[发明专利]Massive MIMO端到端性能的快速测试方法

说明书

本发明提出了一种Massive MIMO端到端性能快速测试方法，首先将基站发出的每路原始信号都分为若干路射频信号，确定每路射频信号的相位和幅度；然后按照确定的每路射频信号的相位和幅度控制每路射频信号；最后将上述若干路射频信号合并后输出给移动终端，从而实现模拟移动终端与基站之间的空间位置变化形成MU‑MIMO和3D‑Beamforming。本发明采用传导方案代替OTA，能够快速完成端到端性能简单项测试，且操作简单。

技术领域

本发明属于天线测试技术领域，具体为一种Massive MIMO端到端性能的快速测试方法。

背景技术

5G Massive MIMO中有两个关键技术：MU-MIMO(多用户)和3D-Beamforming(3D波束赋形)，可通过多用户空分复用增益提升网络容量，后者可实现多种场景的覆盖要求。所以在基站或终端的研发阶段中，端到端的性能测试往往也是基于这两个关键技术测试用户速率和吞吐量，但是3GPP的信道场景复杂，研发阶段往往需要快速验证波束赋形下的性能，所以需要一种简单且快速的方法进行测试。

如图1所示，目前主流的MIMO性能测试方法是采用MIMO OTA方案，通过在暗室中布多个双极化天线探头，配合被测件的转动，模拟真实空间环境，但是有其缺陷：

1、为了实现3D信道模型，需在整个球面或水平面以及垂直面上布下数量足够多的探头，成本昂贵；

2、OTA系统建造复杂，测试不灵活，给研发多且紧急任务的测试带来了极大的挑战。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种Massive MIMO端到端性能的快速测试方法。

实现本发明的技术解决方案为：一种Massive MIMO端到端性能快速测试方法，通过改变传导链路上待测射频信号的幅度和相位模拟移动终端与基站之间的空间位置变化形成MU-MIMO和3D-Beamforming，具体步骤为：

步骤1、将基站发出的每路原始信号都分为若干路射频信号，确定每路射频信号的相位和幅度，具体为：根据波束角度与相位差关系计算每路之间的相位差，从而确定每路射频信号的相位，根据需要的移动终端相对基站的距离计算自由空间损耗以获得每路射频信号的幅度；

步骤2、按照确定的每路射频信号的相位和幅度控制每路射频信号；

步骤3、将上述若干路射频信号合并后输出给移动终端。

优选地，步骤1将基站发出的每路原始信号都分为若干路射频信号的具体方法为：在基站每路输出信道上均设置1/N射频功分模块，该模块用于将每一路原始信号分为N路，N为移动终端的接收端口数量。

优选地，步骤1根据波束角度与相位差关系计算每路之间的相位差的计算公式为：

其中，ΔPhase表示通道间相位差，d表示基站阵子间距，θ表示波束角度，λ表示波长。

优选地，步骤1根据需要模拟的移动终端相对基站的距离计算自由空间损耗的计算公式为：

Loss＝32.4+20log(f)+20log(D)

其中，Loss表示自由空间损耗，f表示频率，D表示移动终端相对基站的距离。

优选地，步骤2中按照确定的每路射频信号的相位和幅度控制每路射频信号的具体方法为：在每路射频信号信道设置移相和衰减模块，并通过计算机总线进行射频信号的相位和幅度控制。

优选地，步骤3将若干路射频信号合并后输出给移动终端的具体方法为：在每个移动终端的接收端口设置1/M射频合路模块，该模块用于将基站发出的M路原始信号合为1路流信号。