TD-SCDMA終端測試綜述

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  2004年11月,信息產(chǎn)業(yè)部組織國內(nèi)六大電信運營商、設(shè)備(系統(tǒng)、終端、芯片)制造商以及科研院所進行以推進TD-SCDMA研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目實施為目標的技術(shù)試驗。試驗分為實驗室環(huán)境和外場環(huán)境測試,面向系統(tǒng)設(shè)備和終端設(shè)備展開測試驗證。目前,已經(jīng)有15個廠家的近20款終端參加研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目技術(shù)試驗測試,從試驗過程和進展情況可以看出TD-SCDMA終端已形成多廠商的供貨環(huán)境,在終端/核心芯片方面取得了重大進展,通過技術(shù)試驗切實起到了推動TD-SCDMA商用終端產(chǎn)業(yè)化進程的效果和作用。

一、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)試驗的終端測試

  產(chǎn)業(yè)化技術(shù)試驗依據(jù)專家組制定的全面而完善的測試規(guī)范,按計劃分階段開展測試驗證工作。結(jié)合TD-SCDMA較WCDMA、cdma2000起步較晚,終端設(shè)備正處于研發(fā)攻堅階段、終端測試儀表相對比較匱乏的實際情況,本次技術(shù)試驗涉及終端的測試按照先期進行室內(nèi)測試,后續(xù)進行外場驗證的安排,分別針對終端功能、射頻指標、室內(nèi)環(huán)境Uu接口互操作(IOT)、耗電性能以及室外環(huán)境Uu接口IOT測試進行測試驗證。

  1.終端功能測試

  利用電信研究院通信標準研究所MTNet構(gòu)建的TD-SCDMA實驗室和測試環(huán)境,在單系統(tǒng)下進行終端設(shè)備的功能測試。內(nèi)容主要包括:終端人機界面控制功能;支持3G網(wǎng)絡業(yè)務的基本功能,如Idle模式基本操作、系統(tǒng)信息接收、RRC層功能測試;電路域基本過程,如電路域移動性管理、呼叫控制;分組域基本過程,如分組域移動性管理、會話管理;還有基本電信業(yè)務、承載業(yè)務、補充業(yè)務等。

  2.終端射頻指標測試

  對于TD-SCDMA終端的射頻指標測試需要建立終端和網(wǎng)絡的通信鏈路,以進行發(fā)射機測試、接收機測試、復雜傳播環(huán)境下性能指標要求三個部分的測試內(nèi)容。對于TD-SCDMA終端的射頻指標測試需要由系統(tǒng)模擬器來模擬系統(tǒng)以建立終端和系統(tǒng)間的通信鏈路,然后才可進行測試,由于目前還沒有專用的系統(tǒng)模擬器,故試驗中采用實際的TD-SCDMANodeB(基站)來代替系統(tǒng)模擬器來建立呼叫,以矢量信號源、微波信號源、矢量信號分析儀等儀器進行測量,具體測試項目包括如下。

  發(fā)射機部分:包括UE最大輸出功率、頻率誤差、上行開環(huán)功率控制、上行閉環(huán)功率控制、最小輸出功率、發(fā)射關(guān)功率、發(fā)射開/關(guān)時間模板、占用帶寬、頻譜發(fā)射模板等;

  接收機部分:包括參考靈敏度電平、最大輸入電平、鄰信道選擇性、阻塞特性、互調(diào)特性等;

  復雜傳播環(huán)境下性能指標要求:包括靜態(tài)傳播條件下的DCH解調(diào)、多徑衰落條件1傳播條件下的DCH解調(diào)等。

  另外,發(fā)射機測試項目中還包括以下兩項指標:連續(xù)發(fā)射模式下輸出功率的失步處理,不連續(xù)發(fā)射模式下輸出功率的失步處理以及復雜傳播環(huán)境下性能指標下行功率控制。

  3.終端耗電性能測試

  終端耗電性能測試在MTNet實驗室的TD-SCDMA單系統(tǒng)設(shè)備環(huán)境中進行,主要驗證TD-SCDMA終端在待機狀態(tài)、12.2kAMR語音業(yè)務、可視電話業(yè)務、各種速率的數(shù)據(jù)業(yè)務以及并發(fā)業(yè)務狀態(tài)下的耗電性能。

  4.UuIOT測試

  室內(nèi)環(huán)境Uu接口IOT測試是根據(jù)終端芯片與終端開發(fā)的實際進展,驗證不同終端與系統(tǒng)之間的互操作能力,促進不同系統(tǒng)和終端空中接口間的互操作能力,協(xié)助廠商及時發(fā)現(xiàn)研發(fā)過程中的問題,從而促進研發(fā)進度。驗證內(nèi)容主要包括:空閑模式操作、無線資源控制功能、移動性管理、呼叫控制、PS域移動性管理、會話管理、業(yè)務等主要部分。驗證過程側(cè)重對信令流程和消息字段的分析,解決不同終端與不同系統(tǒng)之間的互操作問題,為終端的逐步成熟建立相應的測試驗證平臺。

  室外Uu接口IOT測試是在室內(nèi)Uu接口IOT測試的基礎(chǔ)上,在外場試驗網(wǎng)環(huán)境中對終端與系統(tǒng)進行實際無線信號傳播條件下終端工作能力的驗證,主要對于話音業(yè)務、可視電話業(yè)務、短消息業(yè)務、分組域數(shù)據(jù)業(yè)務和并發(fā)業(yè)務以及切換等基本功能進行驗證測試,同時也驗證終端在實際復雜無線環(huán)境中的性能。

二、加強TD-SCDMA終端測試的考慮

  TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化技術(shù)試驗的終端測試充分考慮了TD-SCDMA終端設(shè)計方案和產(chǎn)品的研發(fā)進程及現(xiàn)狀,因此這個階段的測試驗證具有較強的針對性和特定性。

  通常情況下商用移動通信終端產(chǎn)品研發(fā)過程次序如圖1所示。


圖1  商用移動終端產(chǎn)品研發(fā)過程次序圖


  按照上述次序?qū)K端產(chǎn)品的測試環(huán)節(jié)大致包括:研發(fā)級測試到產(chǎn)品設(shè)計方案的全面測試,再到產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性和安全性測試。

  對于產(chǎn)品研發(fā)級測試,一般來講各終端廠商根據(jù)其自身的研發(fā)條件和軟硬件設(shè)計的具體實現(xiàn)存在相對獨立的測試手段和測試方法,例如通過對終端射頻單板進行測試、物理層白箱測試、軟件測試、集成測試、黑箱測試等。

  對于終端原型機/參考設(shè)計開發(fā)完成之后的產(chǎn)品設(shè)計方案全面測試以及商用終端產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和安全性測試,相對來說要求較高,測試條件和測試方法較為復雜。目前,業(yè)界公認的對于移動通信終端產(chǎn)品設(shè)計方案測試的方法是利用系統(tǒng)模擬器進行終端一致性測試,這部分測試在終端設(shè)備的整個研發(fā)過程起著至關(guān)重要的作用。目前我國對商用終端產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性測試主要是通過針對終端基本功能、無線射頻性能、環(huán)境和可靠性、壽命以及終端與實際網(wǎng)絡兼容性測試等內(nèi)容進行檢驗;對于安全性方面的測試則是通過電磁兼容和比吸收率(SAR)測試予以保證。

  隨著TD-SCDMA終端設(shè)計方案和產(chǎn)品的逐步成熟與完善,需要考慮如何對TD-SCDMA終端設(shè)備進行全面的測試,解決終端與標準一致性的問題以及與系統(tǒng)設(shè)備互通性的問題,從而保證終端的可用性,即確;竟δ芡晟、性能可靠。終端一致性測試是對終端設(shè)計方案的全面驗證,是TD-SCDMA終端實現(xiàn)商用前的重要測試步驟,測試內(nèi)容包括:射頻一致性測試(依據(jù)3GPPTS34.122)、協(xié)議一致性測試(依據(jù)3GPPTS34.123-1~3)以及USIM/ME接口一致性測試(依據(jù)3GPPTS31.121和ETSI TS 102 230)。射頻指標、終端與系統(tǒng)的信令交互以及USIM/ME接口的信令交互不僅是衡量終端設(shè)計方案成熟、完善與否的重要因素,同時也會影響到用戶對于網(wǎng)絡及終端的客觀感受,甚至會對網(wǎng)絡運營質(zhì)量產(chǎn)生影響。通過建立TD-SCDMA終端一致性測試系統(tǒng),對TD-SCDMA終端進行全面的測試驗證,使廠商在測試過程中,不斷完善設(shè)計方案,有利于加速實現(xiàn)TD-SCDMA終端的商用化,實現(xiàn)其市場價值,并保證商用化之后的終端在各項技術(shù)指標上達到相應標準的要求,確保多廠商設(shè)備在商用網(wǎng)絡中的互聯(lián)互通,起到進一步推進TD-SCDMA的產(chǎn)業(yè)化進程的重要作用。

  目前支持TD-SCDMA終端測試的儀器儀表開發(fā)相對滯后,在全球范圍內(nèi)TD-SCDMA終端一致性測試系統(tǒng)還是一個空白。雖然從長遠發(fā)展來說需要利用獨立的測試系統(tǒng)(系統(tǒng)模擬器硬件設(shè)備、基于TTCN開發(fā)的測試集以及控制軟件)進行一致性測試,但根據(jù)國際上GSM和WCDMA終端一致性測試系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗來看所需周期較長,無法滿足當前TD-SCDMA終端設(shè)備進行全面驗證測試的迫切需求。結(jié)合TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化技術(shù)試驗的具體實踐,我們認為可以利用現(xiàn)有TD-SCDMA基站設(shè)備或即將開發(fā)完成的TD-SCDMA終端綜合測試儀,通過配置通用測試儀表構(gòu)建射頻一致性測試環(huán)境。依據(jù)協(xié)議一致性測試規(guī)范對基站編寫相應的專用測試程序,以IOT的測試方式進行協(xié)議一致性測試驗證。需要指出的是,對于IOT方式的協(xié)議一致性測試在CDMA領(lǐng)域國際上有成功的實踐經(jīng)驗(CDG模式),即美國目前仍在采用的CDMA終端協(xié)議測試。

  TD-SCDMA終端是整個產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),本文通過對TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化技術(shù)試驗終端測試內(nèi)容的介紹,結(jié)合測試實踐以及目前TD-SCDMA終端設(shè)計方案和設(shè)備研發(fā)的整體情況,簡要闡述了終端測試的關(guān)鍵內(nèi)容,給出了相應的測試方式建議,即終端一致性測試是終端產(chǎn)品設(shè)計方案成熟與完善的基礎(chǔ)和關(guān)鍵因素之一。
作者:果敢 姚晨   來源:泰爾網(wǎng)

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