一種基于TD-SCDMA射頻測試解決方案-技術(shù)方案

精品文檔-下載后可編輯一種基于TD-SCDMA射頻測試解決方案-技術(shù)方案為確保中國TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)模商用的成功，運營商和設(shè)備供應(yīng)商需要對入網(wǎng)設(shè)備進行大量的測試工作，其中射頻測試尤為重要。安捷倫公司提供了符合3GPP規(guī)范要求的TD-SCDMA射頻測試全面解決方案，并已廣泛應(yīng)用于各種基站、終端、直放站等設(shè)備測試中。下面將分別介紹應(yīng)用于接收機測試、發(fā)射機測試（包括直放站測試）、射頻一致性測試以及終端校準(zhǔn)等方面的解決方案。

TD-SCDMA接收機性能指標(biāo)測試

根據(jù)3GPPTS25.142（基站）和TS34.122（終端）的射頻一致性測試規(guī)范要求，在TDD模式下的無線傳輸和接收部分都定義了相應(yīng)的發(fā)射機和接收機以及系統(tǒng)的性能。無論是基站還是終端,絕大部分的接收機測試項目歸根結(jié)底是BER(BitErrorRate)/BLER(BlockErrorRate)測試。

安捷倫公司的N7612BSignalStudioforTD-SCDMA軟件,配合信號發(fā)生器ESG或MXG，為TD-SCDMA及TD-HSDPA信號產(chǎn)生提供了一整套完備的解決方案，完全符合3GPP以及中國通信標(biāo)準(zhǔn)委員會（CCSA）的規(guī)范要求。N7612B的功能提供了全面編碼的測試信號，特別適合在PRACH或DPCH信道上執(zhí)行接收機BER/BLER測量。為在測試過程中隔離不同的接收機模塊，數(shù)據(jù)凈荷可以只采用物理層編碼，也可以采用物理層和傳輸層編碼。此外，可以在DwPCH中選擇S1/S2旋轉(zhuǎn)，測試終端能否正確識別P-*CH復(fù)幀結(jié)構(gòu)，標(biāo)出信道，或在UpPCH信道中設(shè)置不同的上行發(fā)送定時偏置，檢驗?zāi)K或系統(tǒng)性能。

圖1基站接收機BER測試

圖1給出安捷倫測試系統(tǒng)應(yīng)用于基站廠商接收機BER測試的一個實例參考,該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于大唐移動、中興通訊、鼎橋通信和中國普天等多家基站廠商的接收機性能驗證測試中,并已廣泛用于各基站廠商的設(shè)計研發(fā)以及運營商的招標(biāo)測試階段。

在圖1的測試系統(tǒng)中，首先在N7612B中選中相應(yīng)的RMC信道，然后設(shè)置信號發(fā)生器的波形文件觸發(fā)方式，就可以在基站的接收端通過專用測試工具計算出BER/BLER。在實際現(xiàn)場招標(biāo)測試中，一般是利用另外一臺信號發(fā)生器,產(chǎn)生預(yù)先配置好的多個干擾用戶信號或是采用信號發(fā)生器自身產(chǎn)生的AWGN信號，來完成接收機的性能指標(biāo)測試。

TD-SCDMA發(fā)射機測試方案

基站的射頻一致性測試規(guī)范主要依據(jù)3GPPTS25.142，安捷倫公司的PSA高性能頻譜分析儀結(jié)合TD-SCDMA測試套件（選件211，212，213）提供了符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)射機測試方案。該系列選件的測試項目均是一鍵式測量，實現(xiàn)了自動優(yōu)化參考電平和衰減，免去用戶手動調(diào)整的煩惱。除按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的自動測試外，該系列選件也允許用戶改變?nèi)魏我豁梾?shù)以便滿足用戶特殊的測試需求。

PSA在2GHz左右的底噪性能可達到-167dBm/Hz，典型值為-169dBm/Hz，完全滿足規(guī)范要求的測試TD-SCDMA關(guān)斷功率的頻譜儀指標(biāo)-82dBm/1.28MHz，即DANL達到-162dBm/Hz。

為了同時測量高達+33dBm的有用時隙功率和-82dBm以下的關(guān)斷功率，PSA采用兩次掃描法，利用PSA的快速衰減器開關(guān)和內(nèi)置預(yù)放（Preamplifier）開關(guān)，對于不同的時段采用不同的衰減器和預(yù)放設(shè)置。具體測量方法為：對于大信號的有用時隙，設(shè)置40dB衰減并關(guān)閉預(yù)放；對于小信號的關(guān)斷功率處，設(shè)置0dB衰減并打開預(yù)放，再擬合兩次的測試結(jié)果曲線，得到真實的時間模板圖。

圖2基站發(fā)射機測試

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

圖3直放站測試

圖3所示是測試直放站的系統(tǒng)連接示意圖。由于TD-SCDMA直放站是雙向工作的，需要同時測量上行和下行信號。采用MXG或ESG配合專用軟件（N7612BSignalStudioforTD-SCDMA）可以配置并產(chǎn)生直放站測試所需的上下行時隙同時打開的測試信號（包括DwPTS和UpPTS），使用PSA的TD-SCDMA測試套件（包括選件211，212和213）可以分析直放站的輸出信號。

圖3所示例子使用ESG或MXG配合N7612BSignalStudioforTD-SCDMA軟件不僅能夠同時配置上行和下行時隙（包括DwPTS和UpPTS），而且可以靈活地配置每個時隙的碼道、擴頻因子、調(diào)制方式、功率、midamble、以及DwPTS相位旋轉(zhuǎn)。

圖4TD-HSDPA信號EVM測量(16QAM)

PSA利用了TD-SCDMA的midamble的同步特性，向用戶提供兩種同步方式的選擇：pilot同步或midamble同步。在沒有DwPTS的情況下，可以選擇midamble同步方式，頻譜儀仍然能夠找到同步并作解調(diào)并測量EVM和PCDE。并且PSA還提供了對非業(yè)務(wù)時隙－DwPTS/UpPTS的ACLR、SEM、TxPower、EVM、PCDE等測試項。

直放站測試行標(biāo)中規(guī)定使用測試模式4測量ACLR、EVM和PCDE，此測試模式為三載波信號，且只有一個載波包含DwPTS。如果測試不包含DwPTS的特定時隙EVM時，就需要用到PSA的midamble同步方式。

直放站測試行標(biāo)中有很多關(guān)于同步開關(guān)、時間方面的測試項，比如開關(guān)準(zhǔn)確度、上升沿時間、下降沿時間等。PSA的發(fā)射時間模板提供了這樣的測試功能，用戶可以利用時間軸的展開功能區(qū)觀察上升沿或下降沿的細(xì)節(jié)，并用TriggerLine、BurstLine和RampLine等功能完成相應(yīng)測試。另外，用戶可以直接讀取關(guān)斷功率（OffPower）以及TrigDelayDiff，同時可以改變TrigDelayDiff補償觸發(fā)信號和實際測試Burst信號之間的時延。

圖5射頻一致性測試系統(tǒng)

HSDPA測試

TD-HSDPA是TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的熱點。非連續(xù)脈沖TD-HSDPA信道和多載波信號給TD-SCDMA基站和終端收發(fā)信機測量與驗證提出極大的挑戰(zhàn)。

安捷倫公司在2022年個推出了TD-SCDMAHSDPA測試解決方案。使用ESG或MXG以及PSA，可以、快速地完成TD-HSDPA的ACLR、PVT、EVM、PCDE等測試，從而顯著改善設(shè)計和測試效率。ESG或MXG配合N7612BSignalStudioforTD-SCDMA軟件具有強大的TD-HSDPA信號生成能力，支持TX/DTX、ACK/NACK/CQI配置，并支持多達12個載波且每載波高達2.8Mbps的數(shù)據(jù)速率。PSA的213選件是一款專門針對HSDPA測試的選件，用戶選擇該選件后可以對8PSK和HSDPA16QAM信號進行EVM和PCDE的測量，為用戶的研發(fā)和生產(chǎn)提供極大的幫助。

圖6手機校準(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、發(fā)射機和信道仿真條件下的性能測試，安捷倫推出了TD-SCDMA射頻一致性測試系統(tǒng)，全面支持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)的無線測試管理（WTM）軟件平臺搭建。應(yīng)用軟件主要用VC開發(fā)，部分使用VB以便與WTM接口和編制界面，包括測試應(yīng)用程序、系統(tǒng)校準(zhǔn)程序、數(shù)據(jù)查詢程序三個獨立的部分。應(yīng)用軟件充分考慮模塊化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，升級和維護簡單易行，同時還可以靈活擴展，使系統(tǒng)適應(yīng)多種無線通信制式下的測量需求。

測試系統(tǒng)集成了E4445A、E4438C、E8257D等安捷倫射頻儀器，支持各儀器具有的測試功能，如上文提到的各種TD-SCDMA測試選件。

測試系統(tǒng)設(shè)備射頻接口箱由中國本地設(shè)計、馬來西亞工廠制造。由基本切換單元、專用濾波單元兩部分構(gòu)成，限度地保證其靈活性，可與安捷倫GS8800一致性測試系統(tǒng)融合或自身升級支持GSM、WCDMA、CDMA等其它無線技術(shù)格式。

測試系統(tǒng)實現(xiàn)了TS34.122第5、6、7章所規(guī)定的測試用例，并被國家權(quán)威機構(gòu)用于型號核準(zhǔn)。

TD-SCDMA手機校準(zhǔn)應(yīng)用方案手機射頻校準(zhǔn)主要包括發(fā)射機功率校準(zhǔn)、接收機增益校準(zhǔn)和VCO(壓控振蕩器)/頻率校準(zhǔn)三部分：

(1)發(fā)射機功率校準(zhǔn)是讓手機在不同頻率下發(fā)射不同功率的信號，綜測儀測量手機的實際發(fā)射功率，從而在全頻段內(nèi)各個功率級別上校準(zhǔn)手機的發(fā)射功率。

(2)接收機增益校準(zhǔn)要求綜測儀產(chǎn)生在不同的頻率規(guī)定功率級別上發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)信號，手機測量接收信號強度RSSI，從而校準(zhǔn)手機接收通路的增益。

(3)VCO/頻率校準(zhǔn)可以有兩種方法：方法一是讓綜測儀發(fā)射指定頻率的信號，手機根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)信號調(diào)整其VCO；方法二是讓手機在未與網(wǎng)絡(luò)同步的條件下發(fā)射指定頻率的信號，綜測儀測出其頻率誤差，從而調(diào)整手機的VCO。

表1Agilent信號源和頻譜分析儀測試方法

E6601A是安捷倫公司新一代綜測儀平臺，旨在為手機制造商提供低成本的校準(zhǔn)方案。它采用開放式WindowsXP平臺，用戶能夠在測試儀上直接開發(fā)、和執(zhí)行測試程序，大大節(jié)省了傳統(tǒng)測試系統(tǒng)空間和成本；其專門為高速測量而設(shè)計的全新測量架構(gòu)和業(yè)界的精度、可重復(fù)性和測量完整性，能夠顯著降低手機測試成本；其靈活的許可證，使用戶能夠通過購買適合其制造需要的許可證選件，來有效地降低設(shè)備成本，優(yōu)化資源利用。

繼2022年安捷倫在E6601A平臺上推出了GSM/GPRS/EDGE/W-CDMA/HSDPA/cdma2000/1xEV-DO的校準(zhǔn)應(yīng)用之后，安捷倫又于今年推出了E6835ATD-SCDMA手機校準(zhǔn)應(yīng)用，下面將對E6835ATD-SCDMA手機校準(zhǔn)應(yīng)用做一簡單介紹：

多樣靈活的信號源功能：E6835A可產(chǎn)生TD-SCDMA調(diào)制信號，連續(xù)波信號(CW)，幅度調(diào)制信號(AM)，頻率調(diào)制信號(FM)和雙邊帶抑制載波信號(DSB-SC)，為不同芯片廠商手機校準(zhǔn)的不同需求提供了有力保證。

完整的測量功能：E6835A提供了多種符合測試標(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