一种实现码分多址接入系统反向加载的方法及装置转让专利
申请号 : CN200710163551.X
文献号 : CN100589627C
文献日 : 2010-02-10
发明人 : 朱石岩
申请人 : 中兴通讯股份有限公司
摘要 :
本发明公开了一种实现码分多址接入系统反向加载的方法及装置，所述方法包括：将信号源连接到被测扇区的射频输入端口，在码分多址接入系统处于空闲状态下，查询系统的接收信号强度指示值，将信号源产生的反向码分多址接入信号输入到基站被测扇区的射频输入端口，通过调节信号源输出信号功率，使得系统当前的接收信号强度指示值与空闲状态下的接收信号强度指示值相差-10log(1-L)；所述装置包括信号源、查询单元和功率调节单元。本发明能够较准确地实现CDMA系统的反向加载，提高了系统的测试效率，减少了资源占用。
权利要求 :
1、一种实现码分多址接入系统反向加载的方法，其特征在于，包括步骤： A、将信号源连接到被测扇区的射频输入端口； B、在码分多址接入系统处于空闲状态下，查询系统的接收信号强度指示值； C、将信号源产生的反向码分多址接入信号输入到基站被测扇区的射频输入端口； D、通过调节信号源输出信号功率，使得系统当前的接收信号强度指示值与空闲状态下的接收信号强度指示值相差-10log(1-L)dB，其中L代表码分多址接入系统的反向负载。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，将两个相同 的信号源分别连接至被测扇区射频输入端口的主集输入端口和分集输入端口 ， 或者通过功分器将一个信号源分成两路，再分别连接到至射频输入端口的主集 输入端口和分集输入端口 。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空闲状态下码分多址接 入系统的接收信号强度指示值包括主集接收信号强度指示值和分集接收信号 强度指示值；所述码分多址接入系统当前的接收信号强度指示值包括主集接收信号强 度指示值和分集接收信号强度指示值。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述空闲状态下系统的主集 接收信号强度指示值和分集接收信号强度指示值通过若干次查询取平均值的 方法确定。
5、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述码分多址接入系统当前 的主集接收信号强度指示值和分集接收信号强度指示值通过若干次查询取平 均值的方法确定。
6、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤D中，通过调节信号源输出信号功率，使得码分多址接入系统当前的主集接收信号强度指示值与 空闲状态下的主集接收信号强度指示值相差-101og (1- L) dB,同时使得码分 多址接入系统当前的分集接收信号强度指示值与空闲状态下的分集接收信号强度指示值相差-101og (l-L) dB。
7、 一种实现码分多址接入系统反向加载的装置，其特征在于，包括信号 源、查询单元和功率调节单元，其中，信号源，连接至基站被测扇区的射频输入端口，用于产生反向码分多址接 入信号，并将其输入到基站被测扇区的射频输入端口中；查询单元，用于查询码分多址接入系统空闲状态下及有信号输入状态下的 接收信号强度指示值；功率调节单元，用于调节信号源的输出信号功率，使得查询单元查询到的 系统当前的接收信号强度指示值与空闲状态下的接收信号强度指示值相差 -lOlog (l-L) dB，其中L代表码分多址接入系统的反向负载。
说明书 :
一种实现码分多址接入系统反向加载的方法及装置
技术领城
本发明涉及移动通信测试领域，尤其涉及一种实现CDMA ( Code Division Multiple Access,码分多址接入）系统反向加载的方法及装置。
背景技术
在CDMA系统测试中，经常需要测试系统在加栽情况下的性能。对于前 向加载，在CDMA2000 IX ( CDMA2000 Phase One, CDMA2000的第一阶段） 系统中可通过配置OCNS ( Orthogonal Channel of Noise Simulation,即正交噪 声模拟信道）来实现，在CDMAEVDO ( lx evolution Data Optimized, lx演进 数据优化）系统中则可以通过配置FLUS ( Forward link user simulator,前向链 路用户模拟器）来实现。
CDMA系统的反向加载即CDMA系统的反向链路的负载能力，其中 CDMA系统反向负载为CDMA系统实际用户数与CDMA系统理论上能承载的 最大用户数之比，通过CDMA系统的反向加载能够更全面的衡量CDMA系统 在加载情况下的性能，/人而更全面地反映CDMA系统的运行状况。
现有技术中实现CDMA系统反向加载的方法主要有两种，下面分别予以 说明：
现有技术中第一种实现CDMA系统反向加载的方法是通过大量真实用户 建立语音或者数据业务来实现系统反向加载，即大量真实用户建立语音或者数 据呼叫，实际呼叫的用户数与系统能承载的最大用户数之比就是系统负载。这 种方法需要耗费大量的人力物力，工作效率很低。
现有技术中笫二种实现CDMA系统反向加载性能的方法是在接入终端外 接一个小衰減器来实现反向加载，即在接入终端天线口上接一个小衰减器再接上原来的小天线，如要实现50%的反向加载，则加一个3dB的小衰减器。这种 方法在使用终端测试系统性能的同时进行加载，系统不同负载需要衰减值不同 的可调衰减器，实现起来比较麻烦，且多用户性能测试时需要对每个用户添加 小衰减器，各用户性能会有明显差异，其测试结果不够准确。
CDMA系统的反向加载即CDMA系统的反向链路的负载能力，其中 CDMA系统反向负载为CDMA系统实际用户数与CDMA系统理论上能承载的 最大用户数之比，通过CDMA系统的反向加载能够更全面的衡量CDMA系统 在加载情况下的性能，/人而更全面地反映CDMA系统的运行状况。
现有技术中实现CDMA系统反向加载的方法主要有两种，下面分别予以 说明：
现有技术中第一种实现CDMA系统反向加载的方法是通过大量真实用户 建立语音或者数据业务来实现系统反向加载，即大量真实用户建立语音或者数 据呼叫，实际呼叫的用户数与系统能承载的最大用户数之比就是系统负载。这 种方法需要耗费大量的人力物力，工作效率很低。
现有技术中笫二种实现CDMA系统反向加载性能的方法是在接入终端外 接一个小衰減器来实现反向加载，即在接入终端天线口上接一个小衰减器再接上原来的小天线，如要实现50%的反向加载，则加一个3dB的小衰减器。这种 方法在使用终端测试系统性能的同时进行加载，系统不同负载需要衰减值不同 的可调衰减器，实现起来比较麻烦，且多用户性能测试时需要对每个用户添加 小衰减器，各用户性能会有明显差异，其测试结果不够准确。
发明内容
本发明提供了一种实现码分多址接入系统反向加载的方法及装置，能够准 确地模拟CDMA系统的反向加载，提高了测试效率，减少了资源占用。 一种实现码分多址接入系统反向加载的方法，包括步骤：
A、 将信号源连接到^L测扇区的射频输入端口 ；
B、 在码分多址接入系统处于空闲状态下，查询系统的接收信号强度指示
值；
C、 将信号源产生的反向码分多址接入信号输入到基站被测扇区的射频输 入端口；
D、 通过调节信号源输出信号功率，使得系统当前的接收信号强度指示值 与空闲状态下的接收信号强度指示值相差-101og ( 1- L) dB，其中L代表码分 多址接入系统的反向负载。
所述步骤A中，将两个相同的信号源分别连接至被测扇区射频输入端口的 主集输入端口和分集输入端口，或者通过功分器将一个信号源分成两路，再分 别连接到至射频输入端口的主集输入端口和分集输入端口 。
所述空闲状态下码分多址接入系统的接收信号强度指示值包括主集接收 信号强度指示值和分集接收信号强度指示值；
所述码分多址接入系统当前的接收信号强度指示值包括主集接收信号强 度指示值和分集接收信号强度指示值。
所述空闲状态下系统的主集接收信号强度指示值和分集接收信号强度指 示值通过若干次查询取平均值的方法确定。所述码分多址接入系统当前的主集接收信号强度指示值和分集接收信号 强度指示值通过若干次查询取平均值的方法确定。
所述步骤D中，通过调节信号源输出信号功率，使得码分多址接入系统当 前的主集接收信号强度指示值与空闲状态下的主集接收信号强度指示值相差
-101og (1- L) dB,同时使得码分多址接入系统当前的分集接收信号强度指示 值与空闲状态下的分集接收信号强度指示值相差-101og (l-L) dB。
一种实现码分多址接入系统反向加载的装置，包括信号源、查询单元和功 率调节单元，其中，
信号源，连接至基站被测扇区的射频输入端口，用于产生反向码分多址接 入信号，并将其输入到基站被测扇区的射频输入端口中；
查询单元，用于查询码分多址接入系统空闲状态下及有信号输入状态下的 接收信号强度指示值；
功率调节单元，用于调节信号源的输出信号功率，使得查询单元查询到的 系统当前的接收信号强度指示值与空闲状态下的接收信号强度指示值相差 -101og U-L) dB，其中L代表码分多址接入系统的反向负载。
本发明所述实现码分多址接入系统反向加载的方法及装置，通过查询系统 处于空闲状态下的RSSI值以及处于有信号输入状态下的RSSI值，然后通过调 节信号源输出信号功率，使得系统当前的RSSI值与空闲状态下的RSSI值相差 -lOlog ( l-L) dB,从而较准确地实现CDMA系统的反向加载，提高了系统的 测试效率，减少了资源占用。
A、 将信号源连接到^L测扇区的射频输入端口 ；
B、 在码分多址接入系统处于空闲状态下，查询系统的接收信号强度指示
值；
C、 将信号源产生的反向码分多址接入信号输入到基站被测扇区的射频输 入端口；
D、 通过调节信号源输出信号功率，使得系统当前的接收信号强度指示值 与空闲状态下的接收信号强度指示值相差-101og ( 1- L) dB，其中L代表码分 多址接入系统的反向负载。
所述步骤A中，将两个相同的信号源分别连接至被测扇区射频输入端口的 主集输入端口和分集输入端口，或者通过功分器将一个信号源分成两路，再分 别连接到至射频输入端口的主集输入端口和分集输入端口 。
所述空闲状态下码分多址接入系统的接收信号强度指示值包括主集接收 信号强度指示值和分集接收信号强度指示值；
所述码分多址接入系统当前的接收信号强度指示值包括主集接收信号强 度指示值和分集接收信号强度指示值。
所述空闲状态下系统的主集接收信号强度指示值和分集接收信号强度指 示值通过若干次查询取平均值的方法确定。所述码分多址接入系统当前的主集接收信号强度指示值和分集接收信号 强度指示值通过若干次查询取平均值的方法确定。
所述步骤D中，通过调节信号源输出信号功率，使得码分多址接入系统当 前的主集接收信号强度指示值与空闲状态下的主集接收信号强度指示值相差
-101og (1- L) dB,同时使得码分多址接入系统当前的分集接收信号强度指示 值与空闲状态下的分集接收信号强度指示值相差-101og (l-L) dB。
一种实现码分多址接入系统反向加载的装置，包括信号源、查询单元和功 率调节单元，其中，
信号源，连接至基站被测扇区的射频输入端口，用于产生反向码分多址接 入信号，并将其输入到基站被测扇区的射频输入端口中；
查询单元，用于查询码分多址接入系统空闲状态下及有信号输入状态下的 接收信号强度指示值；
功率调节单元，用于调节信号源的输出信号功率，使得查询单元查询到的 系统当前的接收信号强度指示值与空闲状态下的接收信号强度指示值相差 -101og U-L) dB，其中L代表码分多址接入系统的反向负载。
本发明所述实现码分多址接入系统反向加载的方法及装置，通过查询系统 处于空闲状态下的RSSI值以及处于有信号输入状态下的RSSI值，然后通过调 节信号源输出信号功率，使得系统当前的RSSI值与空闲状态下的RSSI值相差 -lOlog ( l-L) dB,从而较准确地实现CDMA系统的反向加载，提高了系统的 测试效率，减少了资源占用。
附图说明
图1为Pr-Pn与系统反向负载率L之间的关系曲线图； 图2为本发明实现CDMA系统反向加载的连接示意图； 图3为本发明实现CDMA系统反向加载的流程图； 图4为本发明实现CDMA系统反向加载的装置的结构框图。具体实施方式
下面结合各个附图对本发明的具体实现过程做进一 步详细的说明。 本发明所述实现码分多址接入系统反向加载的方法及装置，通过查询系统
处于空闲状态下的RSSI值以及处于有信号输入状态下的RSSI值，然后通过调 节信号源输出信号功率，使得系统当前的RSSI值与空闲状态下的RSSI值相差 -lOlog (1- L) dB,,人而较准确地实现了系统的反向加载，提高了系统的测试 效率，减少了资源占用。
本发明中将CDMA系统反向负载以L表示（0L = M/N =实际用户数/理论最大用户数；
基站每个天线口全部带宽的总接收功率为Pr (单位：dB)，热噪声底为Pn (单位：dB )，则Pr - Pn = -lOlog ( 1 — L )。 Pr- Pn与系统负载率L之间的关系表如下：
Pr- Pn (dB)
25% 1.25
50% 3.01
75% 6.02
90% 10
99% 20
Pr-Pn与系统反向负载率L之间的关系曲线如图l所示，反向负载率越高， Pr-Pn越大。
CDMA系统的热噪声底Pn = KBT (单位：mW )，或Pn = -174十101ogB (单 位：dBm)，其中，
K是Boltzmann常数，为L380650xl(T23 J/K; T是绝对温度，以Kelvin为单位，标温是290K;B是接收带宽，B = 1.23MHz。
因此Pn = -174+10xlog ( 1.23xl06) =-113dBm，即CDMA系统的热噪声 底为-113dBm，也就是说如果信号低于-113 dBm就淹没于噪声中了 。 CDMA系 统中实际的热噪声要高于这个值，这是由于实际的接收机还受噪声系数的影 响，包括滤波器、低噪音放大器、混频器等的损耗。
RSSI ( Received Signal Strength Indicator,接收信号强度指示值）是在热噪 声的基础之上，各类反向信号叠加后的能量强度值。在CDMA1X系统反向功 率过载控制算法及CDMA EVDO系统反向速率控制算法中都需要计算系统负 荷，基站系统都需要上报RSSI值。其中CDMA IX系统反向功率过载控制算 法的含义是：随着反向链路的用户数增加时，各移动台提高它们的反向发射功 率，基站接收功率线性增大，当反向链路的用户数达到一定程度，所有的移动 台需要以其最高功率发射才能够补偿来自其他移动台的干扰，如果该最大发射 功率无法满足基站接收所需要的信噪比，将会出现某些呼叫中断，使系统重新 回到新的平衡点。引入系统反向功率过载控制算法可将系统负载率控制在一定 水平之下，保证系统稳定运行。CDMA EVDO系统反向速率控制算法的含义是： 接入网络通过比较测量的热噪声底值和预设的热噪声底门限来设定RAB (Reverse Activity Bit,反向活动指示比特），通过反向业务信道MAC协议，实 现对每个接入终端的传输数据速率控制。
请参阅图2及图3,图2为本发明实现CDMA系统反向加载的连接示意图， 图3为本发明实现CDMA系统反向加载的流程图，由图2及图3可见，本发 明实现CDMA系统反向加载的步骤如下：
步骤IO、将信号源连接到被测扇区的射频输入端口，具体实现时，可将两 个相同的信号源分别连接至射频输入端口的主集输入端口和分集输入端口 ，也 可通过功分器将一个信号源分成两路，再分别连接到至射频输入端口的主集输 入端口和分集输入端口 。
步骤ll、在CDMA系统空闲情况下，查询CDMA系统的主集RSSI值和分集RSSI值，即热噪声底Pn。本步骤中可通过多次查询取平均值的方法确定 空闲状态下CDMA系统的主集RSSI值和分集RSSI值，以提高空闲状态下 CDMA系统的RSSI值的准确性。
步骤12、将信号源产生的反向CDMA信号输入到基站被测扇区的射频输 入端口 ，如果为CDMA2000 IX系统，则向被测扇区的射频输入端口输入反向 IX信号，如果为EVDO系统，则向被测扇区的射频输入端口输入反向EVDO 信号。
步骤13、通过调节信号源输出信号功率，使得到达基站被测扇区射频输入 端口的接收功率为Pr==-101og( l-L)+Pn，即使得CDMA系统当前的主集RSSI 值与空闲状态下CDMA系统的主集RSSI值相差-101og (1- L) dB,同时使得 CDMA系统当前的分集RSSI值与空闲状态下CDMA系统的分集RSSI值相差 -lOlog ( 1- L ) dB。例如，如果系统反向负载L为50%，则根据Pr- Pn与系统 负载率L之间的对应关系，使得到达被测扇区射频输入端口的接收功率为Pn + 3.01dB。本步骤中可通过多次查询值取平均的方法确定CDMA系统当前的主 集RSSI值和分集RSSI值，以提高CDMA系统当前RSSI值的准确性。
相应于本发明上述实现CDMA系统反向加载的方法，本发明进而提出了 一种实现CDMA系统反向加载的装置，请参阅图4,该图为本发明实现CDMA 系统反向加载的装置的结构框图，其主要包括信号源、查询单元和功率调节单 元，其中，
信号源，连接至基站被测扇区的射频输入端口，用于产生反向CDMA信 号将其输入到基站被测扇区的射频输入端口中，具体实现时，可将两个相同的 信号源分别连接至射频输入端口的主集输入端口和分集输入端口 ，也可通过功 分器将一个信号源分成两路，再分别连接到至射频输入端口的主集输入端口和 分集输入端口 。
查询单元，用于查询CDMA系统空闲状态下及有信号输入状态下的RSSI 值；所述空闲状态下CDMA系统的RSSI值包括主集RSSI值和分集RSSI值，所述CDMA系统在有信号输入状态下的RSSI值包括主集RSSI值和分集RSSI 值。
功率调节单元，用于调节信号源的输出信号功率，使得查询单元查询到的 系统当前的RSSI值与空闲状态下的RSSI值相差-101og (1- L) dB,即使得 CDMA系统当前的主集RSSI值与空闲状态下的主集RSSI值相差-101og( 1- L ) dB，同时使得CDMA系统当前的分集RSSI值与空闲状态下的分集RSSI值相 差-101og ( 1-L) dB。
本发明所述装置的其他具体实现细节请参阅本发明上述方法的描述，这里 不再给与过多赘述。
明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
下面结合各个附图对本发明的具体实现过程做进一 步详细的说明。 本发明所述实现码分多址接入系统反向加载的方法及装置，通过查询系统
处于空闲状态下的RSSI值以及处于有信号输入状态下的RSSI值，然后通过调 节信号源输出信号功率，使得系统当前的RSSI值与空闲状态下的RSSI值相差 -lOlog (1- L) dB,,人而较准确地实现了系统的反向加载，提高了系统的测试 效率，减少了资源占用。
本发明中将CDMA系统反向负载以L表示（0
基站每个天线口全部带宽的总接收功率为Pr (单位：dB)，热噪声底为Pn (单位：dB )，则Pr - Pn = -lOlog ( 1 — L )。 Pr- Pn与系统负载率L之间的关系表如下：
Pr- Pn (dB)
25% 1.25
50% 3.01
75% 6.02
90% 10
99% 20
Pr-Pn与系统反向负载率L之间的关系曲线如图l所示，反向负载率越高， Pr-Pn越大。
CDMA系统的热噪声底Pn = KBT (单位：mW )，或Pn = -174十101ogB (单 位：dBm)，其中，
K是Boltzmann常数，为L380650xl(T23 J/K; T是绝对温度，以Kelvin为单位，标温是290K;B是接收带宽，B = 1.23MHz。
因此Pn = -174+10xlog ( 1.23xl06) =-113dBm，即CDMA系统的热噪声 底为-113dBm，也就是说如果信号低于-113 dBm就淹没于噪声中了 。 CDMA系 统中实际的热噪声要高于这个值，这是由于实际的接收机还受噪声系数的影 响，包括滤波器、低噪音放大器、混频器等的损耗。
RSSI ( Received Signal Strength Indicator,接收信号强度指示值）是在热噪 声的基础之上，各类反向信号叠加后的能量强度值。在CDMA1X系统反向功 率过载控制算法及CDMA EVDO系统反向速率控制算法中都需要计算系统负 荷，基站系统都需要上报RSSI值。其中CDMA IX系统反向功率过载控制算 法的含义是：随着反向链路的用户数增加时，各移动台提高它们的反向发射功 率，基站接收功率线性增大，当反向链路的用户数达到一定程度，所有的移动 台需要以其最高功率发射才能够补偿来自其他移动台的干扰，如果该最大发射 功率无法满足基站接收所需要的信噪比，将会出现某些呼叫中断，使系统重新 回到新的平衡点。引入系统反向功率过载控制算法可将系统负载率控制在一定 水平之下，保证系统稳定运行。CDMA EVDO系统反向速率控制算法的含义是： 接入网络通过比较测量的热噪声底值和预设的热噪声底门限来设定RAB (Reverse Activity Bit,反向活动指示比特），通过反向业务信道MAC协议，实 现对每个接入终端的传输数据速率控制。
请参阅图2及图3,图2为本发明实现CDMA系统反向加载的连接示意图， 图3为本发明实现CDMA系统反向加载的流程图，由图2及图3可见，本发 明实现CDMA系统反向加载的步骤如下：
步骤IO、将信号源连接到被测扇区的射频输入端口，具体实现时，可将两 个相同的信号源分别连接至射频输入端口的主集输入端口和分集输入端口 ，也 可通过功分器将一个信号源分成两路，再分别连接到至射频输入端口的主集输 入端口和分集输入端口 。
步骤ll、在CDMA系统空闲情况下，查询CDMA系统的主集RSSI值和分集RSSI值，即热噪声底Pn。本步骤中可通过多次查询取平均值的方法确定 空闲状态下CDMA系统的主集RSSI值和分集RSSI值，以提高空闲状态下 CDMA系统的RSSI值的准确性。
步骤12、将信号源产生的反向CDMA信号输入到基站被测扇区的射频输 入端口 ，如果为CDMA2000 IX系统，则向被测扇区的射频输入端口输入反向 IX信号，如果为EVDO系统，则向被测扇区的射频输入端口输入反向EVDO 信号。
步骤13、通过调节信号源输出信号功率，使得到达基站被测扇区射频输入 端口的接收功率为Pr==-101og( l-L)+Pn，即使得CDMA系统当前的主集RSSI 值与空闲状态下CDMA系统的主集RSSI值相差-101og (1- L) dB,同时使得 CDMA系统当前的分集RSSI值与空闲状态下CDMA系统的分集RSSI值相差 -lOlog ( 1- L ) dB。例如，如果系统反向负载L为50%，则根据Pr- Pn与系统 负载率L之间的对应关系，使得到达被测扇区射频输入端口的接收功率为Pn + 3.01dB。本步骤中可通过多次查询值取平均的方法确定CDMA系统当前的主 集RSSI值和分集RSSI值，以提高CDMA系统当前RSSI值的准确性。
相应于本发明上述实现CDMA系统反向加载的方法，本发明进而提出了 一种实现CDMA系统反向加载的装置，请参阅图4,该图为本发明实现CDMA 系统反向加载的装置的结构框图，其主要包括信号源、查询单元和功率调节单 元，其中，
信号源，连接至基站被测扇区的射频输入端口，用于产生反向CDMA信 号将其输入到基站被测扇区的射频输入端口中，具体实现时，可将两个相同的 信号源分别连接至射频输入端口的主集输入端口和分集输入端口 ，也可通过功 分器将一个信号源分成两路，再分别连接到至射频输入端口的主集输入端口和 分集输入端口 。
查询单元，用于查询CDMA系统空闲状态下及有信号输入状态下的RSSI 值；所述空闲状态下CDMA系统的RSSI值包括主集RSSI值和分集RSSI值，所述CDMA系统在有信号输入状态下的RSSI值包括主集RSSI值和分集RSSI 值。
功率调节单元，用于调节信号源的输出信号功率，使得查询单元查询到的 系统当前的RSSI值与空闲状态下的RSSI值相差-101og (1- L) dB,即使得 CDMA系统当前的主集RSSI值与空闲状态下的主集RSSI值相差-101og( 1- L ) dB，同时使得CDMA系统当前的分集RSSI值与空闲状态下的分集RSSI值相 差-101og ( 1-L) dB。
本发明所述装置的其他具体实现细节请参阅本发明上述方法的描述，这里 不再给与过多赘述。
明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。