為了保證中國TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)模商用的成功，運(yùn)營商和設(shè)備供應(yīng)商需要對網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備做大量的測試工作，其中射頻測試尤為重要。安捷倫為TD-SCDMA射頻測試提供了全面的解決方案，滿足3GPP規(guī)范的要求，并廣泛應(yīng)用于各種基站、終端、直放站和其他設(shè)備的測試。下面將介紹應(yīng)用于接收機(jī)測試、發(fā)射機(jī)測試(包括中繼器測試)、射頻一致性測試和終端校準(zhǔn)的解決方案。

TD-SCDMA接收機(jī)性能指標(biāo)測試

根據(jù)3GPP TS25.142(基站)和TS34.122(終端)的射頻一致性測試規(guī)范的要求，TDD模式下的無線發(fā)射和接收部分定義了相應(yīng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以及系統(tǒng)的性能。無論是基站還是終端，大部分接收機(jī)測試項目歸根結(jié)底都是BER(誤碼率)/BLER(誤塊率)測試。

安捷倫用于TD-SCDMA軟件的N7612B Signal Studio與信號發(fā)生器ESG或MXG一起，為TD-SCDMA和TD-HSDPA信號產(chǎn)生提供了一整套解決方案，完全符合3GPP和中國通信標(biāo)準(zhǔn)委員會(CCSA)的規(guī)范。N7612B的高級功能提供完全編碼的測試信號，特別適用于PRACH或DPCH信道上的接收機(jī)BER/BLER測量。為了在測試過程中隔離不同的接收器模塊，數(shù)據(jù)有效載荷可以僅由物理層編碼，或者由物理層和傳輸層編碼。此外，可以在DwPCH中選擇S1/S2旋轉(zhuǎn)，以測試終端是否能夠正確識別P-*CH復(fù)幀結(jié)構(gòu)，標(biāo)記信道，或者在UpPCH信道中設(shè)置不同的上行傳輸定時偏移，以檢查模塊或系統(tǒng)的性能。

圖1基站接收機(jī)誤碼率測試

圖1顯示了應(yīng)用于基站制造商接收機(jī)BER測試的安捷倫測試系統(tǒng)參考示例。該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于大唐移動、中興通訊、鼎橋通信、中國普天等多家基站廠商的接收機(jī)性能驗證測試中。，并已廣泛應(yīng)用于各基站廠商的設(shè)計開發(fā)和運(yùn)營商的招標(biāo)測試階段。

在圖1的測試系統(tǒng)中，首先在N7612B中選擇相應(yīng)的RMC通道，然后設(shè)置信號發(fā)生器的波形文件觸發(fā)方式，這樣就可以通過專門的測試工具在基站的接收端計算BER/BLER。在實際的現(xiàn)場招標(biāo)測試中，通常使用另一個信號發(fā)生器產(chǎn)生多個預(yù)先配置的干擾用戶信號，或者使用信號發(fā)生器自身產(chǎn)生的AWGN信號來完成接收機(jī)的性能指標(biāo)測試。

TD-SCDMA發(fā)射機(jī)測試方案

基站的射頻一致性測試規(guī)范主要基于3GPP TS25.142，安捷倫公司的PSA高性能頻譜分析儀結(jié)合TD-SCDMA測試套件(options 211、212、213)提供了符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射機(jī)測試方案。該系列選項的測試項目均為一鍵測量，實現(xiàn)了參考電平和衰減的自動優(yōu)化，免去了用戶手動調(diào)整的麻煩。除了根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的自動測試外，這一系列選項還允許用戶更改任何參數(shù)以滿足他們的特殊測試要求。

在2GHz左右，PSA的噪底性能可以達(dá)到-167dBm/Hz，典型值為-169dBm/Hz，完全滿足-82dBm/1.28MHz的規(guī)范要求，即DANL達(dá)到-162dBm/Hz。

為了同時測量高達(dá)+33dBm的有用時隙功率和-82dBm以下的關(guān)斷功率，PSA采用兩次掃描的方法，使用PSA的快速衰減器開關(guān)和內(nèi)置前置放大器開關(guān)，針對不同的時間段采用不同的衰減器和前置放大器設(shè)置。具體測量方法如下:對于大信號的有用時隙，設(shè)置40dB衰減，關(guān)閉前置放大器；對于小信號的關(guān)斷功率，設(shè)置0dB衰減并開啟前置放大器，然后對測試結(jié)果曲線進(jìn)行兩次擬合，得到實時模板。

圖2基站發(fā)射機(jī)測試

PSA的TD-SCDMA測試套件包可以完成所有基站發(fā)射機(jī)的測試項目，系統(tǒng)連接簡單(如圖2所示)，只需要基站提供的參考時鐘信號和幀同步信號。

圖3中繼器測試

圖3示出了測試中繼器的系統(tǒng)連接的示意圖。由于TD-SCDMA直放站是雙向工作的，所以需要同時測量上行和下行信號?？梢允褂肕XG或ESG結(jié)合專用軟件(N7612B Signal Studio for TD-SCDMA)配置生成上下行時隙需要同時開放的測試信號(包括DwPTS和UpPTS)，使用PSA的TD-SCDMA測試套件(包括options 211、212和213)分析直放站的輸出信號。

在圖3所示的例子中，ESG或MXG結(jié)合N7612B Signal Studio for TD-SCDMA軟件，不僅可以同時配置上下行時隙(包括DwPTS和UpPTS)，還可以靈活配置每個時隙的碼道、擴(kuò)頻因子、調(diào)制方式、功率、midamble和DwPTS相位旋轉(zhuǎn)。

圖4 TD-HSDPA信號(16QAM)的EVM測量

PSA利用TD-SCDMA中midamble的同步特性，為用戶提供兩種同步方式:導(dǎo)頻同步或midamble同步。如果沒有DwPTS，可以選擇midamble同步模式，頻譜儀仍然可以找到同步，解調(diào)并測量EVM和PCDE。并且PSA還為非服務(wù)時隙- DwPTS/UpPTS提供ACLR、SEM、Tx Power、EVM、PCDE等測試項目。

中繼器測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ACLR、EVM和PCDE應(yīng)該在測試模式4下測量，測試模式4是三載波信號，并且只有一個載波包含DwPTS。如果測試沒有DwPTS的特定時隙的EVM，則需要PSA的midamble同步模式。

直放站測試線號中有很多關(guān)于同步開關(guān)和時間的測試項目，比如開關(guān)精度、上升沿時間、下降沿時間等等。PSA的啟動時間模板提供了這樣的高級測試功能。用戶可以利用時間線的擴(kuò)展功能區(qū)觀察上升沿或下降沿的細(xì)節(jié)，利用觸發(fā)線、突發(fā)線和斜坡線的功能完成相應(yīng)的測試。此外，用戶可以直接讀取功率和觸發(fā)延遲diff，同時改變由觸發(fā)延遲diff補(bǔ)償?shù)挠|發(fā)信號與實際測試突發(fā)信號之間的時間延遲。

圖5射頻一致性測試系統(tǒng)

HSDPA試驗

TD-HSDPA是TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的熱點。不連續(xù)脈沖的TD-HSDPA信道和多載波信號給TD-SCDMA基站和終端收發(fā)信機(jī)的測量和驗證帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

安捷倫于2006年首次推出TD-SCDMA HSDPA測試解決方案。利用ESG或MXG和PSA，可以準(zhǔn)確、快速地完成TD-HSDPA在ACLR、PVT、EVM、PCDE等地的測試，從而顯著提高設(shè)計和測試效率。或者ESG MXG結(jié)合N7612B Signal Studio for TD-SCDMA軟件，具有強(qiáng)大的TD-HSDPA信號生成能力，支持TX/DTX、ACK/NACK/CQI配置，最多支持12個載波，每載波數(shù)據(jù)速率2.8Mbps。PSA的213選項是專門為HSDPA測試設(shè)計的選項。用戶選擇該選項后可以測量8PSK和HSDPA 16QAM信號的EVM和PCDE，為用戶的研發(fā)和生產(chǎn)提供了很大的幫助。

圖6手機(jī)校準(zhǔn)測量圖例

TD-SCDMA射頻一致性測試解決方案

針對TS34.122中規(guī)定的接收機(jī)、發(fā)射機(jī)和信道模擬的性能測試，安捷倫推出了TD-SCDMA射頻一致性測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)完全支持TS34.122中規(guī)定的射頻測試要求

安捷倫TD-SCDMA射頻一致性測試系統(tǒng)基于安捷倫標(biāo)準(zhǔn)WTM軟件平臺。應(yīng)用軟件主要用VC開發(fā)，部分用VB與WTM接口并編寫界面，包括三個獨(dú)立的部分:測試應(yīng)用程序、系統(tǒng)校準(zhǔn)程序和數(shù)據(jù)查詢程序。應(yīng)用軟件充分考慮了模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，易于升級和維護(hù)。同時可以靈活擴(kuò)展，使系統(tǒng)能夠滿足各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)的測量要求。

該測試系統(tǒng)集成了最新的安捷倫射頻儀器，如E4445A、E4438C和E8257D，并支持每種儀器的最新測試功能，如上述各種TD-SCDMA測試選項。

該系統(tǒng)的核心設(shè)備——射頻接口盒在中國本土設(shè)計，在馬來西亞制造。它由基本交換單元和特殊濾波單元兩部分組成，最大程度地保證了其靈活性，可與安捷倫GS8800一致性測試系統(tǒng)集成或自行升級，支持GSM、WCDMA、CDMA等無線技術(shù)格式。

該測試系統(tǒng)實現(xiàn)了TS34.122第5、6和7章中規(guī)定的測試用例，并用于國家主管部門的型號批準(zhǔn)。

TD-SCDMA手機(jī)校準(zhǔn)應(yīng)用方案手機(jī)射頻校準(zhǔn)主要包括發(fā)射機(jī)功率校準(zhǔn)、接收機(jī)增益校準(zhǔn)和VCO(壓控振蕩器)/頻率校準(zhǔn):

(1)發(fā)射機(jī)功率校準(zhǔn)是讓手機(jī)在不同頻率下發(fā)射不同功率的信號，綜合測試儀測量手機(jī)的實際發(fā)射功率，從而校準(zhǔn)手機(jī)在全頻段所有功率水平下的發(fā)射功率。

(2)接收機(jī)增益校準(zhǔn)需要綜合測試儀產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號以不同頻率規(guī)定的功率電平發(fā)射，手機(jī)測量接收信號強(qiáng)度RSSI，從而校準(zhǔn)手機(jī)接收通道的增益。

(3)VCO/頻率校準(zhǔn)有兩種方法:第一種方法是讓綜合測試儀發(fā)射指定頻率的信號，手機(jī)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)信號調(diào)整自己的VCO；第二種方法是讓手機(jī)在與網(wǎng)絡(luò)不同步的情況下發(fā)射指定頻率的信號，綜合表測量其頻率誤差，從而調(diào)整手機(jī)的VCO。

表1安捷倫信號源和頻譜分析儀的測試方法

E6601A是安捷倫新一代綜合測試儀平臺，旨在為手機(jī)制造商提供低成本校準(zhǔn)解決方案。它采用開放的Windows XP平臺，用戶可以直接在測試儀上開發(fā)、下載和執(zhí)行測試程序，大大節(jié)省了傳統(tǒng)測試系統(tǒng)空的時間和成本；其專為高速測量而設(shè)計的全新測量架構(gòu)以及業(yè)界領(lǐng)先的精度、可重復(fù)性和測量完整性，可大幅降低手機(jī)測試成本。其靈活的許可證使用戶能夠通過購買最適合其制造需求的許可證選項，有效地降低設(shè)備成本并優(yōu)化資源利用率。

繼2006年安捷倫在平臺E6601A上推出GSM/GPRS/Edge/W-CDMA/HSDPA/CDMA 2000/1 xev-do的校準(zhǔn)應(yīng)用后，今年安捷倫又推出了E6835A TD-SCDMA手機(jī)的校準(zhǔn)應(yīng)用。下面將簡單介紹E6835A TD-SCDMA手機(jī)的校準(zhǔn)應(yīng)用:

靈活的信號源功能:E6835A可以產(chǎn)生TD-SCDMA調(diào)制信號、連續(xù)波信號(CW)、調(diào)幅信號(AM)、調(diào)頻信號(FM)和雙邊帶抑制載波信號(DSB-SC)，為不同芯片廠商的手機(jī)校準(zhǔn)不同要求提供了有力保障。

完整的測量功能:E6835A提供多種符合測試標(biāo)準(zhǔn)的測量功能，如信道功率(帶RRC濾波器的功率測試和不帶RRC濾波器的功率測試)、鄰信道功率比(ACLR)、頻譜雜散(SEM)、EVM、頻率誤差、峰值碼域功率、頻譜分析等。

動態(tài)功率校準(zhǔn)功能:此外，E6835A還提供了一種手機(jī)發(fā)射機(jī)快速校準(zhǔn)方案——動態(tài)功率校準(zhǔn)功能。可以一次性完成同一頻率上不同功率級的發(fā)射機(jī)輸出功率的校準(zhǔn)，從而大大提高手機(jī)發(fā)射機(jī)的校準(zhǔn)效率。

標(biāo)簽

安捷倫為TD-SCDMA射頻測試提供完整的解決方案，幫助用戶診斷和定位故障。表1總結(jié)了安捷倫的矢量信號源MXG/ESG和高性能頻譜分析儀PSA分別配置TD-SCDMA測試選項后，能夠滿足3GPP規(guī)范要求的測試項目的具體情況。

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