專利名稱：用于測試時(shí)分多址無線通信系統(tǒng)中基站的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中基站的測試，更具體地，涉及帶有時(shí)分多址(TDMA)信道的蜂窩無線電話系統(tǒng)的基站的測試。發(fā)明的背景為了充分測試蜂窩電話系統(tǒng)的無線電設(shè)備，使用了某種類型的無線電測試設(shè)備。在對模擬蜂窩無線電話系統(tǒng)的基站進(jìn)行測試時(shí)，通常在普通被使用于通信業(yè)務(wù)的基站發(fā)射機(jī)和相應(yīng)的基站接收機(jī)之間建立無線測試環(huán)路。由于發(fā)射機(jī)和相應(yīng)的接收機(jī)被設(shè)計(jì)成工作在相同的射頻(RF)雙工信道上，所以發(fā)射機(jī)和接收機(jī)可互相進(jìn)行測試。因?yàn)椴恍枰~外的接收機(jī)或發(fā)射機(jī)來測試基站發(fā)射機(jī)及其相應(yīng)的接收機(jī)(只需要使用混頻器把射頻(RF)頻率加以調(diào)換)，因此這樣的安排就降低了測試設(shè)備的成本。
在數(shù)字移動系統(tǒng)中，諸如歐洲使用的GSM(全球移動通信)系統(tǒng)或美國所引用的TDMA(時(shí)分多址)系統(tǒng)中，基站發(fā)射機(jī)發(fā)射具有被分配在多個不同時(shí)隙或“信道”上的多個下行鏈路消息的RF載波信號，而基站接收機(jī)接收具有被分配在不同“信道”上的多個上行鏈路消息的不同的RF載波信號。因?yàn)榘l(fā)射機(jī)和接收機(jī)的時(shí)隙在時(shí)間上是互相有偏移的，因此，發(fā)射機(jī)的時(shí)隙不能被直接鏈接到接收機(jī)的相同時(shí)隙上。因?yàn)榛景l(fā)射機(jī)和接收機(jī)以不同的RF載頻和在不同的信道上工作，因此在一個基站的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間不能很容易地建立無線測試環(huán)路。
在某些TDMA系統(tǒng)中，由于信道可能使用多個RF載波，即信道是所謂的跳頻信道時(shí)，問題甚至變得更為困難。如果“跳頻”系統(tǒng)中的常規(guī)通信業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)被用作為無線測試環(huán)路的一部分，那么這種無線測試環(huán)路將導(dǎo)致和跳到被測試的RF載波信號上的所有“信道”相干擾。
因此，就需要一種利用低成本的射頻(RF)測試環(huán)路，而不需要任何附加的昂貴的信號處理設(shè)備來測試基站的方法。發(fā)明概述本發(fā)明提供一種利用低成本的射頻(RF)測試環(huán)路，而不需要任何附加的昂貴的信號處理設(shè)備來進(jìn)行測試數(shù)字蜂窩電話系統(tǒng)的基站的方法。測試環(huán)路是實(shí)時(shí)的，藉此消除了用于通信的無線信道的時(shí)間偏移。基站，是一種在時(shí)分多址(TDMA)無線通信系統(tǒng)中常見的類型，發(fā)射和接收RF載波信號，這些信號被劃分成用于上行鏈路通信和下行鏈路通信的多個幀和時(shí)隙。時(shí)隙相應(yīng)于信道。基站發(fā)射機(jī)在預(yù)定的下行鏈路時(shí)隙期間從基站發(fā)射RF載波信號。發(fā)射機(jī)的RF載波信號被加到射頻測試環(huán)路上。射頻測試環(huán)路把發(fā)射機(jī)的RF載波頻率換到能在預(yù)定的上行鏈路時(shí)隙期間被基站接收機(jī)所接收的RF載波頻率上。然后，可測試所接收的RF載波信號，以確定誤碼率(BER)，發(fā)射信號電平，接收靈敏度或者進(jìn)行無論何種被認(rèn)為是合適的測試。圖形簡述

圖1是數(shù)字蜂窩電話系統(tǒng)基站中的發(fā)射機(jī)下行鏈路時(shí)隙圖和接收機(jī)上行鏈路時(shí)隙圖；圖2是本發(fā)明的射頻測試環(huán)路方框圖，且測試環(huán)也能用TRX(收發(fā)機(jī))來實(shí)現(xiàn)；圖3是用于變換發(fā)射機(jī)信號頻率的電路板方框圖；圖4是本發(fā)明射頻測試環(huán)路的更詳細(xì)的方框圖；圖5是具有工作時(shí)隙和空閑時(shí)隙的發(fā)射機(jī)下行鏈路時(shí)隙圖和接收機(jī)上行鏈路時(shí)隙圖；圖6是利用存貯的測試模型的射頻測試環(huán)路實(shí)施例的方框圖。優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述本發(fā)明的方法和裝置提供了一種以低成本的，對于在TDMA型蜂窩電話系統(tǒng)基站中實(shí)現(xiàn)射頻測試環(huán)路問題的解決辦法。射頻測試環(huán)路被專門設(shè)計(jì)成只影響時(shí)分多址RF載波信號對中的兩個信道。
現(xiàn)參考圖1，該圖顯示了在GSM系統(tǒng)中所見的那種時(shí)分多址RF載波信號對的幀和時(shí)隙。在圖1中，RF載波對被劃分成幀，這些幀又再被劃分成時(shí)隙。下行鏈路傳輸，通常是指從基站到移動站的RF載波信號傳輸，被劃分成具有八個時(shí)隙#0到#7的多個幀，以便為多到八個移動站提供服務(wù)。上行鏈路傳輸，通常是指從移動站到基站的RF載波信號傳輸，也被劃分成具有八個時(shí)隙#0到#7的多個幀，但上行鏈路時(shí)隙相對于下行鏈路時(shí)隙偏移約三個時(shí)隙。對數(shù)字TDMA系統(tǒng)，諸如GSM系統(tǒng)的測試更為復(fù)雜化，因?yàn)樗鼘⒁馕吨跍y試期間八個信道將不能被用于通信業(yè)務(wù)。這是因?yàn)槊總€TDMA時(shí)隙通常能被用于一路語音電話。為避免這種不能提供服務(wù)的問題，測試環(huán)路在時(shí)間上必須是不連續(xù)的。如上所述，在GSM系統(tǒng)中，下行鏈路TDMA幀和上行鏈路TDMA幀在時(shí)間上相隔三個時(shí)隙。這個實(shí)際情況可由測試環(huán)路裝置中的延時(shí)功能處理，以便把信息發(fā)送到上行鏈路方向上合適的時(shí)隙。然而，這個問題也可藉助于在測試期間內(nèi)使用屬于不同的通信信道的兩個同時(shí)的時(shí)隙的方法而得以避免。這種安排的缺點(diǎn)是，在測試期間只有六個時(shí)隙可供通信業(yè)務(wù)使用，但這種安排大大減少測試環(huán)的復(fù)雜性和成本。為了不讓延時(shí)功能使測試環(huán)路復(fù)雜化，測試環(huán)將把預(yù)定的下行鏈路時(shí)隙，例如#4，和出現(xiàn)在相同時(shí)間處的上行鏈路時(shí)隙#1相鏈接，以構(gòu)成射頻測試環(huán)路。
射頻測試環(huán)路必須能夠只在每個TDMA幀的一個預(yù)定時(shí)隙上閉合環(huán)路。由于來自基站發(fā)射機(jī)的下行鏈路傳輸RF載頻被特意地設(shè)計(jì)成不同于由基站接收機(jī)接收的上行鏈路傳輸?shù)腞F載頻，因此，本發(fā)明必須把來自基站發(fā)射機(jī)的RF載波信號的頻帶變換到基站接收機(jī)能夠接收的頻帶上。當(dāng)本發(fā)明被用于“跳”頻系統(tǒng)時(shí)，射頻測試環(huán)路還必須能執(zhí)行下行鏈路傳輸?shù)奶l方案。而且，當(dāng)把信號變換到基站接收機(jī)的頻率上時(shí)，上行鏈路時(shí)隙的跳頻方案也必須被使用。此處所被考慮的測試是一個單個時(shí)隙的環(huán)路。如果需要，可使用幾個這樣的測試，測試可逐個依次進(jìn)行或間隔一定的時(shí)間。對于每個測試，必須考慮上行和下行鏈路跳頻的順序。
現(xiàn)參考圖2，方框圖顯示了本發(fā)明的基站和射頻測試環(huán)路12。射頻測試環(huán)包括電路板12，它被用來對發(fā)射機(jī)和接收機(jī)硬件進(jìn)行校準(zhǔn)，檢驗(yàn)和監(jiān)管。為基站的所有收發(fā)機(jī)所共用的電路板，最好被裝在單獨(dú)的屏蔽盒內(nèi)。射頻測試環(huán)能執(zhí)行的功能包括測試發(fā)射機(jī)-接收機(jī)環(huán)路，功率管理，接收信號強(qiáng)度指示(RSSI)，以及返回?fù)p耗計(jì)算。這些功能可替換地被集成在TRX(發(fā)射接收機(jī))板上。圖2顯示了射頻測試環(huán)路12如何和基站的其它部件相互作用的。典型的數(shù)字基站包括多個收發(fā)機(jī)(TRX)10，它們通過其單個的載波功率放大器21及其自動-調(diào)諧組合器13連接到發(fā)射機(jī)天線11上?？商鎿Q地，發(fā)射機(jī)可直接連接到自動-調(diào)諧組合器13上，而不用單個的載波放大器21，或者可使用多個載波功率放大器以代替單個載波功率放大器21和自動-調(diào)諧組合器13。可替換地，也可使用3dB混合組合器以代替自動-調(diào)諧濾波器組合器。
定向耦合器22連接在發(fā)射機(jī)天線11和自動-調(diào)諧組合器13之間。定向耦合器允許，相應(yīng)于總的前向和反射RF頻譜的，單一信號TXFWD和信號TX REFL被加到射頻測試環(huán)路12上。反射信號是用來進(jìn)行VSWR(電壓副載波比)計(jì)算的，且它并不包括在環(huán)路中。在圖2所示本發(fā)明的實(shí)施例中，表示了把發(fā)射機(jī)部分的輸出和接收機(jī)部分的輸入通過耦合器22，14A，14B連接到測試環(huán)路12上。然而，也有可能通過空中進(jìn)行耦合而不用耦合器22，14A，14B。
來自射頻測試環(huán)路12的輸出信號通過多路耦合器14A和14B被加到接收機(jī)輸入路徑上。應(yīng)當(dāng)注意到，來自測試環(huán)路的信號不是加到接收機(jī)天線上，而是和來自天線的信號相并行。多路耦合器14A，14B通過功率分配器23把信號饋送給收發(fā)機(jī)10。射頻測試環(huán)路12包括連接到通信鏈路上的輸出端24。通信鏈路允許射頻測試環(huán)路和控制功能進(jìn)行通信。射頻測試環(huán)路能夠?yàn)榛镜娜魏屋d頻，通過任何收發(fā)機(jī)10來建立環(huán)路。最好地在控制信號中定義載波頻率或信道號。
現(xiàn)參考圖3，顯示了電路板12的方框圖。電路板12包括混頻器31，它把發(fā)射機(jī)的輸出信號TRX10與來自信號發(fā)生器32的信號進(jìn)行混頻，并把信號變換成中頻信號。中頻信號被衰減器33衰減，再被加到第二混頻器34上。混頻器34把被衰減的中頻信號和由信號發(fā)生器35給出的信號進(jìn)行混頻，以便把信號變換成和射頻測試環(huán)路中接收機(jī)頻帶具有相同頻帶的信號。信號發(fā)生器32，35是受微處理器36控制。信號發(fā)生器32，35是能被調(diào)諧到基站的任何接收頻率上的精密信號發(fā)生器?；祛l器34的輸出信號就從電路12通過多路耦合器14A，14B被加到收發(fā)機(jī)10上，在多路耦合器14A，14B中該信號被加到多路耦合器的接收濾波器上。最好是在不對信號反相的條件下由混頻器31，34進(jìn)行信號混頻。
現(xiàn)在將更詳細(xì)地解釋電路12的運(yùn)行。被發(fā)送的和進(jìn)行環(huán)路測試信號(f0)和其它頻率一起首先被濾波，然后由混頻器31將其與由信號發(fā)生器32提供的頻率(f0)+70MHz進(jìn)行混頻。結(jié)果是選定特定射頻(f0)以及生成70MHz的中頻信號。中頻信號非常強(qiáng)，因?yàn)樗唇?jīng)受無線路徑的衰減。然而，定向耦合器22有40dB的衰減。因此，中頻信號由衰減器33衰減。然后，環(huán)路中信號被變換到上行鏈路信號的頻段上，在GSM系統(tǒng)中此頻段比下行鏈路頻段低45MHz?；祛l器34把環(huán)路信號和由信號發(fā)生器35給出的頻率(f0－70－45MHz)進(jìn)行混頻，以變換此環(huán)路信號。微處理器36指示衰減器33和信號發(fā)生器32，35到所需要的值。
現(xiàn)參考圖4，方框圖更詳盡地說明本發(fā)明的射頻測試環(huán)。圖4的測試環(huán)路又被劃分成接收機(jī)部分40，發(fā)射機(jī)部分50和功率表部分60。
接收機(jī)部分40包括時(shí)間開關(guān)40，它被連接到耦合器22和可變衰減器42?？勺兯p器42的輸出由帶通濾波器43濾波。(通帶等于總的發(fā)射頻帶)?；祛l器44把帶通濾波器43的輸出和來自振蕩器45的信號進(jìn)行混頻。混頻器44的輸出由第二帶通濾波器46濾波(其中心頻率等于中頻，帶寬等于單個載波的帶寬)，然后輸出被加到發(fā)射機(jī)部分50和功率表部分60。
發(fā)射機(jī)部分50包括可變增益放大器51，它放大來自接收機(jī)40的輸出信號?；祛l器52將可變增益放大器51的輸出和來自振蕩器53的信號進(jìn)行混頻。混頻器52的輸出由帶通濾波器54濾波(其通帶等于總的接收機(jī)頻帶)，然后，其輸出被加到耦合器14上。
功率表部分60被連接到第二帶通濾波器46的輸出端。功率表部分60包括混頻器61，它把帶通濾波器46的輸出和由振蕩器62給出的信號進(jìn)行混頻?；祛l器61的輸出由低通濾波器63濾波，接著由可變增益放大器64放大。峰值檢測器65檢測可變增益放大器64輸出中的預(yù)定峰值，并輸出信號P。
系統(tǒng)軟件提供了圖4所示系統(tǒng)內(nèi)的測試環(huán)路的建立。環(huán)路可在通信業(yè)務(wù)很少的時(shí)候被建立，或者根據(jù)系統(tǒng)操作員的命令被建立。本發(fā)明也被構(gòu)造成按照通信業(yè)務(wù)密度自動建立測試環(huán)路。當(dāng)決定為了測試目的而接通環(huán)路時(shí)，接收機(jī)部分40的時(shí)間開關(guān)41被啟動。時(shí)間開關(guān)41只在將被環(huán)回的預(yù)定時(shí)隙內(nèi)是打開的。所有其它時(shí)隙照常被發(fā)送。
在選定時(shí)隙中的信號接著被可變衰減器42衰減并被帶通濾波器43濾波。當(dāng)執(zhí)行此功能時(shí)，系統(tǒng)考慮到帶通濾波器43的輸出可能由于各種不同的因素而不同。這些因素包括(1)不同的配置的網(wǎng)眼半徑(例如，在基站范圍內(nèi)的幾個重疊/覆蓋網(wǎng)眼)，(2)跳頻方面的變動(即，在GSM系統(tǒng)中，當(dāng)在載波“0”跳動時(shí)，功率可能變化)，和(3)動態(tài)基站輸出功率調(diào)節(jié)，如果通信業(yè)務(wù)被用作為下行鏈路測試激勵，這種調(diào)節(jié)可能是恰當(dāng)?shù)?。?yīng)當(dāng)注意到，載波“0”是載送命令信道(FCCH/SCH/BCCH/CCCH)和定義網(wǎng)眼的頻率(在GSM系統(tǒng)中)。GSM系統(tǒng)要求，在“0”載波上的傳輸是連續(xù)的并具有恒定的功率。因此控制環(huán)路的軟件具有工作于可變衰減器42的衰減算法。當(dāng)結(jié)合本發(fā)明利用跳頻時(shí)，跳頻會引起輸出功率的快速變化，因此必須和跳頻算法一起知道載波“0”頻率。
如果跳頻算法知道設(shè)想的網(wǎng)眼輸出功率，那么，它就使用網(wǎng)眼輸出功率作為送進(jìn)算法的輸入。這種安排允許收發(fā)機(jī)10的輸出功率被檢驗(yàn)。由于時(shí)隙信道可在頻域上跳變，測試環(huán)如前所述地考慮這種情況。這可藉控制第一振蕩器45和混頻器44來完成?？砂凑障滦墟溌窌r(shí)隙信道的跳變算法，該信號具有給定頻率和給定功率?？刂普袷幤?5進(jìn)行跳頻。這樣一種安排在所選定的時(shí)隙上形成信號。
由于信號沿環(huán)路返回到另一個時(shí)隙信道，該信道可能和下行鏈路時(shí)隙信道不同地跳頻。因此，需要振蕩器53混頻器52組合，它按照和信號有關(guān)的上行鏈路信道跳變算法進(jìn)行操作。
完成上述功能的偽碼功能可表示如下IF(如果)要接成環(huán)路，THEN(那么)把時(shí)間開關(guān)41設(shè)置成對選定的時(shí)隙打開，F(xiàn)OR(對于)每個TDMA幀，DO(進(jìn)行)，由跳變算法計(jì)算下行鏈路頻率，按照下行鏈路頻率設(shè)置第一振蕩器45，由跳變算法計(jì)算上行鏈路頻率，按照上行鏈路頻率設(shè)置第二振蕩器53，IF(如果)載波“0”頻率，THEN(那么)設(shè)置衰減為Pc－Pr，ELSE(否則)，設(shè)置衰減為Pn－Pr，ENDIF(結(jié)束如果)，用功率表60測量時(shí)隙信號的功率IF(如果)測量大于預(yù)定值，THEN(那么)，減小PrENDIF(結(jié)束如果IF)，IF(如果)測量低于預(yù)定值，THEN(那么)增加PENDIF(結(jié)束如果(IF))ENDFOR(結(jié)束對于(FOR))Pc＝載波“0”的功率，Pn＝網(wǎng)眼輸出功率，Pr＝調(diào)節(jié)器功率。
應(yīng)當(dāng)注意到，在非跳頻系統(tǒng)的情況下，測試環(huán)可由去掉一個振蕩器/混頻器組合而進(jìn)一步得以簡化。還應(yīng)當(dāng)注意到，當(dāng)對下行鏈路時(shí)隙0，1和2進(jìn)行環(huán)路測試時(shí)，被傳送信號將出現(xiàn)在上行鏈路方向上的另一個TDMA幀中。在測試時(shí)，這一實(shí)際情況對于TRX接收機(jī)功能必須予以考慮。
也有可能的是，下行鏈路信道不作頻率跳變而進(jìn)行時(shí)間跳變。換句話說，不是指定在特定的時(shí)隙中，例如時(shí)隙#5，及跳變到不同的頻率，而是讓下行鏈路信道從一個開始的時(shí)隙跳到另一個時(shí)隙，例如從時(shí)隙#5跳到時(shí)隙#3。因此，本發(fā)明的測試環(huán)路可被構(gòu)造成適合于時(shí)隙跳變方案，以及頻率跳變方案。
由于TRX接收機(jī)可接收來自天線15和測試環(huán)12的信號，產(chǎn)生被傳送信號的功率必須被控制。這是因?yàn)樵诮邮諜C(jī)天線15上所接收的干擾信號取決于總的系統(tǒng)的C/I概算。TRX接收機(jī)功能可按兩種不同方式實(shí)現(xiàn)。第一方式，采用耦合器14，把接收機(jī)天線15，環(huán)路信號和接收機(jī)功能相連接。第二種方式是采用開關(guān)，每次只接通一個信號。由于C/I值隨時(shí)間而變化，因此，最好在環(huán)路測試之前和之后進(jìn)行背景干擾電平的測量。換句話說，希望在利用測試環(huán)路進(jìn)行測試之前和之后完成對背景干擾電平的檢驗(yàn)，以便得到系統(tǒng)中其它網(wǎng)眼所產(chǎn)生的測試干擾電平的概貌。
當(dāng)把通常的通信業(yè)務(wù)用作為下行鏈路測試激勵時(shí)，就需要在TRX10內(nèi)有一個算法以建立測試環(huán)路。該算法可以是根據(jù)TRX10內(nèi)的時(shí)隙信道的實(shí)際使用情況。每個時(shí)隙信道可被假定為工作的(正在進(jìn)行通話)或空閑的(無通信業(yè)務(wù))。這種狀態(tài)適合于時(shí)隙信道的上行鏈路和下行鏈路部分。圖5說明了在上行鏈路和下行鏈路方向的時(shí)隙。工作時(shí)隙以A表示，空閑時(shí)隙以I表示。圖5中，有一個使用普通的通信業(yè)務(wù)作為下行鏈路測試激勵的可能的環(huán)路和三個不適合于用作為下行鏈路測試激勵的環(huán)路。因此，在圖5所描述的情況中，與TRX10相關(guān)的算法在下行鏈路信道工作而相應(yīng)的上行鏈路信道空閑時(shí)，允許一個測試環(huán)路。
本發(fā)明并不限于把實(shí)際通信業(yè)務(wù)信道用作為測試激勵。本發(fā)明也適于把存儲的測試模式用作為測試激勵。然而，當(dāng)在IS-54-A標(biāo)準(zhǔn)中所描述的美國數(shù)字蜂窩(ADC)系統(tǒng)和歐洲實(shí)施的GSM系統(tǒng)中使用存儲的測試模式時(shí)，有某些不同點(diǎn)。圖6表示如何使用ADC或GSM系統(tǒng)之中這樣的測試模式。圖6所示的測試環(huán)路12放置在TRX10的發(fā)射機(jī)10’和接收機(jī)10″之間。發(fā)射機(jī)10′和接收機(jī)10″分別連接到交換裝置71，72。微處理器73控制了測試環(huán)路12，交換裝置71，72，測試模式發(fā)生裝置74，測試模型接收裝置75，下行鏈路業(yè)務(wù)76和上行鏈路業(yè)務(wù)77。
在美國數(shù)字蜂窩(ADC)系統(tǒng)中，下行鏈路和上行鏈路脈沖串的比特格式是不同的，因此，普通的業(yè)務(wù)不能直接被環(huán)回以用于測試目的。替代地，可把特定的測試模式存儲在發(fā)射接收機(jī)10的測試模式產(chǎn)生裝置74中，以完成測試。這些測試模式應(yīng)當(dāng)符合上行鏈路比特格式的標(biāo)準(zhǔn)。在無線信道的下行鏈路和上行鏈路之間的時(shí)間差是一個時(shí)隙和45個字符，如IS-54-A標(biāo)準(zhǔn)所描述的那樣。當(dāng)發(fā)射機(jī)10發(fā)射一個測試脈沖串時(shí)，該脈沖串相對于發(fā)射的業(yè)務(wù)脈沖串必須延時(shí)該時(shí)間總量。這并不引起任何附加的復(fù)雜性，因?yàn)闇y試脈沖串已被存儲在測試模式產(chǎn)生裝置74中。在測試期間，整個無線信道因測試而被阻塞。這意味著，整個頻率及其三個時(shí)隙不能供通信業(yè)務(wù)使用。這是因?yàn)椋瑑蓚€信道為測試所需要而第三信道在其發(fā)送端被測試脈沖串復(fù)蓋而不符合通信業(yè)務(wù)脈沖限制條件。
在歐洲GSM系統(tǒng)中，下行鏈路和上行鏈路脈沖串的格式是相同的。預(yù)先存儲的測試模式和實(shí)際業(yè)務(wù)均可被用作為測試環(huán)路的激勵。無線信道的下行鏈路和上行鏈路之間的時(shí)間差正好是三個時(shí)隙，這就意味著，如果使用預(yù)先存儲的測試模式，把一個連接構(gòu)成環(huán)路會阻塞兩個信道不能用于通信業(yè)務(wù)。然而，如果把正在進(jìn)行的業(yè)務(wù)用作測試，那么就只阻塞一個信道。在測試時(shí)，無線頻率上的另外六個或七個信道可被用于通信業(yè)務(wù)。由于這一點(diǎn)，RF環(huán)可以包括一個時(shí)間開關(guān)，它只在所要的時(shí)間上提供一個環(huán)路。
本發(fā)明的射頻測試環(huán)路特別適于完成功率測量的功能。當(dāng)需要時(shí)，可通過通信鏈路24進(jìn)行功率測量，對基站的任何載頻測量其前向功率。載波信號可以是調(diào)制的或非調(diào)制的。在調(diào)制載波信號的情況下，功率電平在所有時(shí)隙可以是相同的。載頻(信道號碼)和調(diào)制類型由控制信號定義。當(dāng)測量功率時(shí)，定向耦合器22和射頻測試環(huán)路12之間的電纜與定向耦合器被看作一個單元，且電路板12并不連接到電纜與定向耦合器上。功率值以dBm計(jì)算，并把它報(bào)告出來。該功率值指的是定向耦合器22的輸出。
射頻測試環(huán)路12也能產(chǎn)生基站的任何頻率，作為用來校正RSSI接收信號強(qiáng)度指示的參考信號。載波頻率(信道號)由控制信號規(guī)定。然后，產(chǎn)生參考信號為非調(diào)制信號，并把它送到多路耦合器14。當(dāng)要把電路12發(fā)出的參考信號關(guān)掉時(shí)，就收到另一個控制信號。
射頻測試環(huán)路12也可用來計(jì)算返回?fù)p耗。返回?fù)p耗是根據(jù)調(diào)制的或非調(diào)制的載波來計(jì)算的，對特定的或任意的載波頻率(信道號)有可能請求返回?fù)p耗的計(jì)算。當(dāng)射頻測試環(huán)路是空閑時(shí)，可連續(xù)地計(jì)算返回?fù)p耗，且如果返回?fù)p耗超出范圍，那么射頻測試環(huán)路發(fā)出一個警告信號。優(yōu)選地，在發(fā)出警告信號之前，射頻測試環(huán)路對一個以上的載波信號計(jì)算返回?fù)p耗。有兩類警告信號，不嚴(yán)重的或嚴(yán)重的，它們由警告門限值建立。這些門限值可以由命令加以改變。射頻測試環(huán)路通過通信鏈路24報(bào)告所計(jì)算的返回?fù)p耗值。
本發(fā)明的方法和裝置提供了一種在其建立時(shí)或在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對于數(shù)字蜂窩電話系統(tǒng)的基站收發(fā)機(jī)測試問題的解決辦法。這種解決辦法只需要在無線測試環(huán)上用到最少的硬件，藉此不再需要昂貴的信號處理設(shè)備，并給出了對于測試問題的成本經(jīng)濟(jì)和節(jié)省體積的解決辦法。
在以優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，所使用的詞句為描述用的詞句而不是為限制用的，以及在本權(quán)利要求范圍內(nèi)的改變可在不背離本發(fā)明的真實(shí)范圍條件下在更廣泛的方面被做出。
權(quán)利要求
1.用于測試時(shí)分多址無線通信系統(tǒng)中基站的方法，該無線通信系統(tǒng)中的載波信號被劃分成多個幀和時(shí)隙用于上行鏈路和下行鏈路通信，上行鏈路和下行鏈路時(shí)隙之間有時(shí)間偏差，該方法包括以下步驟在預(yù)定的下行鏈路時(shí)隙期間從基站發(fā)射機(jī)發(fā)射信號，由發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號作為測試激勵；把發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號的頻率變換成在預(yù)定的上行鏈路時(shí)隙期間，基站接收機(jī)能夠接收的頻率，這樣下行鏈路時(shí)隙就和上行鏈路時(shí)隙構(gòu)成環(huán)路；以及用由接收機(jī)所接收的具有變換過的頻率的信號完成測試。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中變換步驟包括，把發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號和具有第一預(yù)定頻率的信號進(jìn)行混頻，以便產(chǎn)生具有中間頻率的信號；對中間頻率信號進(jìn)行可改變的衰減；以及把被衰減的中間頻率信號和具有第二預(yù)定頻率的信號進(jìn)行混頻，以便產(chǎn)生能被接收機(jī)接收的信號。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中測試激勵相應(yīng)于通常的業(yè)務(wù)。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其中測試激勵相應(yīng)于預(yù)先存儲的模式。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其中發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號是跳頻信號及按照與信號跳頻方案相匹配的算法實(shí)行變換步驟。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其中發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號具有下行鏈路跳頻方案，它不同于接收機(jī)的上行鏈路跳頻方案。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其中發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號是時(shí)隙跳變信號及按照與信號的時(shí)隙跳變方案相匹配的算法實(shí)行變換步驟。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的耦合是通過耦合器完成的。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其中發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的耦合是通過空中完成的。
10.按照權(quán)利要求1的方法，其中在下行鏈路時(shí)隙和上行鏈路時(shí)隙之間的環(huán)路根據(jù)業(yè)務(wù)量密度自動建立測試環(huán)路。
11.按照權(quán)利要求1的方法，其中當(dāng)決定連接環(huán)路用于測試目的時(shí)，就執(zhí)行交換步驟，以使預(yù)定的下行鏈路時(shí)隙和預(yù)定的上行鏈路連成環(huán)路，并使其它時(shí)隙不受影響。
12.按照權(quán)利要求1的方法，其中環(huán)路能適應(yīng)于不同的下行鏈路功率電平。
13.按照權(quán)利要求1的方法，其中當(dāng)預(yù)定的下行鏈路時(shí)隙是工作的而預(yù)定的上行鏈路時(shí)隙是空閑時(shí)，預(yù)定的下行鏈路時(shí)隙自動地被連接到預(yù)定的上行鏈路時(shí)隙上。
14.按照權(quán)利要求1的方法，其中在執(zhí)行測試步驟之前和之后，完成對背景干擾電平的檢驗(yàn)，以便得到系統(tǒng)中其它網(wǎng)眼所產(chǎn)生的測試干擾電平的概貌。
15.按照權(quán)利要求1的方法，其中執(zhí)行測試包括功率測量。
16.按照權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括對接收信號強(qiáng)度指示的校準(zhǔn)。
17.按照權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括返回?fù)p耗的計(jì)算。
18.按照權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括誤碼率的確定。
19.按照權(quán)利要求1的方法，其中執(zhí)行測試包括對信號傳輸電平的確定。
20.按照權(quán)利要求1的方法，其中執(zhí)行測試包括對接收靈敏度的確定。
21.用于測試時(shí)分多址無線通信系統(tǒng)中基站的射頻測試環(huán)裝置，該無線通信系統(tǒng)中的載波信號被劃分成多個幀和時(shí)隙用于上行鏈路和下行鏈路通信，上行鏈路和下行鏈路時(shí)隙之間有時(shí)間偏移，基站包括至少一個發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，包括用于在預(yù)定的下行鏈路時(shí)隙期間，定向地耦合發(fā)射機(jī)的輸出信號的裝置，發(fā)射機(jī)的輸出信號是測試激勵；連到定向耦合裝置的測試環(huán)路，用于把發(fā)射機(jī)的輸出信號的頻率變換成在預(yù)定的上行鏈路時(shí)隙期間能被基站的接收機(jī)所接收的頻率；以及用于把測試環(huán)路的輸出連接到接收機(jī)的裝置，這樣下行鏈路時(shí)隙就和上行鏈路時(shí)隙構(gòu)成環(huán)路；其中利用具有變換過的頻率的信號進(jìn)行測試。
22.按照權(quán)利要求21的裝置，其中測試環(huán)路包括第一混頻裝置，用于把發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號與具有預(yù)定頻率的信號進(jìn)行混頻，以便產(chǎn)生具有中間頻率的信號；以及第二混頻裝置，用于把中間頻率信號和具有第二預(yù)定頻率的信號進(jìn)行混頻，以便產(chǎn)生能被接收機(jī)接收的信號。
23.按照權(quán)利要求22的裝置，其中測試環(huán)路進(jìn)一步包括用于可變地衰減由第一混頻裝置輸出的信號的裝置。
24.按照權(quán)利要求21的裝置，進(jìn)一步包括用于測量由測試環(huán)路給出的信號功率的裝置。
25.按照權(quán)利要求23的裝置，其中電路裝置進(jìn)一步包括信號生成裝置，用于把信號提供給第一和第二混頻裝置。
26.按照權(quán)利要求21的裝置，進(jìn)一步包括時(shí)間開關(guān)，它使預(yù)定的下行鏈路時(shí)隙和預(yù)定的上行鏈路時(shí)隙連成環(huán)路，并使其它時(shí)隙不受影響。
全文摘要
在具有TDMA信道的移動蜂窩電話系統(tǒng)的基站中，在基站發(fā)射機(jī)的預(yù)定下行鏈路信道與基站接收機(jī)的預(yù)定上行鏈路信道之間建立射頻測試環(huán)。測試環(huán)是實(shí)時(shí)的，藉此消除了用于通信的無線信道的時(shí)間偏差。射頻測試環(huán)包括用于把發(fā)射機(jī)發(fā)射的載波信號的頻率變換到能被接收機(jī)接收的頻率的電路。變換后的頻率的信號被用于測試，以確定諸如誤碼率(BER)，發(fā)射信號電平，或接收靈敏度等數(shù)值。
文檔編號H04B7/26GK1119061SQ9419140
公開日1996年3月20日 申請日期1994年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月7日
發(fā)明者H·L·林貝克, M·E·艾利森, H·O·迪尤哈馬, T·O·艾德勒, S·E·尼爾森 申請人:艾利森電話股份有限公司