高速分組數(shù)據(jù)接入網(wǎng)測(cè)試

相關(guān)專題: 無線
摘要 本文介紹了關(guān)于高速分組數(shù)據(jù)接入網(wǎng)設(shè)備的無線部分、接口部分及安全部分測(cè)試要求。

  CDMA技術(shù)從IS 95A發(fā)展成為IS 95B,再發(fā)展至cdma 1x,直至3G技術(shù)的一種——HRPD(High Rate Packet Data)技術(shù),也就是所謂的EV-DO技術(shù),一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。HRPD和EV-DO指的是同一種技術(shù),只是用了不一樣的縮寫,都是指在CDMA技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的具有高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的一種新技術(shù)。

  由于具體的3G的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還沒有發(fā)布,所以目前HRPD AN的測(cè)試依據(jù)的是國際標(biāo)準(zhǔn)——3GPP2 C.S0032,目前最新的版本分別是release 0的V2.0和release A的V1.0。兩個(gè)版本的主要區(qū)別在于前者是基于HRPD release O的,前向支持的峰值數(shù)據(jù)速率為2.4Mbit/s,反向支持的峰值數(shù)據(jù)速率為153.6kbit/s;后者是基于HRPD release A的,前向支持的峰值數(shù)據(jù)速率為3.1Mbit/s,反向支持的峰值數(shù)據(jù)速率為1.8Mbit/s。目前全球商用的網(wǎng)絡(luò)使用的均是基于HRPD release 0的,基于HRPD release A的商用網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)在2006年下半年或者2007年推出,所以本文介紹的重點(diǎn)是基于HRPD release 0的接入網(wǎng)的測(cè)試。

1、射頻部分

  C.S0032中主要規(guī)定的測(cè)試是針對(duì)各層的測(cè)試,主要包含物理層、MAC層、安全層、連接層、會(huì)話層、流層、應(yīng)用層測(cè)試,以及A接口測(cè)試和環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試。

  物理層的測(cè)試分為接收機(jī)測(cè)試和發(fā)射機(jī)測(cè)試。接收機(jī)測(cè)試包含的項(xiàng)目有頻率要求、接入試探捕獲、反向業(yè)務(wù)信道解調(diào)、接收機(jī)性能、雜散要求、接收機(jī)接收信號(hào)指示(RSQI),發(fā)射機(jī)測(cè)試包含頻率要求、調(diào)制要求、輸出功率要求、雜散要求。其中,頻率要求和雜散要求是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)共同的要求。頻率要求列出了接入網(wǎng)應(yīng)該工作的頻段范圍,也就是各國可以為HRPD分配的頻段,一共有12個(gè)選擇,目前國內(nèi)比較可能采用的是頻段類別O和頻段類別6,分別對(duì)應(yīng)的是800MHz和2GHz。雜散要求的是接入網(wǎng)設(shè)備在其發(fā)射和接收帶外的發(fā)射雜散信號(hào)的大小,對(duì)不同的頻段有不同的要求,以防止接入網(wǎng)設(shè)備在其帶外對(duì)其它設(shè)備有過大的干擾。

  接收機(jī)測(cè)試中的接入試探捕獲是在規(guī)定接收導(dǎo)頻Ec/Io和數(shù)據(jù)Eb/Nt下,測(cè)量接入探針成功捕獲的概率;分為3個(gè)測(cè)試,AWGN環(huán)境和兩種多徑環(huán)境——100km/h、3徑和3km/h、1徑。反向業(yè)務(wù)信道解調(diào)測(cè)試檢驗(yàn)AWGN和衰落條件下反向業(yè)務(wù)信道的解調(diào)性能,包括反向業(yè)務(wù)信道每個(gè)組成信道的解調(diào)性能,因此,包含數(shù)據(jù)信道、DRC信道和ACK信道的測(cè)試及其標(biāo)準(zhǔn)。圖1畫出了接入網(wǎng)多徑衰落條件下解調(diào)性能測(cè)試方框圖,其它的測(cè)試連接基本與此相同,僅有部分儀表的替換。數(shù)據(jù)信道解調(diào)性能測(cè)試情況如表1所示,分別在6種情況下驗(yàn)證解調(diào)能力。DRC信道解調(diào)性能在表1的2、3、4、5四種情況下驗(yàn)證,ACK信道解調(diào)性能在表1的2、3、4、5四種情況下驗(yàn)證。通過以上測(cè)試,驗(yàn)證了接入網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中碰到的種種干擾無線環(huán)境下業(yè)務(wù)的運(yùn)行能力,保證數(shù)據(jù)正確高速的傳輸。接收機(jī)靈敏度、接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍、單頻抗擾度、互調(diào)雜散響應(yīng)抑制、鄰道選擇性、接收機(jī)阻塞特性。接收機(jī)靈敏度是在反向數(shù)據(jù)信道PER保持在1%的情況下,在扇區(qū)RF輸入端口處測(cè)量到的最小接收功率。接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍是指扇區(qū)RF輸入口處的輸入功率范圍(其低端限值為靈敏度測(cè)試中的電平值,其高端限值為保持1%的PER條件下每個(gè)RF輸入端口的最大總功率),在該范圍內(nèi)PER不應(yīng)超過規(guī)定限值。余下的4項(xiàng)測(cè)試均是驗(yàn)證在存在不同的干擾信號(hào)下,接入網(wǎng)在指配信道頻率接收HRPD信號(hào)能力的量度。干擾信號(hào)分別為CW信號(hào)和HRPD信號(hào),4項(xiàng)測(cè)試分別是在不同的頻偏、不同的信號(hào)強(qiáng)度組合下的驗(yàn)證接收機(jī)能力是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。信號(hào)質(zhì)量定義為信號(hào)與噪聲之比Eb/NtoEb代表每數(shù)據(jù)信道比特能量,Nt是指在CDMA信道帶寬中所接收的噪聲加干擾的總功率譜密度。通過把來自多徑部分的單個(gè)Eb/Nt加在一起的方式計(jì)算出信號(hào)質(zhì)量。RSQI應(yīng)以6bit無符號(hào)整數(shù)形式上報(bào),其測(cè)量結(jié)果用于比較不同扇區(qū)之間的信號(hào)強(qiáng)度,是切換過程中所需的一個(gè)重要參數(shù)。

表1 數(shù)據(jù)信道解調(diào)性能測(cè)試情況




圖1 接入網(wǎng)多徑衰落條件下解調(diào)性能測(cè)試方框圖


  發(fā)射機(jī)測(cè)試集中在調(diào)制要求和功率要求兩個(gè)方面。調(diào)制要求集中在波形質(zhì)量和時(shí)延方面,每個(gè)扇區(qū)應(yīng)有一個(gè)時(shí)基參考,所有對(duì)定時(shí)要求嚴(yán)格的發(fā)射,包括導(dǎo)頻PN序列、幀和Walsh函數(shù)應(yīng)從其獲得。時(shí)基參考應(yīng)同步于系統(tǒng)時(shí)鐘。每個(gè)扇區(qū)應(yīng)提供可靠的外部手段以使每個(gè)扇區(qū)的時(shí)基參考與系統(tǒng)時(shí)鐘同步。每個(gè)扇區(qū)應(yīng)用一個(gè)具有足夠精確度的參考頻率保持時(shí)鐘與系統(tǒng)時(shí)鐘同步。在外部系統(tǒng)時(shí)鐘中斷后,扇區(qū)應(yīng)在至少8h內(nèi)能夠保持與系統(tǒng)時(shí)鐘的偏差小于10s。導(dǎo)頻時(shí)間校準(zhǔn)誤差是在考慮系統(tǒng)時(shí)鐘和導(dǎo)頻偏置的情況下,測(cè)量的導(dǎo)頻時(shí)間和期望的導(dǎo)頻時(shí)間的差值。反向功率控制信道測(cè)試確保功率控制比特有正確的靈敏性、位置和延遲。測(cè)試檢驗(yàn)扇區(qū)以4個(gè)時(shí)隙間隔發(fā)送數(shù)據(jù)包大于一個(gè)時(shí)隙長度的速率前向業(yè)務(wù)信道分組數(shù)據(jù)包的時(shí)隙。此外,這些測(cè)試檢驗(yàn)在ACK信道接收到確認(rèn)證實(shí)時(shí)扇區(qū)停止正在發(fā)送的前向業(yè)務(wù)信道分組數(shù)據(jù)包時(shí)隙的發(fā)送。波形質(zhì)量通過測(cè)量波形質(zhì)量Poverall-1、Poverall-2和Ppilot測(cè)量。發(fā)射的波形質(zhì)量值的范圍是從1(一個(gè)理想的HRPD波形)到O(一個(gè)非HRPD信號(hào))。例如一個(gè)在其發(fā)射波形中有0.5dB畸變的扇區(qū)的波形質(zhì)量P為10-(0.5/10)=0.89。

  MAC層、安全層、連接層、會(huì)話層、流層、應(yīng)用層的測(cè)試主要是集中在信令和消息這個(gè)層面的測(cè)試,項(xiàng)目不多。僅舉一例說明,例如密鑰特征計(jì)算時(shí)間的測(cè)試,DH密鑰交換協(xié)議規(guī)定接入網(wǎng)絡(luò)在接收到KeyResponse Message后,應(yīng)開始計(jì)算加密密鑰;在加密密鑰計(jì)算完后,接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)向接入終端發(fā)送一個(gè)ANKeyComplete Message;這個(gè)測(cè)試檢驗(yàn)加密密鑰的計(jì)算時(shí)間在規(guī)定的時(shí)間期限內(nèi)。

  由于接入網(wǎng)有可能會(huì)工作在多種環(huán)境下,所以規(guī)范主要定義了3種最典型的環(huán)境測(cè)試?yán)绺邷、低溫和濕熱。測(cè)試項(xiàng)目均為頻率容限、時(shí)間基準(zhǔn)、波形質(zhì)量、RF功率輸出變化,這些項(xiàng)目在常溫測(cè)試中已經(jīng)進(jìn)行過了,在此僅測(cè)試了最具代表性的4個(gè)指標(biāo)來驗(yàn)證接入網(wǎng)設(shè)備的性能。

2、接口部分

  接入網(wǎng)的接口主要有A8/A9、A10/A11、A12、A13,其中A8/A9是AN和PCF之間的接口,A10/A11是PCF和PDSN之間的接口,A12是AN和AN-AAA之間的接口,A13是AN和AN之間的接口。接口測(cè)試主要是用信令測(cè)試儀去檢測(cè)設(shè)備間傳輸?shù)南⑹欠穹舷鄳?yīng)的規(guī)范規(guī)定,只有協(xié)議充分的符合了標(biāo)準(zhǔn)要求,這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上信息的傳遞才會(huì)暢通無阻、實(shí)時(shí)準(zhǔn)確。這一部分的測(cè)試主要對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)為3GPP2 C.S0008。

3、安全部分

  除了C.S0032規(guī)定的上述測(cè)試外,關(guān)于安全方面的測(cè)試也越來越受到人們的重視。安全測(cè)試目前也是驗(yàn)證接入網(wǎng)設(shè)備性能的重要指標(biāo)。接入網(wǎng)的安全測(cè)試應(yīng)該和cdma 1x的基站安全性能要求是相似的,由于接入網(wǎng)的規(guī)范還沒有發(fā)布,下面主要介紹一下目前針對(duì)cdma 1x的基站的安全測(cè)試。測(cè)試的主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是YD/T 965-1998。目前,基站主要分為兩種供電模式,一種是220V市電,一種是-48V直流。對(duì)于直流供電的要求相對(duì)簡(jiǎn)單,只需進(jìn)行接地導(dǎo)體電阻和連接電阻試驗(yàn);而對(duì)于采用220V市電供電的設(shè)備,主要要求的試驗(yàn)有輸入電流,接地導(dǎo)體電阻和連接電阻,電源電路的接觸電流,電源電路的抗電強(qiáng)度,通信口的接觸電流以及通信口的抗電強(qiáng)度。當(dāng)然對(duì)未連接到通信網(wǎng)絡(luò)的基站,后兩項(xiàng)試驗(yàn)不用做(通信口簡(jiǎn)單地講就是看有沒有直接連接到PSTN上的接口)。

  下面具體地介紹一下這幾項(xiàng)試驗(yàn)的測(cè)試方法及要求。輸入電流試驗(yàn):要求設(shè)備在額定電壓范圍的下限的-10%至上限的+10%之間的電源上正常工作,且它的穩(wěn)態(tài)輸入電流不應(yīng)超過額定電流10%。接地導(dǎo)體電阻和連接電阻試驗(yàn):要求在電源地和設(shè)備遠(yuǎn)端地之間通過一個(gè)25A的電流,時(shí)間持續(xù)10s,要求保護(hù)連接導(dǎo)體電阻不超過0.1Ω。但這個(gè)阻值不應(yīng)包含電源線那段的阻值。電源電路的接觸電流試驗(yàn):設(shè)備由額定電壓上限的+10%的電源為之供電,分別檢測(cè)電源相線/零線對(duì)地的漏電流,要求漏電流不超過3.5mA。如果超出,可在靠近設(shè)備的交流電源連接端處貼上“大漏電流,在接通電源之前必須先接地”的警告標(biāo)識(shí)。電源電路的抗電強(qiáng)度試驗(yàn):要求在電源相線和地之間,試驗(yàn)電壓要從零逐漸升高到1500VAC或2121VDC,并在此電壓值上持續(xù)60s,這期間絕緣不應(yīng)擊穿。做此試驗(yàn)時(shí)如果電源有過電壓保護(hù)元件,需拆除。通信口的接觸電流試驗(yàn):要求設(shè)備在額定電壓上限的+10%的電壓下工作,分別檢測(cè)電源相線/零線對(duì)通信網(wǎng)的漏電,要求漏電流不超過0.25mA。通信口的抗電強(qiáng)度:首先,通信口與地之間的隔離,要求連接到通信網(wǎng)絡(luò)的電路與設(shè)備內(nèi)部接地的部分應(yīng)絕緣。一般施加1500VAC或2121VDC的試驗(yàn)電壓,且漏電流不超過10mA,對(duì)于永久接地的設(shè)備可不進(jìn)行此試驗(yàn)。另外,通信口與其它接口之間也要有一定的絕緣性,一般施加1000VAC或1414VDC的試驗(yàn)電壓。
作者:孟夢(mèng) 汪薇薇    來源:電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化

微信掃描分享本文到朋友圈
掃碼關(guān)注5G通信官方公眾號(hào),免費(fèi)領(lǐng)取以下5G精品資料
  • 1、回復(fù)“YD5GAI”免費(fèi)領(lǐng)取《中國移動(dòng):5G網(wǎng)絡(luò)AI應(yīng)用典型場(chǎng)景技術(shù)解決方案白皮書
  • 2、回復(fù)“5G6G”免費(fèi)領(lǐng)取《5G_6G毫米波測(cè)試技術(shù)白皮書-2022_03-21
  • 3、回復(fù)“YD6G”免費(fèi)領(lǐng)取《中國移動(dòng):6G至簡(jiǎn)無線接入網(wǎng)白皮書
  • 4、回復(fù)“LTBPS”免費(fèi)領(lǐng)取《《中國聯(lián)通5G終端白皮書》
  • 5、回復(fù)“ZGDX”免費(fèi)領(lǐng)取《中國電信5GNTN技術(shù)白皮書
  • 6、回復(fù)“TXSB”免費(fèi)領(lǐng)取《通信設(shè)備安裝工程施工工藝圖解
  • 7、回復(fù)“YDSL”免費(fèi)領(lǐng)取《中國移動(dòng)算力并網(wǎng)白皮書
  • 8、回復(fù)“5GX3”免費(fèi)領(lǐng)取《R1623501-g605G的系統(tǒng)架構(gòu)1
  • 本周熱點(diǎn)本月熱點(diǎn)

     

      最熱通信招聘

    業(yè)界最新資訊


      最新招聘信息