TD-SCDMA-AND-CDMA-TEST.doc

TDSCDMA测试TDSCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access ，时分同步的码分多址技术，是中国提出的第三代移动通信标准）终端一致性测试包括射频指标测试（参考标准：3GPPTS34.122），协议信令测试（参考标准：3GPPTS34.123）和其它测试（参考标准：3GPPTS31.120）三类测试。 1射频指标测试分为“发射机特性测试”“接收机特性测试”“性能指标测试”和“支持无线资源管理测试”。发射机特性测试：包括UE最大发射功率、频率稳定性、最小发射功率、占用带宽、邻道泄漏抑制比、杂散辐射、互调特性、开环功率控制、闭环功率控制、发射开关模板、发射关功率、频谱发射模板误差矢量幅度（EVM）、峰值域码误差（PCDE）等。接收机特性测试：接收灵敏度电平、最大输入电平、邻道选择性、阻塞特性、杂散辐射等。性能指标测试：包括静态传播条件下的解调、各种不同衰落条件下的DCH解调、下行链路的功率控制、上行链路的功率控制等。支持无线资源管理测试：包括小区选择、重选、切换等。2协议信令测试主要是保证UE的信令、协议的一致性和规范化，这部分测试主要包括三项内容：3G网络的基本功能，电路域基本过程和分组域基本过程。3TD其它测试部分的测试内容主要有UIGG/USM测试等。TD-SCDMA系统有如下几个主要的射频指标(1) 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它无线电业务。(2) 最大输出功率(Maximum output power ,Pmax)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。(3) 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，有时也用频率稳定性(Frequency stability)表示。测试目的：验证工作频段内载波频率的精确性。(4) 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0.8MHz4MHz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它业务造成不适当的干扰。(5) 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。（6）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、交调分量以及其它频率变换分量。杂散发射不包括带外发射。测量点在基站输出口。测试目的：检验基站限制由于无用信号而产生干扰其它频段系统信号的能力。TD终端产品发射机特性测试UE最大发射功率测试项目：UE最大发射功率（单码道）测试目的：验证UE的最大发射功率误差不超过容限值。UE最大发射功率过大会干扰其它信道或其它系统，而UE最大发射功率过小会缩小小区的覆盖范围。测试方法：（1）按照图示搭建测试系统平台（2）建立UE和SS之间的通话，设置UE为回环测试模式，通过SS测量UE上行时隙的输出功率。（3）对RF信道Low/Mid/High进行相同的测试。测试限值：UE的标称最大发射功率取决于UE的功率等级，其最大发射功率应满足下表值：Maximum Output Power single codePower ClassNominal maximum output powerTolerance 1+30 dBm+1dB/-3dB 2+24 dBm+1dB/-3dB3+21 dBm+2dB/-2dB4+10 dBm+4dB/-4dB摩尔实验室（MORLAB）最新引进了中国电子科技集团第四十一研究所研制的TDSCDMA终端综合测试仪AV4943，可模拟基站、RNC和核心网的信令功能。该设备能精确测量TD终端的各项射频指标及性能指标；也可搭建测试系统来完成EMC和SAFETY的测试。TD终端产品发射机特性测试上行功率控制根据3GPP TS34.122标准规定，UE上行功率控制分为上行开环功率控制和上行闭环功率控制。现具体谈谈相关内容。 一、功率控制的主要目的：1.保证链路质量Qos要求2.提高系统容量3.延长手机待机时间功率控制分为开环功率控制、内环功率控制和外环功率控制。由于下行不存在远近效应的问题，因此TD系统以上行功率控制为主。伴随着随机接入过程对各个信道初始功率进行设置，TDD方式中，开环功率控制算法能够利用上下行链路特性对称的特点，快速而准确地调整功率。先测量下行导频，然后估算出下行链路的损耗，再将该损耗值等同于上行链路的损耗，最后计算出上行链路的发射功率。二、上行开环功率控制定义：上行开环功率控制指设置UE的UpPCH的发射电平为特定的值，系统将通过高层信令指示一个上行发射功率的最大允许值，这个值应低于由UE 功率等级确定的最大功率值。测试目的：验证UE开环功率控制的容限是否超过指标要求，该项目测试强调UE接收机在接收范围内正确测量接收功率的能力。 测试标准：Table1: Open loop power control tolerance (1,28 Mcps TDD Option)Normal conditions9 dBExtreme conditions12 dB三、上行闭环功率控制定义：上行闭环功率控制是指UE发射机根据在下行链路接收到的一个或多个功率控制命令（TPC）而对UE发射机输出功率作出调整。功率控制步长（TPC）是指UE根据接收到一个功率控制命令（TPC_cmd）时，UE发射机输出功率的功率变化。在UE接收到功率控制命令（TPC_cmd）后的下一个时隙内，发射机要具有根据TPC 或者RP-TPC的数值改变其输出功率1、2 或3dB 的能力。测试目的：验证UE闭环功率控制步长是否符合指标要求，考查UE是否能正确地获得TPC命令。测试标准：Table 2 列出了发射机闭环功率控制时的输出功率步长范围。Table 3 列出了发射机闭环功率控制时的平均输出功率步长范围。功率控制命令组（TPC_cmd group）是一组功率控制命令的组合，它可以根据相同时间内的一系列持续的功率控制命令而得到。Table 2: Transmitter power control rangeTable3: Transmitter average power control rangeTPC_cmd groupTransmitter power control range after 10 equal TPC_ cmd groups1 dB step size2 dB step size3 dB step sizeLowerUpperLowerUpperLowerUpperUp+8 dB+12 dB+16 dB+24 dB+24 dB+36 dBDown-8 dB-12 dB-16 dB-24 dB-24 dB-36 dB本期介绍有关频谱方面的测试占用带宽定义:占用带宽是指以指定信道的中心频率为中心，包含总发射功率99%能量时所对应的频带宽度。测试目的:验证UE的占用带宽是否符合指标要求，避免超过指标要求的占用带宽增加对其它信道或其它系统的干扰。初始条件：（1）测试环境：normal；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。（2）测试频点：low range, mid range, high range ；参考TS34.122标准clauses G.2.4。测试结构图： 如图1所示，测试平台由信号发生器、测试仪、环行器构成，但目前大部分基站是集这三者为一身。简化测试结构如图2所示。图1图2测试步骤：（1）设置手机在loopback的测试模式下并按照下表设置参数建立其和基站间的通话。ParameterValue/descriptionUL Reference measurement channel12,2kbps, according to annex C.2.1Uplink Power ControlSS level and signalling values such that UE transmits maximum power.Data contentreal life (sufficient irregular)annex C.2.1ParameterInformation data rate12,2 kbpsRUs allocated1TS (1*SF8) = 2RU/5msMidamble144Interleaving20 msPower control (TPC)4 Bit/user/10msTFCI16 Bit/user/10msSynchronisation Shift (SS)4 Bit/user/10msInband signalling DCCH2 kbpsPuncturing level at Code rate 1/3: DCH / DCCH33% / 33%（2）在发射载波中心频率 2.40.015MHZ至发射载波中心频率 +2.40.015MHZ的带宽上测试功率频谱分布，测量滤波器选用带宽为30KHZ的高斯滤波器，测量步长为30KHZ。每一步的持续时间必须足够长以保证能够捕获激活的时隙，记录下每次测量的功率。（3）将每次测量的功率累计计算得到总功率。（4）从步骤（2）中测试带宽的最低边界（下边界）开始累计功率和，把功率和为总功率的0.5%时的频率值记为最低频率。（5）从步骤（2）中测试带宽的最高边界（上边界）开始累计功率和，把功率和为总功率的0.5%时的频率值记为最高频率。（6）基于步骤（4）和（5）计算占用带宽OBW：OBW=最高频率 最低频率标准限值：TD-SCDMA基于1.28 Mchip/s码片速率的占用带宽为1.6 MHz。测试结果：图3是模拟测试的结果。4CDMA移动台的主要射频指标和测试方法 中国联通从2001年开始在全国大力发展CDMA数字蜂窝移动通信网，频率资源为800MHz频段，上、下行各10MHz，其上行频率范围为:825835MHz，下行频率范围为:870880MHz，上下行频率间隔分别为45MHz。 射频测试标准 检验依据（1）YD/T1028-1999800MHzCDMA数字蜂窝移动通信系统设备总技术规范：移动台部分； （2）YD/T1050-2000800MHzCDMA数字蜂窝移动通信网设备总测试规范：移动台部分。 参照标准TIA/EIA/IS-98ARecommended Minimum Performance Standardsfor Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Stations。 核准频率范围发射：825835MHz。 接收：870880MHz。 标准测试条件温度：1535。 相对湿度：20%75%。 电源：厂家给出的标称值。 测试技术指标及测试方法800MHzCDMA移动台测试的主要仪器有：移动通信综合测试仪（综测仪）、频谱分析仪、功率衰减器、测试UIM卡和相应的测试电缆、天线耦合器等。综测仪是整个测试的核心部分，下面结合Agilent公司的移动通信综合测试仪E5515C，对无线电管理机构要求的CDMA移动台发射部分的主要测试项目做简单的介绍。 1最大射频输出功率 最大射频输出功率是指移动台天线连接器处测量的移动台发送的最大功率。 （1）技术指标每种级别移动台的最大输出功率是使用移动台生产厂商所推荐的天线增益的该级移动台的最大ERP，其值应在表1所规定的限制范围内。当在任一CDMA信道上发送时，在移动台824849MHz发送频带内，以30kHz分辨带宽测量的杂散发射电平应小于表2所规定的限值。 （2）测试方法a.把综测仪和移动台（已装上测试UIM卡）如图1所示连接起来，具有天线接头的可以直接连接，具有内装天线或无法外接天线的移动台可通过天线耦合器（须有校准系数）进行连接。图1 CDMA移动台与综测仪连接示意图b.初始化综测仪相关参数，如工作模式、系统类型、协议版本、信元频带等参数。 c.按要求设置相应的信道，呼叫移动台并建立连接。 d.通过先向移动台提供一个低电平的射频输入信号（-104dBm）。 e.再送连续的功率控制比特（0），迫使发射机功率增益达到最大级别。 f.进入功率测试子菜单，对射频功率进行测量，并记录结果。 2开环功率控制 开环功率控制的测试用来确保开环输出功率控制的动态范围以及有足够快速变化能力（时间响应能力）。开环功率增益的大小由接收信号的信号强度决定，它们之间成反比例关系，接收信号强度电平越低，移动台发射机的输出功率越高。 （1）技术指标移动台输出功率应满足表3中规定的范围。 （2）测试方法a.同2.1测试项步骤a至c。 b.向移动台提供一个参考射频信号电平，电平值为-25dBm（测试1）。 c.发送交替的功率控制比特（0和1），以便控制功率电平保持不变。 d.进入功率测试子菜单，测量在移动台天线连接器处移动台的输出功率。 e.将参考射频信号电平分别设为-65dBm（测试2），-104dBm（测试3），重复步骤c到d，分别测出相应的移动台天线连接处的输出功率值，并记录结果。 3闭环功率控制 对闭环功率控制进行检测，以确保系统能调整（微调）移动台的功率电平。移动台对它的开环估值提供闭环调整，即按照所接收的有效功率控制比特进行闭环功率调整。调整范围定义为最大移动台输出功率和开环估值之间的差值及最小移动台输出功率和开环估值之间的差值。 （1）技术指标 闭环功率控制范围应当至少在开环估算值的24dB以内。所规定的平均输出功率中平均变化率的要求适用于移动台输出功率比所规定的最大输出功率下限值低3dB的情况。 （2）测试方法 a.同2.1测试项步骤a至c。 b.在前向CDMA信道中设置衰减，以得到在移动台天线连接器处测量的开环输出功率，其数值为-15dBm。 c.发送“0”和“1”交替的功率控制比特（最后比特为1），随后发送100个连续为“0”的功率控制比特，随后发送100个连续为“1”的功率控制比特，再随后发送100个连续为“0”的功率控制比特。 d.进入综测仪功率测量子菜单，测量移动台输出功率。e.在前向CDMA信道中设置衰减，以得到在移动台天线连接器处测量的开环输出功率为19dBm，并重复步骤c至d。4最小受控输出功率 移动台的最小受控输出功率是指当闭环和开环功率控制都指示最小输出时，移动台天线连接器处测量的输出功率。移动台应具有降低输出功率的能力，且不对其他的移动台造成干扰。移动台发射信号（如一次呼叫正在进行中），将随着接收信号电平的增加（如移动台向基站运动）而动态地降低自己的发射功率。当系统向移动台发送要求其降低发射功率的功率控制比特时，移动台还会调整其输出功率。 （1）技术指标 在闭环和开环功率控制都设置为最小的条件下，以CDMA信道频率为中心的移动台平均输出功率应小于-50dBm/1.23MHz。 （2）测