2ghz+cdma2000数字蜂窝移动通信网+设备测试方法基站子系统.pdf

y 口 中华人民共和国通信行业标准 y d ，t15 7 3 - 2 0 0 7 2 g h zc d m a 2 0 0 0 数字蜂窝移动通信网 设备测试方法：基站子系统 t e s ts p e c i f i c a t i o no fb a s es t a t i o ns u b s y s t e m ( b s s ) f o r 2 g h zc d m a 2 0 0 0d i g i t a lc e l l u l a rm o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r k 2 0 0 7 - 0 5 - 16 发布2 0 0 7 - 0 5 - 16 实施 中华人民共和国信息产业部发布 目次 y d ，t15 7 3 - 2 0 0 7 前言i i 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 定义和缩略语1 4 基站子系统基本功能测试2 4 1 测试环境配置2 4 2 测试仪表要求3 4 3 关于基站子系统分组数据业务切换部分测试的说明3 4 4 测 式项目4 5 基站子系统操作维护中心测试2 2 5 1 概述2 2 5 2 测试环境配置2 2 5 3 测试项目2 2 6 基站子系统无线指标测试6 6 6 1 无线指标测试系统连接方框图6 6 6 2 频段6 8 6 3 发射机性能测试6 8 6 4 接收机性能测试7 6 7 基站子系统a 接口信令测试9 8 8 环境试验9 8 8 1 低温试验9 8 8 2 高温试验9 8 8 3 湿热试验9 9 9 安全性测试9 9 1 0 电磁兼容测试9 9 1 1c d m a 标准测试条件9 9 1 1 1 标准设备9 9 1 12 标准环境测试条件9 9 1 1 3 标准主电源要求9 9 1 14 标准测试设备1 0 0 附录a ( 规范性附录) ：帧差错率测试1 0 7 附录b ( 规范性附录) ：基站测试模型1 0 8 附录c ( 规范性附录) ：注意事项1 0 9 附录d ( 规范性附录) ：标准工作周期1 1 0 附录e ( 规范性附录) ：可信度界限要求1 1 1 附录f ( 规范性附录) ：测试模式1 1 4 刖目 y d 厂r15 7 3 - - 2 0 0 7 本标准是2 g h zc d m a 2 0 0 0 数字蜂窝移动通信网设备基站子系统的系列标准之一。该系列标准的名称和 结构如下： ( 1 ) y d t1 5 5 6 2 0 0 7 ( ( 2 g h zc d m a 2 0 0 0 数字蜂窝移动通信网设备技术要求：基站子系统 ( 2 ) y d t1 5 7 3 2 0 0 7 z 向处，最大功率谱密度s ( ，) 应低于s 顷) 至少3 0 d b 。 ( 5 ) 模拟多普勒频率矗应由测量的s ( ，) 计算得出： 厶= 等铲r y d 厂r15 7 3 - 2 0 0 7 ( 6 ) 测量的展开相位的自相关系数p ( f ) 滞后0 0 5 循时应为0 8 a ：o 1 ： 滞后0 1 5 怕时应为0 5 土0 1 。 裹5 0 标准信遭模拟器配置 信道模拟器配置 1234 车速 k m h 】3 83 01 0 0 路径数1 21 3 路径2 功率( 相对于路径1 ) 【d b 】m 0 m 饵0 路径3 功率( k l l 对于路径1 ) 【d b 】mm 一3 路径1 到输入端延时【m 0000 路径2 到输入端延时【“s 】 n a2 o肭2 o 路径3 到输入端延时【舢】 m1 4 5 11 4 2 波形质量测试设备 1 1 4 2 1r h o 表 能测量波形互相关性的设备应被用于前向链路频率容限、导频时间容限和波形质量的测量。 可能有不同的设备实现方法。使用的设备应得出与使用下列算法的设备得出的结果相等的结果。 理想的发射机信号为： j ( f ) = r 。( r ) e 蛳 i 其中： 俎为信号标称载波频率： 匙m 表示复数j 的实部； r ( r ) 为理想第i 个码分信道的复包络，定义为： 广 r e ) = q lz g ( t 一女瓦) c o s o i , k ) + j z g ( t 一七瓦) s i l l 0 址) l lk t j 其中： 口f 为第i 个码分信道的信号强度o g ( f ) 为3 g p p 2c s 0 0 0 2 的3 1 3 1 1 4 中所述级联发射滤波器和相位均衡器的单位冲激响应； ，女是第i 个码分信道的第k 个码片的相位，出现在离散时间忙时。 调制精度是发射机产生理想信号s ( f ) 的能力。 实际发射机信号如下： x o ) = 岛k o + f ，) + 巨( r 一“洲z 1 i 其中： 加为第i 个码分信道实际信号相对于理想信号的幅度： f f 为第i 个码分信道实际信号相对于理想信号的时间偏移； 为信号的角频率偏移； 咖为第i 个码分信道实际信号相对于理想信号的相位偏移； e i ( f ) 为第i 个码分信道实际发射信号的复包络误差( 与理想偏差) 。 1 0 2 y d f l15 7 3 - 2 0 0 7 导频的角频率偏移a t o = - n a f 和时间偏移仍的估计应达到表5 1 中规定的精确度。这些估计值叮、葡、和 岛，应用于通过引入时间修正和复数乘法因子补偿x ( f ) 从而产生y ( f ) ： y o ) ：。( f 一氏) e ，k 一) r + 成】 角频率偏移仓通过母= 等转换为频率偏移。经过补偿的信号y ( 班应通过补偿滤波器以消除 由发射滤波器和发射相位均衡器引入的码间干扰( i s i ) 以产生一个输出z ( f ) 。级联了补偿滤波器、理想 发射滤波器和均衡器的滤波器链的总的脉冲响应应近似满足内奎斯特零符号间干扰准则。内奎斯特准则 应通过滤波比在适当的采样时间的即时响应低5 0 d b 以上的零电平近似。补偿的低通滤波器的噪声带宽应 小于6 2 5 k h z 。 补偿滤波器的理想输出为： r o ) = 茸o ) 其中 豆“) = q k 。s 瓴。) + js i n ( o i , k 调制精度通过确定补偿滤波器输出z ( f ) ( 与补偿导频信号晟“) 有关) 的功率部分来测量。当发射 机仅由导频信道( 第0 个码分信道) 调制时，滤波器输出在理想判决点采样。波形质量因子( p ) 定义为： p 其中，z 庐z 明为补偿滤波器输出的第女个采样值，j i d 女= 雨 七】为导频信道的补偿滤波器理想输出的 对应采样值。 调制精度应在一个时间间隔m ( 至少一个功率控制组，5 1 2 个码片的整数倍) 上，用k 个复数采样值 z ( 磕) 测量。 波形质量测试设备的精确度应如表5 l 所示。 表5 1波形质量测试设备的精确度 参数符号精确度要求 波形质量 p ：v 5 x l o “ 4 从0 9 0 到1 0 频率偏移( 不包括测试设备时基误差) 1 0 h z 导频时间校准偏移 f n 1 3 5 n s ”4 2 2 码域测试设备 见1 1 4 2 1 信号参数的定义。码域测试设备估计： ( 1 ) w a l s h i 马域功率系数_ p 0 ，p 】，p 2 p l 一，( 见下面的定义) 。 ( 2 ) 相对于导频的w a l s h 码域时间偏移a z ，其中： f ，= f f f n ( 3 ) 相对于导频的w a l s h 码域相位偏移也，其中 1 0 3 yd t15 7 3 - 2 0 0 7 a e i = e l - e o ( 4 ) 频率偏移： a f = 正一f o 码域功率被定义为当发射机根据一个已知的码符号序列调制时与每个r i ( t k ) 相关联的z ( 琅) 的功率 部分。实际信号用频率偏移a o j o 、导频时间校准偏移矗和导频相位岛补偿。 码域功率系数p 定义为： p 其中，z k 4 午1 1 4 2 1 中定义，l 是最大的w a l s h 函数长度，届， 女= 属k 为第i 个码分信道补偿滤波器的理 想输出的第女个采样值，n 是以最长w a l s h 长度为单位的测试间隔( 应至少为一个功率控制组，5 1 2 个码片 的整数倍) 。 码域时间偏移t 和相位偏移反应通过产生基准信号 龟= r 也+ t p + 6 r 和寻找期望值面，毒，a f 和谚以减小和方差 n 2 c 2 = z i z t 一龟i k = l 确定，其中z k = z ( t k ) 为补偿滤波器在第k 个采样时间的输出。 标称基站测试模型( 见附录b ) 的码域测试设备的精确度应如表5 2 所示。 表5 2 码域测试设备的精确度 参数 符号 精确度要求 码域功率系数 所 5 l o - 4 从5 x t 0 _ 4 到1 0 频率偏移( 不包括测试设备时基误差) ， 1 0 h z 相对于导频的码域时间偏移 a v 1 0 n s 相对于导频的码域相位偏移 a o i 蜘0 1 弧度 1 1 43 移动台模拟器 移动台模拟器应符合3 g p p 2c s 0 0 0 2 和c s 0 0 1 1 。移动台模拟器应支持业务选项2 、9 和5 5 ( 见3 g p p 2 c s 0 0 1 3 ) 和业务选项3 2 ( 见3 g p p 2c s 0 0 2 6 ) ，并可以支持业务选项5 4 ( 见3 g p p 2cs 0 0 2 5 ) 。 它应可以关闭移动台模拟器中的反向链路闭环功率控制。这包括在前向功率控制子信道和公共功率 控铝4 信道上发送的反向链路闭环功率控制命令。当关闭闭环功率控制时，应能以0 1 d b 的分辨率设置移 动台模拟器的发射功率为整个动态范围内任一固定电平。 移动台模拟器应包括一个功率控制测试程序。程序功能是循环发射图1l 和图1 2 所示的发射功率。输 出功率的转换应与3 g p p 2c s 0 0 0 2 中6 1 定义的功率控制组边界对准。它也应提供一个与功率循环对准的定 1 0 4 y d 几15 7 3 - 2 0 0 7 时参考信号且它可提供在前向链路上接收到的功率控制比特值。高低功率周期的持续时间应不少于5 m s ( 4 个功率控制组) 。 当工作于扩频速率1 时，移动台模拟器应有一个大于7 2 d b 的a c l r 。当工作于扩频速率3 时，移动台模 拟器应有一一个大于6 6 d b 的a c l r 。 当测试无线配置3 到6 的解调时，移动台模拟器应提供分别在3 g p p 2c s 0 0 0 2 的2 1 2 3 3 i 和2 1 2 3 3 2 中规定的n o m i n a lr e v e r s ec o m m o nc h a n n e la t t r i b u t eg a i nt a b l e 和r e v e r s el i n kn o m i n a la t t r i b u t eg a i n t a b l e 的值。移动台模拟器应设置所有r e v e r s el i n ka t t r i b u t ea d j u s t m e n tg a i nt a b l e 和r e v e r s ec h a n n e l a d j u s t m e n tg a i nt a b l e 的值为0 。移动台模拟器应设置r l g a i n _ t r a f f i c _ p i l o t 、r l g a i n s c h p i l o t 和r l g a i n _ c o m m o n _ p i l o t 的值为0 d b 。 1 1 4 4a w g n 发生器 a w g n 发生器应满足下列最低性能要求： 最小带宽：1 8 m h z ( 扩展速率1 ) 或5 4 m h z ( 扩展速率3 ) 频率范围：a w g n 发生器必须覆盖发射和接收频率 频率分辨率：l k h z 输出精确度：输出- - 8 0 d b m 时，+ 2 d b 输出可调节性：0 1 d b 输出范围：- - 2 0 一9 5 d b m 增益平坦性：1 0 d b ( 最小带宽上) a w g n 发生器应与理想发射机信号不相关，且彼此之间也不相关。 1 1 4 5c w 发生器 输出频率范围：可在被测的无线频率的应用范围内可调。 频率精确度：l x l 0 。 频率分辨率：l o o h z 。 输出功率范围：一5 0 一1 0 d b m 和关闭。 输出精确度：1 o d b 。 输出分辨率：0 1 d b 。 功率为- 2 0 d b m 时输出相位噪声： 一1 4 4 d b c h z ，当在2 g h z 频率在6 5 5 k h z 偏置处进行测试。 11 4 6 频谱分析仪 频谱分析仪应提供以下功能： 通常目的的频域测量。 积分的信道功率测量( 1 2 3 m h z 内的功率谱密度) 。 频谱分析仪应满足下列最低性能要求： 频率范围：可在应用的无线频率范围内可调。 频率分辨率：l k h z 。 频率精确度：- - 0 2 x 1 0 。 町显示的动态范围：7 0 d b 。 显示的对数坐标保真度：l d b ，在以上可显示的动态范围内。 1 0 5 y d 厂r15 7 3 - 2 0 0 7 幅度测量范围，信号为1 0 m h z 一6 g h z ： 3 0 k h z 分辨率带宽测量的功率：- - 9 0 - ，2 0 d b m 。 积分的1 2 3 m h z 信道功率：- - 7 0 + 4 7 d b m 。 注：1 1 4 8 中描述的标准r f 输出负载可用于满足这些测试的高功率端测试。 c d m a 发射和接收频段内积分的1 2 3 m h z 信道功率测量的绝对幅度精度应满足： 一4 0 一+ 2 0 d b m 时：l d b 一7 0 一+ 2 0 d b m 时：1 3 d b 相对平坦度：1 5 d b ，在1 0 m h z 到6 g h z 的频率范围内。 分辨率带宽滤波器：同步调谐或高斯型的( 至少3 个极点) ，可以选择的3 d b 带宽有i m h z 、3 0 0 k h z 、 1 0 0 k h z 和3 0 k h z 。 检波后的视频滤波器：从1 0 0 h z 到至少1 m h z ，应以l o 倍步长可选。 检波方式：峰值和采样值可选择。 r f 输入阻抗：标称5 0 n 。 1 1 4 7 平均功率计 功率计应提供以下功能： 平均功率测量。 对正弦和非正弦信号的真r m s 检波。 以线形( w ) 和对数( d b m ) 为单位的绝对功率。 以( d b ) 和( ) 为单位相对( 偏移) 功率。 自动校准和归零。 多次读数的平均。 功率计应满足下列最低性能要求： 频率范围：1 0 m h z 。2 g h z 。 功率范围：- - 7 0 d b m ( 1 0 0 p w ) 一+ 4 7 d b m ( 5 0 w ) 。 为最优的提供上述功率范围，可能要求不同的功率探头。9 4 8 中描述的r f 输出负载可用于满足 这些测试的高功率端测试。 绝对功率精确度：o 2 d b ；相对功率精确度：5 不包括探头和源不匹配( v s w r ) 误差、归零误差( 在探头范围的晟低端明显) 和功率线性误差 ( 在探头范围的最高端明显) 。 功率测量分辨率：o 1 和o 0 1 d b 可选择。 探头v s w r ：1 1 5 ：1 。 1 1 4 8 射频输出负载 基站发射机输出应通过适当的方式与测试设备或移动台模拟器相连。该方式应是非辐射的，并能连 续吸收全部发射机输出功率。从发射机处看，在以被测标称发送频率为中心的1 2 3 m h z 频带上的v s w r 应小于1 1 ：1 。 基站发射机的信号可以使用假负载、衰减器、定向耦合器或上述方式的组合等进行终止和采样。 附录a ( 规范性附录) 帧差错率测试 y d ，t15 7 3 - 2 0 0 7 反向公共控制信道f e r 计算如下： f e r ：1 一垩堡堡堕堕垦竺竺曼坚塑塑垫旦1 发送的r c c c h 帧的数目 3 g p p 2c s 0 0 0 2 的物理层规定了多种速率的反向业务信道帧。当解调反向基本信道时，接收机必须确 定每个帧的发射速率及其内容。 反向业务信道误帧定义为速率确定或内容错误。反向业务信道f e r 只计算激活帧，计算如下： 陋r 。：1 一垄奎圣堕垩堕董塑塑塑适堕塑墼旦 。 1 速率x 时发送的激活帧的数目 环回( l o o p b a c k ) 业务选择、马尔科夫( m a r k o v ) 业务选择和测试数据业务选择提供了一个方便的 方法测量一个链路的误包率，如果另一个链路工作于高e b ，o 。在基站反向业务信道解调性能测试期间信 令会被关闭，这样误包率等于反向业务信道帧差错率。 附录b ( 规范性附录) 基站测试模型 对与那些需要多个码分信道同时激活的基站设备测试，应使用表b 1 所示的配置。对与那些需要多个 码分信道同时激活的基站设备发射分集测试，应使用表b 2 所示的配置。如果使用了发射分集，前向导频 信道和发射分集导频信道的功率应相同，每一个业务信道功率在主路径和分集路径应相同。 如果使用不同的业务信道数量，除非另有规定，功率分配应如表b 3 所示。 对表b 1 、b 2 和b 3 ，己注明的每个业务信道的功率部分应包含功率控制比特。 表b1 基站测试模型主路 信道类型信道数量功率分量( 线性) 功率分量( d b )注释 前向导频信道 l02 0 0 07 0 码分信道n “ 同步信道 l0 0 4 7 11 3 3 码分信道产，保持l ，8 速率 寻呼信道 10 1 8 8 273 码分信道w ，“，仅为全速率 业务信道 60 0 9 4 1 21 03 可变码分信道分配，仅为全速率 表b 2 基站测试模型发射分集路 信道类型信道数量功率分量( 线性) 功率分量( d b )注释 l 发射分集导频 l0 2 0 0 07o 码分信道啊6 ”8 l 业务信道 60 0 9 4 1 21 0 3 可变码分信道分配，仅为全速率 表b3 基站测试模型常规 信道类型捅对功率 导频信道总功率的02 ( 线性) 同步信道+ 寻呼信道+ 业务信道总功率的其余部分( o8 ) ( 线性) 同步信道比一个基本业务信道低3 d b ，保持1 ，8 速率 寻呼信道比一个基本业务信道高3 d b ，仅为全速率 业务信道每个基本业务信道功率相等，仅为全速率 以下注释适用于所有c d m a 钡u 试 附录c ( 规范性附录) 注意事项 ( 1 ) 除非另有规定，测试配置应使用生产厂商规定的正常基站参数设置。 ( 2 ) 除非特殊声明或在特殊的测试里，开销消息字段应该为移动台和基站正常操作所需要的信息。 字段数值( 十进制) n u m _ m o d es e l e c t i o ne n t r 皿s0 ( 只指定了一种接入模式) a c c e s s m o d e0 ( 基本接入模式) r l g a i n _ c o m m o np i l o t 0 ( 0 d b ) n u m _ m o d e _ p a r a mr e c0 ( 仅基本接入模式指定参数记录) a p p l i c a b l e _ m o d e s1 ( 基本接入模式参数) e a c h _ n o m _ p w r o ( 0 d b ) e a c hi n l t _ p w r0 ( 0 d b ) e a c h _ p w rs t e p o ( 0 d b ) e a c h _ n u m _ s t e p4 ( 每个序列5 个试探) e a c h _ a c c e s s _ t h r e s h 6 3 ( 有效关闭导频门限) e a c hs l o t _ o f f s e t l0 ( 无偏置) e a c h _ s l o t _ o f f s e t 2 0 ( 无偏置) n u m _ e a c hb a1 ( 一个增强接入信道) e a c hb a _ r a t e ss u p p o r t e d0 ( 96 0 0 b i t s ，2 0 m s 帧长) 耐录d ( 规范性附录) 标准工作周期 发射机应能以额定满功率持续工作2 4 h 。在2 4 h 内和2 4 h 后，设备应正常工作，所有规定的发射机和 接收机性能参数都满足要求。 1 1 0 附录e ( 规范性附录) 可信度界限要求 y d 厂r15 7 3 - 2 0 0 7 本标准中的某些测试包含了可信度限值要求。该要求被称为可信度，在该可信度下被测设备的差错 率低于某一规定的最大值。 差错率可信度测试一般要求e d n t 值高于某个预期值。规定的玩似值的选择是为了允许生产厂商以适 时的方式实施测试以获得规定要求的可信度。 可以用任何可靠的统计过程来建立可信度。本测试可以是单边或2 边，也可以是固定长度或可变长度。 该过程应满足下列要求： 。 应包含一个建立过程。它应包括： 一最小和最大测试长度的规定。 一提前停止的标准。 应建立客观的通过一失败标准。 应规定失败时返回测试的步骤。 多次测试问误差的相互关系( 有可能出现在慢衰落情况下的差错测试中) 应被考虑在内。另外，除 了测量中的统计差异，由于测试设备的容限和校准的原因而导致的系统误差也应被考虑进测试结果的阐 述中。 一个可接受的过程如下。假定独立b e r n o u l l i 试验，其中每个试验的结果被分为错误或正确。 规范规定的差错率限值为山i 。，所要求的可信度为c 。 ( 1 ) 根据最大错误的数量k m a x 选择一个合适的测试长度。不必严格要求准确的数值，但必须足 够大以保证符合要求的单元通过的概率非常高。这种概率取决于设计的比率柚m ( 即设计的差错率与规 范规定的差错率限值之间的比率) 。基于本标准中的界限，k m a x 的值在3 0 1 0 0 范围内应该是合适的。 ( 2 ) 计算n m a x ： n 。：z 2 0 ：- i c , 2 k m a x ) ， z a t i m 其中矿( p ，n ) 为值j ，这样p ( 护_ ) = p ，其中肋卡方随机分布，不同于n 阶自由度。表e 1 给出 n m a x 比错误的实际数目( 置) ( c ：9 5 ) 和相应的柚m 。表e 2 给出n m a x 比错误的实际数目( k ) ( c = 9 0 ) 和相应的z l i m 。 ( 3 ) 进行试验直到满足下列条件之一： 已经进行了n m a x 个试验。 。 已经出现k i n a x 个错误。 ( 4 ) 结束时，试验的次数为，错误的数目为k u 。如果满足下列条件： 兰：垫二：兰墨型1 2 j m 则该被测单元测试通过；否则该单元不通过。 ( 5 ) 如果该单元测试未通过，再重复步骤( 2 ) 一( 4 ) 两次。如果该单元2 次单独的测试都通过则 它整体通过；否则该单元不通过。 该过程可以修改以允许提前结束。可以在每一个试验或在每一组试验之后进行一次测试。步骤( 3 ) 和( 4 ) 修改如下： ( 6 ) 在每一个试验或在每一组试验之后计算经验差错率 = 置 其中，商是一直到并包括当前( 第n 个) 试验的错误的数目，以及比率a n ，k 。 ( 4 ) 如果第n 次试验之后比率小于可信度限值 c 积五2 丽k n 或相同的： ，签：垒= ：! 墨盟尘 2 则该被测单元通过且测试停止。如果试验的数目达到n m a x 则该单元未通过且测试停止。 囊e 19 5 可信度试验数目( ，) f - i 限值 山i m 置g e n e r a l 0 5 1 o 5 0 o5 9 93 0 06 0 30 0 a l i m 15 9 93 0 0 6 0 3 0 0 a l i m 29 4 94 7 49 5 4 7 4 札m 312 5 96 3 01 2 66 3 415 5 1 7 7 51 5 5 7 7 5 恤i l i l 518 3 19 1 51 8 3 9 1 5 伪i m 62 1 0 310 5 12 1 0 l o 5 l ，札m 723 6 8i1 8 42 3 7 1 18 4 札m 82 6 3 013 1 52 6 3 1 3 1 5 ，缸m 92 8 盯14 4 32 8 9 1 4 4 3 n l m 1 03 1 4 115 7 13 1 4 1 5 7 1 伪i m 3 283 6 84 1 8 48 3 7 4 1 8 4 2 1 i m 6 41 55 4 077 7 015 5 4 7 7 7 0 - 4 i m 1 2 82 9 4 3 21 47 1 62 9 4 3 1 4 7 1 6 2 t i m 2 5 65 65 7 5 2 82 8 7 56 5 7 2 8 2 8 7 a