位角的夹角的中线，该中线对应的方位角即为业务波束的基准方向。

优选的，所述第一步骤中的所述相关参数包括：接入频点、接入时隙为3时隙、公共物理信道（PCCPCH）最大发射功率30dBm、业务信道单码道发射功率-18~+1、小区负载为0、关闭内外环功率控制、校正参数、业务波束权值，其中业务波束权值为分别对应双极化智能天线8个阵元的8个一组参数，该组参数赋予业务波束指向基准方向。

优选的，在所述第二步骤中，获取的圆环上的N个点的地理位置信息为GPS位置信息。

优选的，在所述第三步骤中，扫频仪外接的天线为单极化天线。

优选的，在所述第八步骤中，计算该两个记录的合成值时，首先把两个记录的单位从分贝毫瓦（dBm）的值转化为瓦特（Watt）或者毫瓦（MilliWatt），然后把转化单位后的两个记录值相加，然后把相加后的值的单位从瓦特或者毫瓦转化为分贝毫瓦。

本方法提出了一种测量双极化智能天线业务波束的基准方向的方法，克服了现有的依靠工程师目测和经验确定基准方向的缺陷，为双极化智能天线的外场测试中准确测量移动终端的方位和业务波束的波达角提供了有利条件。

附图说明