TD-SCDMAWCDMA基站射频测试基础

User Equipment (UE) conformance specification; Part 1: Protocol conformance specification 规定了移动终端各个协议层的测试 用例和测试要求，包括了NAS，RRC，RLC， MAC 等层的测试用例。

WCDMA 系统测试标准
功率控制动态范围（Output
power dynamics)
定义：功率控制动态范围是测试发射机根据终端 相关上行信号中TPC（Transmit Power Control) 比特的指示来调整下行信道的功率。 测试目的：主要考察在基站发射机正确分析并响 应终端上行TPC比特的能力以及准确控制发送功 率的能力。
为了获得更好的传输质量和速度，3G系统采用了更 为复杂的调制方式，如8PSK、16QAM等。还支持 在同一次连接的不同条件下使用不同的调制方式， 即自适应调制。
因而，在无线射频方面，3G测试面临的挑战将更为 严峻：复杂调制的解调分析、信号随时间变化的快 速捕获和分析、空中系统测试(包括频谱监测、覆盖 测试)以及基站性能分析、干扰信号分析和定向等。
部署在2GHz频段的3G系统与二代移动通信系
统相比需要更多基站，系统优化和干扰排查工 作量更大。
网络、终端测试均面临的严峻考验：三个不同
标准的网络及其带来的各种各样多模终端共存 的现实。
除了满足目前的测试需求，还要考虑未来的发
展趋势，如对HSDPA/HSUPA、LTE的支撑。
测试的分类
频谱发射模板(Spectrum
emission mask)
定义：频谱发射模板指定的与有用信号指配信道 频率偏离0.8MHz～4MHz的带外发射限制。
测试目的：验证基站的带外发射不会对临近信道 的其他业务造成不适当的干扰。
邻道泄漏功率比(Adjacent
Channel Leakage
power Ratio） 定义：发射功率与其落到相邻信道功率的比 值。 测试目的：检验基站限制产生干扰相邻信道接 收机信号的能力。
PCCPCH
主要射频指标
基站发射机测试的特征描述包括射频频谱描述和码 域解调描述两大部分射频频谱方面有如下几个主要 的射频指标：
占用带宽(Occupied
bandwidth)
定义：以指定信道的中心频点为中心，包含总发 射功率的99%功率的频带宽度。 测试目的：验证基站发射没有占用过多的带宽而 干扰其他无线电业务。
概述
决定网络是否良好的一个关键因素便是其基站 设备的性能。因此如何对其测试，便成为当前 热点。 3G基站测试，可帮助运营商，在WLAN、WiMAX等 无线数据通信系统，W-CDMA、TD-SCDMA、 CDMA2000等移动通信系统以及广播电视系统并存 的复杂环境下，大幅度降低运行维护成本的同时，高 效率高水平的提高网络运行质量。
测试应用阶段
芯片组的研发
产品的设计
产品的验证
产品的生产和维修
进行网络部署时的网络规划
安装和优化不同厂家的设备
调试使得各厂家设备能够互连互通等
测试应用范围
器件的设计研发 分模块开发及整机集成 产品入网认证 大规模量产
网络、服务质量优化
后续使用中的维护
按测试对象
终端测试 2. 网络测试
1.
按测试内容
无线射频测试 2. 协议测试
1.
按产品研发、生产阶段
器件测试——侧重器件的相关指标 2. 系统测试——侧重整机性能 3. 生产测试——侧重速度、重复性和稳定性
1.
按3G发展阶段
一致性测试 2. 互连互通性测试 3. 业务性能测试
1.
15.2 基站测试
杂散响应 接收机解调质量 静态条件下的 DCH解调质量 动态条件下的 DCH解调质量 软切换条件下的 DCH解调质量 下行压缩模式下 DCH解调 接收机解调质量
交调特性
验证内部误码率计 算 静态条件下的 DCH解调质量 动态条件下的 DCH解调质量 验证内部块 错误率计算
分类
发射机测试(Transmitter
接收机测试(Receiver
Tests)
测试基站接收机在特定条件下的接收性能：如 1. 接收到的手机信号非常强(动态范围测试)、 非常弱(即参考灵敏度测试) 2. 有干扰等条件下的接收误码率，如
• • •
邻信道选择性 阻塞特性 互调特性及杂散等测试
该部分测试应假设基站不支持接收分集，若基站 支持接收分集，则要关闭其分集功能，对每个天线 分别进行测试。
杂散发射（Spurious
emissions）
定义：由无用信号产生的发射，例如谐波发射、寄 生发射、交调分量以及其他频率变换分量。杂散发 射不包括带外发射。测量点在基站射频输出 口。
测试目的：检验基站限制其发射信号对上下相邻 超过4MHz 的其他通信系统的干扰的能力。
发射互调
定义：发射机互调性能是测试发射机抑制由天线 进入的无用信号通过非线性器件而造成的干扰。 测试目的：主要考察在基站正常发射、且天线端 口同时出现干扰信号时，基站发射机抑制由此产 生的非线性产物的能力。
TD-SCDMA
系统测试标准
TD-SCDMA测试标准是在3GPP 规范内定义的。 主要有以下几个：
基站射频测试规范:
25.142
Base Station (BS) conformance testing (TDD)包括 了对基站的发射机、接收机和在衰落信道下的性能 测试等测试用例和测试要求。
移动终端射频测试规范：34.122
码域解调测试方面主要的测量项有：
内环功率控制（下行信号测试）
定义：测试基站发射机根据接收到的上行信号调 整其码域功率的能力。 测试目的：测试验证基站能够正确根据接收到的 TPC 命令来调整码域功率达到规范规定的精度。
调制精度（EVM
下行信号测试）
定义：基站射频发射信号和理论上的调制信号的 差别即（上行信号测试：EVM 被称为误差矢量 幅度）。结果定义为平均误差矢量功率与平均参 考信号功率比值的平方根，表示为百分比。 测试目的：测试基站发射机按要求准确发射波形 的能力。
测试要求
发射功率
UE(34.121)
最大发射功率 开环功率控制 闭环功率控制 最小发射功率 发射功率开关比
测试要求
发射功率
BS（25.141）
最大发射功率 闭环功率控制 控制功率步长 功率控制动态范围
码域功率测试 公共导频信道功率精度
发射频谱
占用带宽
输出频谱测试
占用带宽
频谱杂散模板
邻道泄漏功率比 杂散辐射
基本内容
基站射频测试不同于终端，根据3GPP测试规范 25.141 （WCDMA）和25.142（TD-SCDMA） 的要求，全部的测试项均可在非信令下完成。 相对于GSM基站，WCDMA/TD-SCDMA基站采取 了码分多址技术，因此其不同的码道配置(或称为 信道模型)，尤其是码道数量和与调制相关的指 标，将会影响测试结果，因此规范25.141/25.142 里定义了多种不同的测试模型，用于对基站进行 发射机，接收机以及性能等指标进行测试。
对各种标准的评估
对各种设备的性能和功能测试
不同厂商设备之间的互连、互通测试
各种设备在模拟网络下的真实性能
各种设备在实际网络下的真实性能
测试的意义
3G系统的测试是保证3G系统运行的重要因素。 只有经过严格的测试，才能正确评估一种通信系 统，从而减少投资风险。在这时候，测试在3G中 的地位显得尤为重要。
测试的核心目标
快速地对手机和基站的功能及性能包括环境参
数和设备运营情况进行全面、完整的测试。
提高测试精度和测试一致性。
缩短测试时间和周期，从而降低测试成本。
面临的挑战
3G网络所提供的业务类型十分丰富，几乎覆盖
了电路交换和分组交换领域的所有可用业务。 测试如何全面保证这些业务的服务质量 。
Tests)
测试基站发射机发射的下行信号的指标有： 1. 发射功率 2. 调制质量(如EVM等) 3. 占用信道带宽 4. 频谱发射模版 5. 邻信道泄漏比 6. 杂散及码域误差等
这些测试都必须在3GPP协议规范TS25.141和 TS25.142中所定义的相应测试模型(Test Mode) 下进行测试，以确保基站符合规范要求，使不同 厂家不同基站的测试结果具有可比性。
基站RF测试与终端RF测试比较
（WCDMA为例）
对于WCDMA手机和基站，我们的测试要求分别 是依据WCDMA规范34.121和25.141，通过对发 射机和接收机的射频指标的测试来测试手机和基 站的总体质量，而两个测试规范中有相当一部分 是重合的，还有一些是手机或基站所特有的测试 项目，为了更清楚规范的要求，我们通过表格的 形式把这两个规范的测试要求陈列如下 ：
频谱杂散模板
邻道泄漏功率比 杂散辐射
调制质量测试
频率误差
误差矢量幅度 峰值码域误差 相位不连续度 PRACH前置码质量 调制质量测试
பைடு நூலகம்
发射机交调
频率误差 矢量误差幅度 峰值码域误差
接收机性能测试
参考灵敏度
最大输入电平 邻道选择性 阻塞特性
接收机性能测试
参考灵敏度
动态范围 邻道选择性 阻塞特性
交调特性
定义：在指定参考条件下，在天线接口处一个激 活时隙上（包括保护时间段），每个载波的平均 功率电平。 测试目的：验证基站内所有发射单元最小输出功 率在其工作频段内的精确性。
载波频率误差(Carrier
frequency error)
定义：基站在指定载频上工作时其发射信号的稳 定能力，有时也用频率稳定(Frequency stability) 表示。 测试目的：验证工作频段内载波频率的精确性。
15. TD-SCDMA/WCDMA 基站RF信号测试基础
15.1 3G测试系统概述
行业背景
WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000三大3G通信 标准很早就成为众人关注的焦点。 随着3G牌照的发放，投资3G是一种新的机遇。但 也会面对诸如市场、技术、投资、财务和管理等风 险。因此，不少厂商们已经或者正在对3G进行评 估和测试，主要包括：
基站测试的分类
RF信号测试（即无线射频性能测试）
基本功能测试
操作维护功能测试
环境适应性测试
安全性能测试
等。
基站测试的作用
如图所示一个小区的站点。外面的圆圈代表规划的 小区覆盖范围。
15.3 基站RF信号测试
关键性
在诸多基站测试中射频测试无疑是其中相当重要的 环节，对于整个3G产业链当中的基站、直放站以及 功放模块研发及生产厂商，都是极为重要的。
发射机最大输出功率(Maximum
output power)
定义：在指定参考条件下，在天线接口处一个激 活时隙上（包括保护时间段），每个载波的平均 功率电平。
测试目的：验证基站内所有发射单元最大输出功 率在其工作频段内的精确性。
发射机最小输出功率(Minimum
output power)
基站射频测试规范：25.141
Base Station (BS) conformance testing (FDD)包 括了对基站的发射机、接收机和在衰落信道下的 性能测试等测试用例和测试要求。
移动终端射频测试规范：34.121
Terminal conformance specification;Radio transmissionand reception (FDD)，规定了移动 终端的射频一致性测试规范，包含了对基站的发 射机，接收机，和在衰落信道下的性能测试等测 试用例和测试要求。
性能测试(Performance
Tests)
测试基站接收机的解调性能。与接收机测试不同， 是测试基站工作在接收分集的状态下，在附加不同 的衰落及高斯白噪条件的误块率。因此,进行性能测 试时则是需要测试基站在不同的频率下，不同的信 噪比以及不同速率下基站的接收误块率(BLER)。
15.3 TD-SCDMA&WCDMA系 统基站RF信号测试
Terminal conformance specification; Radio Transmission and reception (TDD)，规定了移动 终端的射频一致性测试规范，包含了对基站的发 射机，接收机，和在衰落信道下的性能测试等测 试用例和测试要求。
移动终端协议测试规范：34.123