1、15. TD-SCDMA/WCDMA 基站RF信號測試基礎(chǔ)15.1 3G測試基礎(chǔ)n行業(yè)背景n中國的3G大幕正在徐徐拉開， TD-SCDMA、 WCDMA和ncdma2000這三大3G通信標準已經(jīng)成了眾人關(guān)注的焦點。n當然，3G既是一種新的機遇，投資3G也會面對諸如市場、n技術(shù)、投資、財務(wù)和管理等風(fēng)險，因此，不少備戰(zhàn)3G廠商n們已經(jīng)或者正在對3G進行評估和測試：如對各種標準的評n估，對各種設(shè)備的性能和功能測試，不同廠商設(shè)備之間的n互連互通測試，以及各種設(shè)備在實際網(wǎng)絡(luò)(或者模擬實際網(wǎng)n絡(luò))下的真實性能等等。只有經(jīng)過嚴格的測試，才能正確評n估一種通信系統(tǒng)，從而減少投資風(fēng)險。在這時候，測試在n3G中的

2、地位顯得尤為重要。 n測試的作用n在整個3G產(chǎn)業(yè)鏈的各個階段，如芯片組的研發(fā)，產(chǎn)品的n設(shè)計以及驗證，生產(chǎn)和維修以及在進行網(wǎng)絡(luò)部署時的網(wǎng)n絡(luò)規(guī)劃、安裝和優(yōu)化以及不同廠家的設(shè)備能夠互連互通n等，都需要進行許多測試以確保設(shè)備正常。15.1 基站測試n重要性n隨著奧運會的召開，第三代移動通信系統(tǒng)離我們的生活n越來越近了，中國移動TD-SCDMA的試商用，使我們國n人終于有機會在國內(nèi)就可以享受3G給我們帶來的基于高n速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N服務(wù)；相信不遠的將來，另外兩種n技術(shù) (WCDMA與CDMA2000)也將會走進我們的生活，n更加豐富國人對技術(shù)的選擇性。然而，決定網(wǎng)絡(luò)是否良n好的一個關(guān)鍵因素便是其基站設(shè)

3、備的性能。因此如何對n其測試，便成為當前熱點。 n基本內(nèi)容n 基站測試不同于終端測試，根據(jù)3GPP測試規(guī)范25.141n （WCDMA和25.142TD-SCDMA的要求，全部的測試項均可在非信令下完成。n 相對于GSM基站，WCDMA/TD-SCDMA基站采取了碼分n 多址技術(shù)，因此其不同的碼道配置(或稱為信道模型)，尤n 其是碼道數(shù)量，將會影響測試結(jié)果，尤其是與調(diào)制相關(guān)的n 目的，因此規(guī)范25.141里定義了多種不同的測試模型，n 用于對WCDMA基站進行發(fā)射機，接收機以及性能等指標n 進行測試。n分類n 發(fā)射機測試(TransmitterTests)n 測試基站發(fā)射機發(fā)射的下行信號的指標

4、，包括發(fā)射功n 率、調(diào)制質(zhì)量(如EVM等)、占用信道帶寬、頻譜發(fā)射 n 模版、鄰信道泄漏比、雜散及碼域誤差等。這些測試n 都必須在3GPP協(xié)議TS25.141中定義的相應(yīng)測試模型n (TestMode)下進行測試，以確保基站符合規(guī)范要求，n 使不同廠家不同基站的測試結(jié)果具有可比性。 接收機測試接收機測試(ReceiverTests) 測試基站接收機在特定條件下的接收性能：測試基站接收機在特定條件下的接收性能：如接收到的如接收到的 手機信號非常強手機信號非常強(動態(tài)范圍測試動態(tài)范圍測試)、非常弱、非常弱(即即參考靈敏度參考靈敏度 測試測試)，以及有干擾等條件下，以及有干擾等條件下(如鄰信道選擇如

5、鄰信道選擇性、阻塞、性、阻塞、 互調(diào)及雜散等測試互調(diào)及雜散等測試)的接收誤碼率。該部分測的接收誤碼率。該部分測試應(yīng)假設(shè)試應(yīng)假設(shè) 基站不支持接收分集，若基站支持接收分集，基站不支持接收分集，若基站支持接收分集，則要關(guān)閉則要關(guān)閉 其分集功能，對每個天線分別進行測試。其分集功能，對每個天線分別進行測試。 性能測試性能測試(PeRFormanceTests) 測試基站接收機的解調(diào)性能。與接收機測試測試基站接收機的解調(diào)性能。與接收機測試不同，它不同，它 是測試基站工作在接收分集的狀態(tài)下，在附是測試基站工作在接收分集的狀態(tài)下，在附加不同的加不同的 衰落及高斯白噪條件的誤塊率。因此，進行衰落及高斯白噪條件的

6、誤塊率。因此，進行性能測試性能測試 時則是需要測試基站在不同的頻率下，不同時則是需要測試基站在不同的頻率下，不同的信噪比的信噪比 以及不同速率下基站的接收誤塊率以及不同速率下基站的接收誤塊率(BLER)。TD系統(tǒng)一致性測試介紹n TD-SCDMA 測試標準nTD-SCDMA測試標準是在3GPP 規(guī)范內(nèi)定義的。n主要有以下幾個：n 基站射頻測試規(guī)范: 25.142 nBase Station (BS) conformance testing (TDD)包括了對基n站的發(fā)射機、接收機，和在衰落信道下的性能測試等測試n用例和測試要求。 移動終端射頻測試規(guī)范：34.122Terminal confor

7、mance specification;Radio transmissionand reception (TDD)，規(guī)定了移動終端的射頻一致性測試規(guī)范，包含了對基站的發(fā)射機，接收機，和在衰落信道下的性能測試等測試用例和測試要求。 移動終端協(xié)議測試規(guī)范： 34.123User Equipment (UE) conformance specification; Part 1: Protocol conformance specification 規(guī)定了移動終端各個協(xié)議層的測試用例和測試要求，包括了NAS，RRC，RLC，MAC 等層的測試用例。nWCDMA基站綜合測試儀支持對發(fā)射機的測試項目包括：

8、最大發(fā)射功率，矢量誤差幅度(EVM)、碼域信道峰值偏差、公共導(dǎo)頻功率精度、領(lǐng)帶泄露比率(ACLR)、絕對公共導(dǎo)頻功率精度、占用寬帶、全功率動態(tài)范圍、功率控制動態(tài)范圍、功率控制步長 、頻譜發(fā)射模板、頻譜監(jiān)測分析(非3GPP規(guī)范測試項目)和碼域分析(非3GPP規(guī)范測試項目).圖la給出了發(fā)射機的測試示意圖。n6413 WCDMA基站綜合測試儀支持對發(fā)射機的測試項目包括參考靈敏度電平,絕對靈敏度,動態(tài)范圍和上行寬帶功率.圖1b給出了接收機的測試示意圖. 3G終端一致性測試介紹n行業(yè)背景n3G終端的成熟與否將是3G能否順利發(fā)展的最大n問題,這一點已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人士的共識。在歐洲nVodafone、T-m

9、obile等移動通信運營商抱怨電信n設(shè)備廠商沒有能夠及時提供合格的終端產(chǎn)品,導(dǎo)致n了歐洲3G事業(yè)發(fā)展延緩。在日本NTTDoCoMo公n司在推出3G業(yè)務(wù)兩年多之后,才逐漸解決了3G終n端問題,用戶數(shù)量繼而開始飛速增長。 在中國,雖然還沒有正式部署運營3G網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù),但通過對信息產(chǎn)業(yè)部組織的幾次3G技術(shù)試驗分析,也發(fā)現(xiàn)3G終端始終是一個薄弱環(huán)節(jié)。由于3G業(yè)務(wù)發(fā)展的獨特性,因此運營商需要把更多的精力放在對終端的關(guān)注上。 目前運營商選擇3G終端的標準仍然是：終端的一致性測試 n一致性測試的重要性n一個完整的3G終端測試應(yīng)該包括：n射頻一致性測試;n協(xié)議一致性測試;n業(yè)務(wù)與功能測試;n互通兼容性測試;n

10、路測、實際網(wǎng)絡(luò)測試;n試用;n電磁兼容性測試; n人體電磁暴露安全性測試;n電氣安全性測試;n環(huán)保、健康安全性測試。 而運營商均選擇的3G終端的一致性測試，是利用經(jīng)過認證的測試系統(tǒng)和測試用例對終端射頻指標與協(xié)議兩方面執(zhí)行一系列測試，驗證其設(shè)計是否符合相關(guān)規(guī)范和標準?？梢哉f，一致性測試是對終端最基本和最關(guān)鍵的測試環(huán)節(jié)。一致性測試是手機商用前的一項非常重要的測試，對入網(wǎng)手機不進行一致性測試，可能會產(chǎn)生嚴重的問題，如RF性能不符合規(guī)范的手機會影響網(wǎng)絡(luò)容量和質(zhì)量；不能在其他運營商的網(wǎng)絡(luò)中正常運行等；不同廠家設(shè)備連接時，發(fā)生性能差異；難以保證手機在網(wǎng)絡(luò)升級后的正常運行。因而在3GPP項目開始之初，業(yè)界就

11、確定了一致性測試的重要性，并且成立了一專門的工作組TSG-T1來制定一致性測試的協(xié)議規(guī)范。 n定義n核心規(guī)范中對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和手機在各種可以想象n的場景下的不同行為反應(yīng)都作了規(guī)定。不同廠家n開發(fā)的手機和不同廠家開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以在n任何時候任何地方進行互連互通，正是因為他們n在開發(fā)的時候都遵循著同一核心規(guī)范。為了保證n最終網(wǎng)絡(luò)和手機的互連互通在商用前進行的驗證n網(wǎng)絡(luò)和手機的行為規(guī)范是否與核心規(guī)范所規(guī)定的n行為反應(yīng)相一致的測試就是終端一致性測試。 n分類n RFn TS34.121 (FDD)n TS34.122 (TDD)n Protocoln TS34.123-1, -2, -3 UE co

12、nformance specn TS34.108 Common test environment for n UE Conformance testingn TS34.109 LogICal test interface for FDD and TDD UICC/USIM TS31.120 UICC Terminal Interface; physical, electrical and logical test TS31.121 UICC Terminal interface; USIM application test AcousticTS26.132 Narrow band speech

13、 and video telephony terminal acoustic testTS26.131 Requirements其中協(xié)議一致性測試和射頻一致性測試是一致性測試中最復(fù)雜也最重要的部分，占了一致性測試很大的內(nèi)容。協(xié)議一致性測試的測試用例最多。協(xié)議一致性測試測試手機和網(wǎng)絡(luò)之間的信令協(xié)議是否符合TS34.123規(guī)范，從層2一直到非接入層NAS），分層、分協(xié)議進行的一致性測試。TS34.123定義了約700個TTCN測試用例，對RLC層，MAC層和RRC層分別進行測試。 具體包括： RLC & MAC tests RRC tests Paging, location update

14、 Cell selection / reselection Radio Bearer Establishment Measurement control and reports Authentication Soft and hard handover Inter-RAT handover (3G/2G) 射頻一致性測試測試手機的RF性能是否符合規(guī)范，總共79個測試用例，在3GPP TS 34.121中定義，分為如下的四個部分： TX RF Performance (Clause 5) RX RF Performance (Clause 6) Performance under fading conditions (Clause 7) RRM (Radio Resource Management) (Clause 8)n3G商用能否取得最終成功，終端起著至關(guān)重要的作用。正是基于這一點，相關(guān)國內(nèi)國際標準化組織以及行業(yè)協(xié)