ＧＳＭ基站在線測試方法

劉志杰

　　ＧＳＭ基站經(jīng)過長期的使用，設(shè)備元器件的老化，不僅可能影響本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，而且會(huì)影響其他通信系統(tǒng)的正常通信，并對空中電波秩序構(gòu)成威脅。 為了保證ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，并與其它通信系統(tǒng)互不干擾，對正在使用的ＧＳＭ９００／１８００移動(dòng)通信系統(tǒng)基站進(jìn)行檢測檢測很有必要。


　　基站的測量方法有兩種，一個(gè)是使用ＧＳＭ基站專用測試儀進(jìn)行測量，這是最先進(jìn)、最方便的方法。另一個(gè)是使用配備專用測試軟件的頻譜分析儀進(jìn)行測量，這種測量方法比較經(jīng)濟(jì)，對于基站設(shè)備的基本性能、對于無線電管理最關(guān)心的發(fā)射機(jī)性能指標(biāo)都能進(jìn)行可靠的測量。本文介紹的是第二種測量方法。


　　一、 測量儀器及主要性能


　�。保� ＨＰ８５９３Ｅ 頻譜儀


　　該頻譜儀配備了下列選件用于測試。


　�。希穑簦椋铮� ００４ 高穩(wěn)頻率基準(zhǔn)


　�。希穑簦椋铮� １０５ 時(shí)間門控頻譜分析


　�。希穑簦椋铮� １５１ 高速Ａ／Ｄ及數(shù)字解調(diào)


　　Ｏｐｔｉｏｎ １６３ Ｏｐｔｉｏｎ １５１的ＧＳＭ／ＤＣＳ的固件


　�。龋校福担罚玻� ＧＳＭ 多頻段發(fā)射機(jī)測試軟件


　　２． 衰減器


　　衰減４０ｄＢ。


　�。常� 功率計(jì)


　　通過式功率計(jì)?耦合端約有４０ ｄＢ耦合損耗。


　　二、設(shè)備連接方法


　　我國ＧＳＭ通信系統(tǒng)的基站設(shè)備的生產(chǎn)商主要有十幾家，設(shè)備的型號(hào)有很多種，它們的空中接口協(xié)議是一致的，但內(nèi)部的組成各廠家之間卻不盡相同，測量時(shí)須具體問題具體分析，測量方法有以下三種。


　�。保� 如果發(fā)射機(jī)上有測試端口，只需將測試端口與頻譜儀射頻輸入連接，就可以進(jìn)行測試。


　　此種測試方法比較方便，但存在兩個(gè)問題，一是測量的發(fā)射時(shí)隙不穩(wěn)定，被選擇的時(shí)隙隨時(shí)可能中斷發(fā)射。為了使測量的時(shí)隙不中斷或中斷時(shí)間很短，可在基站工作的較忙時(shí)進(jìn)行測量，根據(jù)基站某頻點(diǎn)八個(gè)時(shí)隙占用度，暫停部分頻點(diǎn)的工作，使工作的頻點(diǎn)處于相對繁忙狀態(tài)，還可以在基站最空閑時(shí)，用手機(jī)主動(dòng)發(fā)射，測量與手機(jī)通信的信號(hào)。二是測試端口的信號(hào)是從發(fā)射輸出耦合出來的，它們之間的耦合損耗只能從設(shè)備說明書得到，不能進(jìn)行測量，因此測量發(fā)射機(jī)發(fā)射功率的結(jié)果只能作為參考。


　�。玻� 當(dāng)基站發(fā)射機(jī)上沒有測試端口，測試必須在通信系統(tǒng)的網(wǎng)管人員協(xié)助下，進(jìn)行設(shè)備連接。根據(jù)工作模式不同，設(shè)備連接有如下兩種方法。


　�。保� 基站工作于非跳頻模式

　　當(dāng)基站工作于非跳頻模式時(shí)，信道通信系統(tǒng)的網(wǎng)管人員將一個(gè)信道暫停發(fā)射。


　　將功率計(jì)直通的一個(gè)端口Ａ連接一個(gè)基站發(fā)射機(jī)出口，另一個(gè)端口Ｂ 與衰減器輸入端連接，４０ｄＢ衰減器輸出端與頻譜儀射頻輸入端連接。


　　將功率計(jì)耦合端口Ｃ與手機(jī)聯(lián)結(jié)起來。


　　通信系統(tǒng)的網(wǎng)管人員將暫停信道啟動(dòng)，使它正常工作狀態(tài)。


　　打開頻譜儀準(zhǔn)備測試，打開手機(jī)與基站建立正常通信狀態(tài)。


　�。玻� 基站工作于跳頻模式


　　當(dāng)基站工作于跳頻模式時(shí)，信道通信系統(tǒng)的網(wǎng)管人員將一個(gè)基站暫停發(fā)射。


　　將功率計(jì)直通的一個(gè)端口Ａ連接基站合路器發(fā)射出口。其它步驟基本與非跳頻模式相同。

　　三、測試步驟


　　１． 在測試端口測量


　�。ǎ保┩獠克�減設(shè)定


　　 選擇ＥＸＴ ＡＴＴＥＮ? 輸入的耦合損耗和測試端口至頻譜儀之間的插入損耗。


　�。ǎ玻�測量絕對射頻信道ＡＲＦＣＮ和工作時(shí)隙ＴＮ


　　基站工作于非跳頻模式，使用軟件自動(dòng)測試功能 ＡＵＴＯ ＡＲＦＣＮ＆ＴＮ，測量絕對射頻信道ＡＲＦＣＮ和工作時(shí)隙ＴＮ�；�站工作于跳頻模式，這幾個(gè)跳頻信道在系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)定，可以用頻譜儀模式測量出工作頻率，從而得到發(fā)射機(jī)設(shè)定的幾個(gè)跳頻射頻信道ＡＲＦＣＮ。盡管工作于跳頻，但是測試仍固定于某一信道，測試內(nèi)容同無跳頻時(shí)測試相同，從中選擇一個(gè)進(jìn)行測�。使用软件走h(yuǎn)�拆}怨δ埽粒眨裕?ＴＮ，測量工作時(shí)隙ＴＮ。


　�。ǎ常�測量發(fā)射射頻載頻功率包絡(luò)


　　由于大多數(shù)基站沒有幀同步輸出。在進(jìn)行其他項(xiàng)目測試是須將幀同步作好，如果不先進(jìn)行此項(xiàng)測試，則直接影響其他項(xiàng)目的測量準(zhǔn)確性。因此，此項(xiàng)測試是其它項(xiàng)目測試的前提。選擇 Ｐ ｖｓ Ｔ ＴＩＭＥＳＬＯＴ? 測量發(fā)射射頻載頻功率包絡(luò)，調(diào)節(jié)ＴＲＩＧ ＤＥＬＡＹ使測量脈沖位于恰當(dāng)?shù)奈恢�，�?zhǔn)確測量出功率／時(shí)間包絡(luò)，并使基站與頻譜儀之間幀同步。


　�。ǎ矗┌l(fā)射機(jī)頻率誤差與相位誤差選擇Ｐｈａｓｅ ＆ Ｆｒｅｑ Ｅｒｒ?對不必連續(xù)的２０個(gè)突發(fā)脈沖進(jìn)行頻率相位誤差測量。


　�。ǎ担�測量輸出射頻頻譜

選擇ＭＯＤＵＬＡＴ ＭＵＬＴＩＰＬＥ? 測量輸出射頻頻譜。頻率偏置分別為：


　�。�?１００?２００?２５０?４００?６００?８００ＫＨｚ?１ＭＨｚ?１．２ ＭＨｚ?１．４ ＭＨｚ?１．６ ＭＨｚ?１．８ ＭＨｚ。


　�。ǎ叮�測量切換瞬態(tài)頻譜


　　選擇ＴＲＡＮＳＮＴ ＭＵＬＴＩＰＬＥ?測量瞬態(tài)切換輸出頻譜。頻率偏置分別為：


　　０?４００?６００?１２００?１８００ＫＨｚ。


　　（７）測量發(fā)射機(jī)的雜散輻射



　　選擇ＴＸ ＢＡＮＤ測量發(fā)射頻帶內(nèi)的雜散電平。


　　選擇ＲＸ ＢＡＮＤ測量接收頻帶內(nèi)的雜散電平。


　　選擇ＯＵＴＳＩＤＥ ＴＸ ＲＸ測量發(fā)射頻帶外的雜散電平。


　�。牵樱停梗埃邦l段的帶外部分為：１００ＫＨｚ－８８０ＭＨｚ＆９１５ＭＨｚ－１２．７５ＧＨｚ


　　ＤＣＳ１８００頻段的帶外部分為：１００ＫＨｚ－１７０５ＭＨｚ＆１７８０ＭＨｚ－１２．７５ＧＨｚ


　�。ǎ福�測量平均發(fā)射載頻功率


　　選擇ＣＡＲＲＩＥＲ ＰＯＷＥＲ? 對基站的發(fā)射功率進(jìn)行測試。


　�。玻� 基站工作非跳頻模式


　　基站工作非跳頻模式時(shí)?基站的一個(gè)發(fā)射機(jī)只能與一個(gè)手機(jī)建立通信，頻譜儀測量此發(fā)射機(jī)指定頻點(diǎn)、某個(gè)時(shí)隙的發(fā)射信號(hào)。


　　（１）外部衰減設(shè)定


選擇ＥＸＴ ＡＴＴＥＮ輸入發(fā)射機(jī)至頻譜儀之間的衰減值（約４０ｄＢ）。


　�。ǎ玻�測量絕對射頻信道ＡＲＦＣＮ和工作時(shí)隙ＴＮ


　　使用軟件自動(dòng)測試功能 ＡＵＴＯ ＡＲＦＣＮ＆ＴＮ，測量絕對射頻信道ＡＲＦＣＮ和工作時(shí)隙ＴＮ。


　　其余測試步驟同１的（３）－（８）項(xiàng)。


　�。常� 基站工作于跳頻模式


　　基站工作于跳頻模式，只在幾個(gè)固定的頻道上跳頻。這幾個(gè)跳頻信道在系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)定�；�站的一組發(fā)射機(jī)只能與一個(gè)手機(jī)建立通信，盡管工作于跳頻，但是測試仍固定于某一信道、某個(gè)時(shí)隙的發(fā)射信號(hào)，測試內(nèi)容同無跳頻時(shí)測試相同。


　�。ǎ保┩獠克�減設(shè)定


　　選擇ＥＸＴ ＡＴＴＥＮ輸入發(fā)射機(jī)至頻譜儀之間的衰減值（約４０ｄＢ）。


　�。ǎ玻�測量絕對射頻信道ＡＲＦＣＮ和工作時(shí)隙ＴＮ


　　使用頻譜儀的ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＡＮＡＬＹＺＥＲ模式測量跳變中的工作頻率，從而得到發(fā)射機(jī)設(shè)定的跳頻絕對射頻信道ＡＲＦＣＮ。選擇某一信道，測量出工作時(shí)隙ＴＮ。


　　其余測試步驟同１的（３）－（８）項(xiàng)。


　　四、 測試方法分析


　�。牵樱突�站無線設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和測試方法的標(biāo)準(zhǔn)是《中華人們共和國通往行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ＹＤ／Ｔ８８３－１９９６》和《ＧＳＭ建議１１．１０第二階段》。


　　在實(shí)際的測試中，由于通信系統(tǒng)已投入運(yùn)行，對于標(biāo)準(zhǔn)所要求的測試條件有時(shí)不能做到，主要差別是工作時(shí)隙的不同。盡管實(shí)際測量與標(biāo)準(zhǔn)有差別，但是測量方法比較恰當(dāng)，測量的條件與標(biāo)準(zhǔn)接近，實(shí)際測量結(jié)果的分析，可以參照標(biāo)準(zhǔn)稍加修正。測量結(jié)果一致性很高，可以作為今后復(fù)查的依據(jù)。





摘自《中國無線電管理》2001.11