[发明专利]移动通信基站功率的无线测量方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于移动通信领域，尤其涉及移动通信基站功率的测量。

背景技术

移动通信基站的覆盖范围与基站发射信号功率有关，为了使覆盖范围内的移动台能正常接收基站发射信号，基站发射信号功率需高于一个最小的功率电平。如果发射功率小于这个最小电平时，基站的覆盖范围将会缩小，导致盲区出现，在盲区内移动台无法完成与基站的正常通信。同时，基站的发射功率亦不能过高，因为随着基站发射信号功率的增大，在同一频率上和相邻基站的发射信号所产生的交调越大。交调的增大会导致信道质量下降，通信系统容量减小。从而，准确测量发射功率对移动通信系统性能具有重要作用。

针对动通信基站的功率测量，通常由功率传感器和功率计实现。其中，功率传感器也称功率计探头，将射频信号转换为与功率成正比的电信号，而功率计负责分析电信号并计算其代表的功率。根据功率计在测试系统中的连接方式，可以分为终端式和通过式。上述功率测量通常采用电缆连接基站发射天线与功率计探头。如图1所示，基站单元1直接与传统移动通信基站功率测量装置单元14之间，采用有线电缆单元5连接。然而，在实际应用中，由于基站的架设位置不同，有线连接测试十分不便。比如架设在高山上的基站天线，采用有线连接测量很难实现。针对这样的问题，本发明提出了采用无线连接方式实现移动通信基站功率测量的方法及装置。

发明内容

本发明目的是解决电缆连接功率测量的不足，给出了移动通信基站功率的无线测量方法及其装置。

本发明所述方法，包括以下步骤：

a.         选择满足远场条件的测试点位置，以基站天线位置为参考点                                               ，测量所述测试点相对参考点的三维地理位置坐标(x,y,z)；

b.        功率测量装置通过其接收天线获取移动通信基站的无线信号；

c.                对所述无线信号进行滤波、放大、下变频，完成射频前端处理；

d.               对所述无线信号进行模数转换，得到数字信号；

e.                对所述数字信号进行数字信号处理，获取移动通信基站发射信号功率值的计算方程，从而得到单个测量点的功率值计算方程；

f.                改变测量点位置，顺次重复步骤a、步骤b、步骤c、步骤d、步骤e得到多个测量点的功率值计算方程；

g.               对所述多个测量点的功率值计算方程进行联合求解，推算出移动通信基站发射的信号功率值；

h.        输出所述移动通信基站发射的信号功率值。

其中，远场条件定义为超过远场距离的地区，与发射天线截面的最大线性尺寸和波长有关，，其中D为天线的最大物理线性尺寸。

    优选地，第i个测量点步骤e中，根据第i个测量点相对于基站参考点的三维地理位置坐标，得到基站与第i个测量点之间的距离。根据基站与测量点之间的距离，基站发射天线在功率测量装置的接收天线方向的增益，功率测量装置的接收天线在基站发射天线方向的增益、功率测量装置接收信号功率值、以及功率测量装置固有的插损，功率测量装置接收信号波长λ，根据弗里斯(Friis)传输公式得到移动天线基站发射功率计算方程，。其中，可以在功率测量装置根据天线的尺寸和类型获得，是关于的函数，未知。

得到多个测量点计算方程后，步骤g中，根据个测量点计算方程及其位置信息联合表示为一个方程组为：

为基站天线的方向矢量，为基站天线最大辐射方向的方向矢量，该方程组的未知变量为，共个变量，方程个数为个，求解可得移动天线基站发射功率。

为了使计算出发射功率值更加准确，优选地，在计算出发射功率值后，数字信号处理单元11根据温度传感器单元10提供的温度信息对所述信号功率值进行校准，得到所测基站发射功率值。具体校准过程为，首先通过分析所述移动通信基站功率无线测量装置4的温度漂移分布曲线图得出一个误差模型，建立分布曲线随温度移动的误差表达式（该表达式为移动通信基站功率无线测量装置4功率测量误差与温度的关系函数），利用该误差表达式抵消温度变化，实现对基站发射功率值的校准。