3G基站現(xiàn)場無線測試簡述

3G基站，無論CDMA2000 1x、EV-DO、WCDMA、還是TD-SCDMA都采用了更加復(fù)雜的無線技術(shù)，如碼分多址、復(fù)雜調(diào)制、精確功率控制等。TD-SCDMA還采用了時(shí)隙突發(fā)和靈活的鏈路分配，其安裝和維護(hù)測試工作就更加復(fù)雜，需要全新的測試方法與測試工具。本文以TD-SCDMA為例來介紹基站現(xiàn)場測試，大部分內(nèi)容同樣適用于其他3G系統(tǒng)。

　　對3G基站進(jìn)行現(xiàn)場測試的儀表必須具備全面的分析功能，能夠分析頻域、時(shí)域、碼域、調(diào)制域性能指標(biāo)。此外還需要考慮儀表的便攜性和堅(jiān)固性。安立公司集多年手持式儀表開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)推出的MS272xB系列手持式頻譜儀和MT8222A/MT8221B基站綜合測試儀(圖1)，能充分滿足上述測試需要，支持所有2G/3G制式。本文所述各項(xiàng)測試均基于上述儀表的功能。
 

　　圖1：功能強(qiáng)大的基站綜合測試儀MT8222A。

　　基于方便合理的原則，應(yīng)首先使用空中接口測量方式在合適的地點(diǎn)檢查基站發(fā)射機(jī)的信號(hào)覆蓋和信號(hào)質(zhì)量，爭取在空口測試中對基站狀態(tài)做出準(zhǔn)確判斷。如難以判斷空口測量結(jié)果或需要精確測量發(fā)射功率，則需要直接連接基站進(jìn)行測試。測試步驟如圖2所示。
 

　　圖2：3G基站測試步驟。

　　為獲得穩(wěn)定可靠的空口測量結(jié)果，必須找到合適的測量地點(diǎn)，該地點(diǎn)要求具備較高的導(dǎo)頻優(yōu)勢。一般要求導(dǎo)頻優(yōu)勢大于10dB。下面介紹主要的測試項(xiàng)目和定義。

　　1．基站覆蓋和同頻干擾測試
 

　圖3：基站覆蓋和同頻干擾測試界面。

 

　　同步碼與導(dǎo)頻優(yōu)勢：同步碼掃描顯示了當(dāng)前位置所有激活的同步碼。多個(gè)強(qiáng)同步碼會(huì)造成同道干擾，要求在95%覆蓋區(qū)域內(nèi)，與主同步碼信號(hào)強(qiáng)度之差在10dB以內(nèi)的同步碼數(shù)量不超過3個(gè)。導(dǎo)頻優(yōu)勢可以幫助確定合適的空口測量地點(diǎn)，一般要求大于10dB。

　　下行導(dǎo)頻時(shí)隙功率：下行導(dǎo)頻時(shí)隙功率可以檢查覆蓋情況，測試數(shù)據(jù)還可以下載到地圖軟件進(jìn)行分析。要求在95%覆蓋區(qū)域內(nèi)大于-88dBm。

　　2．多徑測試
 

　　圖4： Ec/Io和Tau測試界面。

　　Ec/Io和Tau這兩項(xiàng)空中接口測試項(xiàng)目用來幫助解決覆蓋問題，可以同時(shí)對6個(gè)最強(qiáng)的同步碼進(jìn)行測試。如果需要進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，在碼域功率測試界面會(huì)給出擾碼信息。

　　Ec/Io：測量6個(gè)最強(qiáng)基站同步碼的信號(hào)強(qiáng)度(信干比)。要求在95%的覆蓋區(qū)域內(nèi)大于-2dB。

　　Tau：表示了基站距測試地點(diǎn)的距離。要求最強(qiáng)同步碼基站距離測試地點(diǎn)最近。

　　3．射頻指標(biāo)測試
 

　　圖5：信道功率、占用帶寬測試界面。

　　信道功率決定了小區(qū)覆蓋面積，1.5dB的功率變化就意味著大約15%的覆蓋面積變化。測試結(jié)果與額定值之間的誤差不應(yīng)超過±1.0dB。應(yīng)直接連接基站進(jìn)行信道功率測量，高精度功率計(jì)選件可提供±0.16dB的測量精度。

　　占用帶寬測量99%信號(hào)功率所占帶寬，典型值在1.3~1.6 MHz之間。超過1.6 MHz則意味著會(huì)對相鄰頻點(diǎn)造成干擾。

　　4．時(shí)隙功率
 

　　圖6：下行空時(shí)隙功率、時(shí)隙峰均值比測試界面。

　　下行空時(shí)隙功率測量可以幫助判斷基站造成的干擾狀況以及對上行信號(hào)的自干擾程度，因?yàn)檫@些測量可以反映出基站發(fā)射機(jī)是否能夠充分關(guān)閉。要求測量結(jié)果小于-82dBm(直接連接基站測量)。

　　時(shí)隙峰均值比指的是時(shí)隙的峰值功率和平均功率的比值。如果峰均值比太低，則很有可能是放大器壓縮了信號(hào)，并會(huì)由此產(chǎn)生失真。典型值應(yīng)該大于6dB。

　　5．信號(hào)質(zhì)量測試
 

　　圖7：誤差矢量幅度(EVM)、峰值碼域誤差、頻率誤差、噪聲底電平測試界面。

　　EVM表示了誤差在信號(hào)中所占的比例。測量結(jié)果應(yīng)該小于12.5%(直接連接基站測試)。

　　峰值碼域誤差指的是最差碼道的誤差矢量幅度(以dB表示)，該指標(biāo)用來監(jiān)測由于信道板問題或者放大器壓縮所造成的最嚴(yán)重信號(hào)失真情況。測量結(jié)果應(yīng)小于-28dB(擴(kuò)頻因子為16)。

　　頻率誤差用于判斷基站載波頻率是否精確。只要測試儀表和GPS時(shí)鐘同步在一起，就可以在空口上精確測量載波頻率誤差。指標(biāo)要求：大區(qū)制基站小于±0.05ppm，小區(qū)制基站小于±0.1ppm

　　噪聲底電平是通用的碼域信號(hào)質(zhì)量測量指標(biāo)，任何類型的碼域調(diào)制誤差都會(huì)升高碼域的噪聲底電平。測量結(jié)果要求小于 -20dB。

　　本文小結(jié)

　　3G網(wǎng)絡(luò)要求更加全面的基站無線性能測試，測試儀表需要具備上述測量功能才能對3G基站和網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。功能全面的高性能手持式儀表是完成上述測試的最佳工具。本文僅對3G基站測試進(jìn)行了簡單論述，安立公司還為用戶準(zhǔn)備了更加全面詳細(xì)的3G基站測試指南和系統(tǒng)測試解決方案。