TD-SCDMA全面測(cè)試解決方案

引言

TD-SCDMA已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)質(zhì)的實(shí)施階段，為了保障整個(gè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的可靠、業(yè)務(wù)的順利開(kāi)通以及服務(wù)的正常提供，對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格控制是必不可少的，這些控制是建立在科學(xué)的測(cè)試手段之上的。本文針對(duì)核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、終端等實(shí)體如何進(jìn)行測(cè)試來(lái)保障其性能作出了全面的闡述，為業(yè)界提供一種科學(xué)的方法。

TD-SCDMA終端射頻和應(yīng)用測(cè)試方案

1 TD-SCDMA終端射頻測(cè)試

TD-SCDMA終端的射頻測(cè)試主要有兩個(gè)方面的意義：一方面對(duì)終端設(shè)計(jì)過(guò)程的板級(jí)、整機(jī)測(cè)試驗(yàn)證，以保證終端主要指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范的要求。另一方面，對(duì)終端規(guī)模生產(chǎn)的在線測(cè)試，以保證生產(chǎn)級(jí)終端性能指標(biāo)穩(wěn)定。測(cè)試的規(guī)范是TS34.122。主要包括發(fā)射、接收、性能和無(wú)線資源管理。

在TD-SCDMA的手機(jī)射頻研發(fā)測(cè)試和生產(chǎn)中，手機(jī)綜測(cè)儀是必須的測(cè)試設(shè)備。利用MT8820B客戶可以完成TD-SCDMA最大發(fā)射功率、頻譜發(fā)射模板、鄰信道功率、最小發(fā)射功率、開(kāi)環(huán)功率控制、閉環(huán)功率控制、占用帶寬、誤差矢量幅度、參考靈敏度等的測(cè)試。并且所有的測(cè)試都是一鍵式測(cè)試，極大的方便了用戶。

圖1 MT8820B是支持TD-SCDMA到GSM穩(wěn)定切換的綜測(cè)儀

除了對(duì)以上測(cè)試項(xiàng)目的支持之外，MT8820B還支持芯片廠家特有的校準(zhǔn)、TX SWEEP測(cè)試。在該狀態(tài)下，芯片可以連續(xù)在500個(gè)時(shí)隙上發(fā)出信號(hào)，MT8820B都可以捕獲。通過(guò)這種方式，可以大量的節(jié)約APC校準(zhǔn)的時(shí)間。利用這種校準(zhǔn)方式，目前典型的校準(zhǔn)時(shí)間在30s左右。

目前的TD-SCDMA手機(jī)基本都支持GSM功能，并且這也是今后一段時(shí)間內(nèi)必需的。MT8820B是支持TD-SCDMA到GSM穩(wěn)定切換的綜測(cè)儀。通過(guò)“Handover to GSM”鍵，用戶可以輕松從TD-SCDMA連接狀態(tài)切換到GSM連接狀態(tài)，不再需要掉話。

為了節(jié)約手機(jī)生產(chǎn)線的成本，MT8820B配備了獨(dú)特的雙端口功能，一部?jī)x表可以同時(shí)支持兩部手機(jī)的測(cè)試。兩個(gè)端口相互獨(dú)立，GPIB也獨(dú)立，互不影響。并且兩個(gè)端口可以同時(shí)進(jìn)行不同制式的測(cè)試，例如一個(gè)端口在測(cè)試TD-SCDMA手機(jī)，另一端口可以測(cè)試GSM的手機(jī)。MT8820B的雙端口功能可以最大限度的節(jié)省手機(jī)生產(chǎn)的成本，提高效率。

MT8820B同時(shí)還支持WCDMA/HSDPA/HSUPA、GSM/GPRS/EDGE、CDMA2000/1XEVDO、PHS、PDC的測(cè)試，是業(yè)界支持通信系統(tǒng)非常全面的綜測(cè)儀。

2 TD-SCDMA終端應(yīng)用測(cè)試

MD8470A系統(tǒng)仿真器可以提供模擬的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在目前TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)還沒(méi)有大規(guī)模展開(kāi)的情況下，對(duì)TD-SCDMA芯片、手機(jī)的研發(fā)都具有非常重要的意義。MD8470A的主要功能分為手機(jī)應(yīng)用測(cè)試和手機(jī)協(xié)議測(cè)試。

圖2 MT8820B可以同時(shí)支持兩部手機(jī)的測(cè)試

豐富的多媒體數(shù)據(jù)應(yīng)用是3G手機(jī)的最大特點(diǎn)，在沒(méi)有可供調(diào)試的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下如何方便地進(jìn)行諸如MMS、可視電話等應(yīng)用的開(kāi)發(fā)成為一個(gè)新課題。MD8470A可以支持語(yǔ)音、SMS、數(shù)據(jù)通信、彩信、可視電話、補(bǔ)充業(yè)務(wù)等各項(xiàng)業(yè)務(wù)測(cè)試。在MD8470A提供的仿真平臺(tái)下，軟件工程師可以專注于開(kāi)發(fā)上層的應(yīng)用軟件，從而加快開(kāi)發(fā)的進(jìn)程。

MD8470A還可以與Setcom、Radvison等公司的產(chǎn)品一起構(gòu)成符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用一致性測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)手機(jī)的MMS、PoC、VT等功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。

MD8470A的另一適用領(lǐng)域是TD-SCDMA的協(xié)議測(cè)試，它提供了API對(duì)儀表進(jìn)行控制。研發(fā)工程師可以用C語(yǔ)言編寫協(xié)議測(cè)試的腳本，自由定義物理層、MAC層、RLC層的參數(shù)，在layer3層任意編寫協(xié)議流程?；緜?cè)發(fā)送的消息完全由用戶來(lái)定義，而這一點(diǎn)在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中很難做到。在測(cè)試運(yùn)行過(guò)程中，可以隨時(shí)監(jiān)視Uu接口的信令流程，從而可以很方便地進(jìn)行查錯(cuò)和調(diào)試。

圖3 TD-SCDMA系統(tǒng)仿真器在終端測(cè)試中的應(yīng)用

MD8470A可以支持多種移動(dòng)通信系統(tǒng)的仿真，為多模手機(jī)提供了非常強(qiáng)大的測(cè)試環(huán)境。例如，可以為TD-SCDMA/GSM的雙模手機(jī)開(kāi)發(fā)提供協(xié)議應(yīng)用測(cè)試方案。除了TD-SCDMA，MD8470A還支持WCDMA/HSPA/GSM/GPRS/EDGE/C2K等，并且提供了圖形化界面方便用戶的操作。在這個(gè)環(huán)境中，用戶就像在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中一樣，手機(jī)可以進(jìn)行各種功能的測(cè)試。

TD-SCDMA接入網(wǎng)（基站和直放站）測(cè)試方案

在TD-SCDMA的研發(fā)生產(chǎn)測(cè)量中，通常需要對(duì)基站和直放站產(chǎn)品的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)部分進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量范圍應(yīng)該依據(jù)相應(yīng)的3GPP和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。MG3700A+MS2690A的組合就是針對(duì)這一測(cè)量市場(chǎng)的測(cè)試方案。

1 測(cè)試方案

方案一：基站測(cè)試

MS2690A為矢量信號(hào)分析儀，安裝了TD-SCDMA的測(cè)量選件，可以對(duì)被測(cè)基站的發(fā)射機(jī)進(jìn)行信號(hào)分析；由于MS2690A還有矢量信號(hào)源選件，可以產(chǎn)生TD-SCDMA調(diào)制信號(hào)，用于對(duì)被測(cè)基站的接收機(jī)進(jìn)行評(píng)估，如果對(duì)基站的鄰道選擇性等功能進(jìn)行測(cè)量，則使用第二臺(tái)信號(hào)源，即MG3700A產(chǎn)生干擾信號(hào)。

圖4a方案一：基站測(cè)試方案                   

方案二：直放站測(cè)試

因?yàn)镸S2690A既有信號(hào)分析功能，又有矢量信號(hào)源的產(chǎn)生能力，所以直放站的測(cè)試變得非常簡(jiǎn)單。（如圖4所示）

圖4b方案二：直放站測(cè)試方案

2 測(cè)試項(xiàng)及指標(biāo)

MS2690A為信號(hào)分析儀，同時(shí)具有矢量信號(hào)源功能，它的主要特征有：

● 大動(dòng)態(tài)范圍：TOI=+22dBm，DANL=-155dBm/Hz。
● 高電平精度：6GHz內(nèi)±0.5dB。
● 信號(hào)捕獲能力：能將輸入的RF信號(hào)數(shù)字化，以IQ數(shù)據(jù)形式保存，并以矢量信號(hào)源再現(xiàn)，用于設(shè)備開(kāi)發(fā)和分析。
● 高速測(cè)量能力：超高速測(cè)試ACLR等指標(biāo)，極大節(jié)約了測(cè)試時(shí)間。
MS2690A的TD-SCDMA測(cè)試項(xiàng)豐富完善，所有測(cè)試功能基本實(shí)現(xiàn)了一鍵式測(cè)量主要測(cè)試項(xiàng)如下。
● 調(diào)制指標(biāo)：頻率誤差、平均功率、EVM、PCDE等，測(cè)量結(jié)果可以一次性讀數(shù)，無(wú)須界面來(lái)回切換。
● 碼片星座圖，分析目標(biāo)時(shí)隙每個(gè)碼片的矢量星座圖及IQ數(shù)據(jù)。
● 碼域功率、碼域誤差測(cè)量。
● 多時(shí)隙功率、多載波功率測(cè)量，目標(biāo)時(shí)隙可以精確定位到某載波某時(shí)隙，目前可以支持6載波測(cè)試。
● ACLR、OBW、SEM等測(cè)量功能。

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及維護(hù)測(cè)試解決方案

TD-SCDMA的基站安裝維護(hù)測(cè)量，主要針對(duì)在基站安裝過(guò)程中對(duì)器件和基站附近電磁環(huán)境的檢驗(yàn)，以及檢查基站在運(yùn)行中的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。例如，在安裝過(guò)程中需要對(duì)天饋線、塔頂放大器等器件進(jìn)行檢驗(yàn)，以發(fā)現(xiàn)由于運(yùn)輸和安裝過(guò)程中造成的器件的性能下降。而安裝選址和開(kāi)通后的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的測(cè)試，則需要對(duì)干擾信號(hào)和基站的發(fā)射信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)和辯識(shí)。在維護(hù)測(cè)試中將有可能需要對(duì)信號(hào)覆蓋和信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試。

安立公司MT8222A BTS Master手持基站綜測(cè)儀是針對(duì)各種體制的無(wú)線通信基站的安裝和維護(hù)測(cè)試需求而開(kāi)發(fā)的便攜測(cè)試儀表，集成了天饋線和高頻器件的矢量網(wǎng)絡(luò)測(cè)試功能，用于射頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度分析和干擾查找的頻譜分析功能，用于基站信號(hào)質(zhì)量測(cè)試的射頻信號(hào)解調(diào)測(cè)試以及CDMA信號(hào)的碼域測(cè)試和空中信號(hào)辯識(shí)功能。

MT8222A BTS Master手持基站綜測(cè)儀是使用電池動(dòng)力操作的，加固的機(jī)箱設(shè)計(jì)可以應(yīng)付各種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境，無(wú)論是高溫、低溫以及高海拔環(huán)境。對(duì)于器件測(cè)量，可以完成反射和傳輸參數(shù)的雙端口矢量測(cè)量，并具有用于器件故障定位的反射參數(shù)時(shí)域測(cè)試功能，測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)80dB。對(duì)于頻譜分析測(cè)量，-163dBm的測(cè)試靈敏度足以應(yīng)付非常高的測(cè)試需求，7GHz（如果需要可以擴(kuò)展至20GHz）的頻率覆蓋滿足大部分無(wú)線通信體制的測(cè)量需要，而在頻譜分析儀基礎(chǔ)上增加的干擾信號(hào)分析功能可以方便地對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)視和定性以及定位測(cè)試。MT8222A的內(nèi)置10MHz的射頻信號(hào)解調(diào)分析帶寬保證了對(duì)于GSM/GPRS/EDGE/WCDMA/HSDPA/CDMA/CDMA2000/1XEVDO/WiMAX的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量，可以直接得到調(diào)制信號(hào)的EVM、多徑信息以及對(duì)CDMA體制的碼域分析。另外GPS選項(xiàng)不僅能夠提供測(cè)量地點(diǎn)的定位以便為MapInfo和MapPoint電子地圖提供信息之外，更為MT8222A內(nèi)部時(shí)鐘提供更準(zhǔn)確的校準(zhǔn)。

由于TD-SCDMA是綜合了時(shí)分多址、頻分多址和碼分多址的通信體制。因此除需要在頻率域測(cè)量基站發(fā)射信號(hào)的占用帶寬，帶內(nèi)功率，臨道泄漏等，也會(huì)需要對(duì)7個(gè)時(shí)隙的時(shí)分信號(hào)進(jìn)行時(shí)域測(cè)量，如果需要對(duì)碼域信號(hào)進(jìn)行分析還需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)測(cè)量。MT8222A目前已經(jīng)具備了對(duì)于TD-SCDMA射頻信號(hào)的頻域和時(shí)域測(cè)量功能，具有優(yōu)秀的測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍，對(duì)每個(gè)信道的時(shí)隙測(cè)量開(kāi)關(guān)比可以達(dá)到120dB以上，MT8222A完全具備對(duì)于TD-SCDMA的基站辯識(shí)以及碼域功率和信號(hào)質(zhì)量的測(cè)試功能，可以滿足TD-SCDMA的時(shí)分、頻分和碼分體系射頻信號(hào)的測(cè)試需求。