[发明专利]多通道信道仿真器、终端一致性测试系统及相位校准系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种多通道信道仿真器、终端射频一致性测试系统及相位校准系统。

背景技术

无线通信系统的终端射频一致性测试中，一定会包含对于终端正确接收和解调经过复杂无线信道衰落环境的信号的能力的评估测试。射频一致性测试中所需要的各种复杂无线信道衰落环境会以标准的形式定义在一致性测试协议规范中，如中国移动运营的第三代移动通信技术(3rd-Generation，简称3G)无线通信制式时分同步码分多址(TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，简称TD-SCDMA)的终端射频一致性测试，遵循第三代合作伙伴计划(3rdGenerationPartnershipProject，简称3GPP)TS34.122协议，该协议的附录D就定义了相关的复杂衰落环境。无线信道仿真器(ChannelEmulator，简称CE)最主要的功能就是在实验室中提供模拟复杂无线信道的能力，使得终端研发厂商、检测机构无需在真实的外场进行测试，降低了测试成本与开发周期，如图1所示。

传统的信道仿真器在搭建测试系统后，正式测试之前需要对经过信道仿真器的测试系统进行功率校准和相位校准。对于每台信道仿真器，仪表厂商在出厂前都会有功率校准和计量。造成延迟的原因主要是射频传输路径的长度差异、有源射频器件的群时延特性的不一致。对于M*N的多输入多输出系统(Multiple-InputMultiple-Output，简称MIMO)测试系统(M和N均为大于等于2的整数)，信道仿真器的M个射频输入端都分别有各自的延迟(相位差)，N个射频输出同样分别都有各自的延迟。因此M个输入分别与N个输出搭配构成M*N个逻辑信道，也就有M*N种不同的延迟。因此相位校准需要对于每条逻辑通路分别进行校准，才能保证每条“Inputm->Outputn(m∈M,n∈N)”的相位保持一致。以进行8*2单向MIMO接收性能测试为例，如图2，逻辑通道有8*2＝16条。现有对信道仿真器进行相位校准是采用网络分析仪，对每条逻辑通道“Inputm->Outputn(m∈M,n∈N)”的延迟进行标定，并选择其中1条作为标准，如“Input1->Output1”，其他逻辑通道与“Input1->Output1”的延迟差异在信道仿真器的设置中进行补偿，如图3所示。

但是应用传统的信道仿真器和相位校准方法，8*2MIMO需要校准16条逻辑通道，每校准一条新的逻辑通道还需要重新更换网络分析仪的输入/输出端口与信道仿真仪输入/输出的连接，8*2MIMO需重新接线8*2*2＝32次，完成校准后际执行终端射频一致性测试前又需将8根输入接到系统模拟器(SystemSimulator，简称SS)上，2根输出接到被测终端(DeviceUnderTest，简称DUT)上，整个工作过程非常繁复，多次的重新拧线和连接操作会带来相应的不确定度的增加；并且以目前各大仪表厂商的技术能力，每次相位校准只能够保证不关机下工作24小时，之后还需重新校准；另外更换频点、修改输入/输出功率、重新开关仪表都需要重新进行校准。这样系统校准时间可能会占到整个测试时间的50％，极大的增加了测试时间和测试成本。

而且随着无线终端应用爆发式的发展，对于用户数据速率的需求也与日俱增，各大运营商也如火如荼的推动无线通信制式和技术的发展与演进，长期演进技术升级版(LTE-Advanced，简称LTE-A)、时分双工技术的长期演进TDD+和第五代移动通信技术(5-Generation，简称5G)都在加速部署之中。其中智能天线、大规模多输入多输出系统MassiveMIMO、3D-MIMO等多天线技术作为提升用户速率的重要手段日益受到各大厂商的重视。这些技术对于收发天线数的需求相比原来2G/3G有着成倍的增加。

鉴于此，如何解决信道仿真器在相位校准、终端射频一致性测试、更换频点、修改输入/输出功率和重新开关仪表等过程中多次连接操作带来的不确定度增加、效率低的问题成为目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明提供一种多通道信道仿真器、终端射频一致性测试系统及相位校准系统，能够解决信道仿真器在相位校准、终端射频一致性测试、更换频点、修改输入/输出功率和重新开关仪表等过程中多次连接操作带来的不确定度增加的问题，提高性测及相位校准的效率，极大降低了相位校准的工作量。