TD-SCDMA全面測試解決方案

摘要

TD-SCDMA已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)質(zhì)的實(shí)施階段，為了保障整個(gè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的可靠、業(yè)務(wù)的順利開通、以及服務(wù)的正常提供，對于各個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格控制是必不可少的，這些控制是建立在科學(xué)的測試手段之上的。本文針對核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、終端、等實(shí)體如何進(jìn)行測試來保障其性能作出了全面的闡述，為業(yè)界提供一種科學(xué)的方法。

1 TD-SCDMA終端射頻和應(yīng)用測試方案

1.1  TD-SCDMA終端射頻測試

TD-SCDMA終端的射頻測試主要有兩個(gè)方面的意義：一方面對終端設(shè)計(jì)過程的板級、整機(jī)測試驗(yàn)證，以保證終端主要指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范的要求。另一方面，對終端規(guī)模生產(chǎn)的在線測試，以保證生產(chǎn)級終端性能指標(biāo)穩(wěn)定。測試的規(guī)范是TS34.122。主要包括發(fā)射，接收，性能和無線資源管理。

（1）在TD的手機(jī)射頻研發(fā)測試和生產(chǎn)中，手機(jī)綜合測試儀是必須的測試設(shè)備。利用MT8820B客戶可以完成TD-SCDMA最大發(fā)射功率、頻譜發(fā)射模板、鄰信道功率、最小發(fā)射功率、開環(huán)功率控制、閉環(huán)功率控制、占用帶寬、誤差矢量幅度、參考靈敏度等的測試。并且所有的測試都是一鍵式測試，極大地方便了用戶。

（2）除了對以上測試項(xiàng)目的支持之外，MT8820B還支持芯片廠家特有的校準(zhǔn)，TX SWEEP測試。在該狀態(tài)下，芯片可以連續(xù)在500個(gè)時(shí)隙上發(fā)出信號，MT8820B都可以捕獲。通過這種方式，可以大量節(jié)約APC校準(zhǔn)的時(shí)間。利用這種校準(zhǔn)方式，目前典型的校準(zhǔn)時(shí)間在30s左右。

（3）目前的TD-SCDMA手機(jī)基本都支持GSM功能，并且這也是今后一段時(shí)間內(nèi)必須的。MT8820B是惟一支持TD到GSM穩(wěn)定切換的綜測儀。通過“Handover to GSM”鍵，用戶可以輕松地從TD-SCDMA連接狀態(tài)切換到GSM連接狀態(tài)，不再需要掉話（見圖1）。

圖1  MT8820B是惟一支持TD到GSM穩(wěn)定切換的綜測儀

（4）為了節(jié)約手機(jī)產(chǎn)線的成本，MT8820B配備了獨(dú)特的雙端口功能，一部儀表可以同時(shí)支持兩部手機(jī)的測試。兩個(gè)端口相互獨(dú)立，GPIB也獨(dú)立，互不影響。并且兩個(gè)端口可以同時(shí)進(jìn)行不同制式的測試，例如一個(gè)端口在測試TD-SCDMA手機(jī)，另一端口可以測試GSM的手機(jī)。MT8820B的雙端口功能可以最大限度地節(jié)省手機(jī)生產(chǎn)的成本，提高效率（見圖2）。

圖2  MT8820B可以同時(shí)支持兩部手機(jī)的測試

（5）MT8820B同時(shí)還支持WCDMA/HSDPA/HSUPA，GSM/GPRS/EDGE，CDMA2000/1XEVDO，PHS，PDC的測試，是業(yè)界支持通訊系統(tǒng)最全面的綜測儀。

1.2  TD-SCDMA終端應(yīng)用測試

如圖3所示，MD8470A系統(tǒng)仿真器可以提供模擬的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在目前TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)還沒大規(guī)模展開的情況下，對TD-SCDMA芯片、手機(jī)的研發(fā)都具有非常重要的意義。MD8470A的主要功能分為手機(jī)應(yīng)用測試和手機(jī)協(xié)議測試。

圖3  TD-SCDMA系統(tǒng)仿真器

（1）豐富的多媒體數(shù)據(jù)應(yīng)用是3G手機(jī)的最大特點(diǎn)，在沒有可供調(diào)試的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下如何方便地進(jìn)行諸如MMS，可視電話等應(yīng)用的開發(fā)成為一個(gè)新課題。MD8470A可以支持語音、SMS、數(shù)據(jù)通信、彩信、可視電話、補(bǔ)充業(yè)務(wù)等各項(xiàng)業(yè)務(wù)測試。在MD8470A提供的仿真平臺下，軟件工程師可以專注于開發(fā)上層的應(yīng)用軟件，從而加快開發(fā)的進(jìn)程。

（2）MD8470A還可以與Setcom，Radvison等公司的產(chǎn)品一起構(gòu)成符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用一致性測試系統(tǒng)，對手機(jī)的MMS，PoC，VT等功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測試。

（3）MD8470A的另一適用領(lǐng)域是TD-SCDMA的協(xié)議測試，它提供了API對儀表進(jìn)行控制。研發(fā)工程師可以用C語言編寫協(xié)議測試的腳本，自由定義物理層、MAC層、RLC層的參數(shù)，在Layer3層任意編寫協(xié)議流程�；�站側(cè)發(fā)送的消息完全由用戶來定義，而這一點(diǎn)在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中很難做到。在測試運(yùn)行過程中，可以隨時(shí)監(jiān)視Uu接口的信令流程，從而可以很方便地進(jìn)行查錯(cuò)和調(diào)試。

（4）MD8470A可以支持多種移動通信系統(tǒng)的仿真，為多模手機(jī)提供了非常強(qiáng)大的測試環(huán)境。例如，可以為TD-SCDMA/GSM的雙模手機(jī)開發(fā)提供最好的協(xié)議應(yīng)用測試方案。除了TD-SCDMA，MD8470A還支持WCDMA/HSPA/GSM/GPRS/EDGE/C2K等，并且提供了圖形化界面方便用戶的操作。在這個(gè)環(huán)境中，用戶就像在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中一樣，手機(jī)可以進(jìn)行各種功能的測試。

2  TD-SCDMA接入網(wǎng)（基站和直放站）測試方案

在TD-SCDMA的研發(fā)、生產(chǎn)測量中，通常需要對基站和直放站產(chǎn)品的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)部分進(jìn)行測量，測量范圍應(yīng)該依據(jù)相應(yīng)的3GPP和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。針對這一測量市場，Anritsu推出了緊湊、實(shí)用的測試方案：MG3700A+MS2690A的組合。
2.1  測試方案

（1）方案一：基站測試（見圖4）

圖4  基站測試

MS2690A為矢量信號分析儀，安裝了TD-SCDMA的測量選件，可以對被測基站的發(fā)射機(jī)進(jìn)行信號分析；由于MS2690A還有矢量信號源選件，可以產(chǎn)生TD-SCDMA調(diào)制信號，用于對被測基站的接收機(jī)進(jìn)行評估，如果對基站的鄰道選擇性等功能進(jìn)行測量，則使用第二臺信號源，即MG3700A產(chǎn)生干擾信號。

（2）方案二：直放站測試（見圖5）

圖5  直放站測試

因?yàn)镸S2690A既有信號分析功能，又有矢量信號源的產(chǎn)生能力，所以直放站的測試可以變得非常簡單。

2.2  測試項(xiàng)及指標(biāo)

（1）MS2690A為信號分析儀，同時(shí)具有矢量信號源功能，它的主要特征有：

●大動態(tài)范圍：TOI=+22dBm，DANL=-155dBm/Hz；

●高電平精度：6GHz內(nèi)±0.5dB；

●信號捕獲能力：能將輸入的RF信號數(shù)字化，以IQ數(shù)據(jù)形式保存，并以矢量信號源再現(xiàn)，用于設(shè)備開發(fā)和分析；

●高速測量能力：超高速測試ACLR等指標(biāo)，極大節(jié)約了測試時(shí)間。

（2）MS2690A的TD-SCDMA測試項(xiàng)非常完善，所有測試功能基本實(shí)現(xiàn)了一鍵式測量（見圖6），主要測試項(xiàng)包括：

圖6  MS2690A的TD-SCDMA測試項(xiàng)非常完善

●調(diào)制指標(biāo)：頻率誤差、平均功率、EVM、PCDE等，測量結(jié)果可以一次性讀數(shù)，無須界面來回切換；

●碼片星座圖，分析目標(biāo)時(shí)隙每個(gè)碼片的矢量星座圖及IQ數(shù)據(jù)；

●碼域功率、碼域誤差測量；

●多時(shí)隙功率、多載波功率測量，目標(biāo)時(shí)隙可以精確定位到某載波某時(shí)隙，目前可以支持6載波測試；

●ACLR，OBW，SEM等測量功能。

3  TD-SCDMA 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及維護(hù)測試解決方案

TD-SCDMA的基站安裝維護(hù)測量，主要針對在基站安裝過程中和對器件和基站附近電磁環(huán)境的檢驗(yàn)，以及檢查基站在運(yùn)行中的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。例如，在安裝過程中需要對天饋線，塔頂放大器等器件進(jìn)行檢驗(yàn)，以發(fā)現(xiàn)由于運(yùn)輸和安裝過程中造成的器件的性能下降。而安裝選址和開通后的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的測試，則需要對干擾信號和本基站的發(fā)射信號進(jìn)行確認(rèn)和辨識。在維護(hù)測試中將有可能需要對信號覆蓋和信號質(zhì)量進(jìn)行測試。

如圖7所示，安立公司MT8222A BTS Master手持基站綜測儀，是針對各種體制的無線通信基站的安裝和維護(hù)測試需求而開發(fā)的便攜測試儀表。在小于4kg的手持機(jī)箱內(nèi)，集成了天饋線和高頻器件的矢量網(wǎng)絡(luò)測試功能，用于射頻電磁場強(qiáng)度分析和干擾查找的頻譜分析功能，用于基站信號質(zhì)量測試的射頻信號解調(diào)測試以及CDMA信號的碼域測試和空中信號辨識功能。

圖7  安立公司MT8222A BTS Master手持基站綜測儀

安立公司MT8222A BTS Master手持基站綜測儀使用電池動力操作，加固的機(jī)箱設(shè)計(jì)可以應(yīng)付各種現(xiàn)場測試環(huán)境，無論是高溫、低溫以及高海拔環(huán)境。雖然如此高度的功能集成和緊湊的體積，安立公司MT8222A BTS Master手持基站綜測儀依然具有不輸于臺式儀表的性能表現(xiàn)。對于器件測量，可以完成反射和傳輸參數(shù)的雙端口矢量測量，并具有用于器件故障定位的反射參數(shù)時(shí)域測試功能，測試動態(tài)范圍可達(dá)80dB。對于頻譜分析測量，-163dBm的測試靈敏度足以應(yīng)付非常高的測試需求，7GHz（如果需要可以擴(kuò)展至20GHz）的頻率覆蓋滿足大部分無線通信體制的測量需要，而在頻譜分析儀基礎(chǔ)上增加的干擾信號分析功能可以方便地對干擾信號進(jìn)行長時(shí)監(jiān)視和定性以及定位測試。MT8222A的內(nèi)置10MHz的射頻信號解調(diào)分析帶寬保證了對于GSM/GPRS/EDGE/WCDMA/HSDPA/CDMA/CDMA2000/1XEVDO/WiMAX的信號質(zhì)量進(jìn)行測量，可以直接得到調(diào)制信號的EVM，多徑信息以及對CDMA體制的碼域分析。另外，GPS選項(xiàng)不僅能夠提供測量地點(diǎn)的定位以便為MapInfo和MapPoint電子地圖提供信息之外，更為MT8222A內(nèi)部時(shí)鐘提供更準(zhǔn)確的校準(zhǔn)（見圖8）。

圖8  MT8222A的內(nèi)置10MHz的射頻信號解調(diào)分析帶寬

由于TD-SCDMA是綜合了時(shí)分多址、頻分多址和碼分多址的通信體制。因此，除需要在頻率域測量基站發(fā)射信號的占用帶寬、帶內(nèi)功率、臨道泄漏等，也會需要對7個(gè)時(shí)隙的時(shí)分信號進(jìn)行時(shí)域測量，如果需要對碼域信號進(jìn)行分析還需要對信號進(jìn)行解調(diào)測量。安立公司MT8222A目前已經(jīng)具備了對于TD-SCDMA射頻信號的頻域和時(shí)域測量功能，尤其是憑借MT8222A優(yōu)秀的測量動態(tài)范圍，其對每個(gè)信道的時(shí)隙測量開關(guān)比可以達(dá)到120dB以上，而且MT8222A對于TD-SCDMA的信號解調(diào)及碼域測量功能也已經(jīng)完成研發(fā)工作，MT8222A已經(jīng)完全具備對于TD-SCDMA的基站辨識以及碼域功率和信號質(zhì)量的測試功能。滿足TD-SCDMA的時(shí)分、頻分和碼分體系射頻信號的測試需求（見圖9）。

圖9  MT8222A具備了對于TD-SCDMA射頻信號的頻域和時(shí)域測量功能