WCDMA测试交流ppt课件

TCL通讯科技股份有限公司,WCDMA射频测试,LAB郑硕2014-6,Content,第一章移动通信的发展,第二章WCDMA之简介,第三章WCDMA射频测试,第一章移动通信发展,第二代90年代数字,第三代IMT2000,第一代80年代模拟,模拟语音业务,数字语音和低速数据业务,无线宽带,1.1移动通信发展史,1.1移动通信发展史,2G,3G,3.5G,B3G,GPRS:2.5GEDGE:2.75G,3GPP,1.1移动通信发展史,3GPP2,1.1移动通信发展史,业务内容的发展,第一代移动通信系统：美国及澳洲的AMPS，英国的TACS，西德、葡萄牙及南非的C-450，法国的Radiocom2000和意大利的RTMI。其中以AMPS为代表，一般在150MHz或以上。这时期的通话方式都是蜂窝电话标准，使用模拟调制、频分多址（FDMA），仅限语音的传送。,1.2从AMPS到2G,高尔文,第二代移动通信系统：一种是基于TDMA所发展出来的以GSM为代表，另一种则是CDMA规格。实现了数字信号，信号更加稳定安全性增强。基本的语音通话效果得到了很好的保证。2.5G加入了基础的数据功能，比如移动的GPRS、彩信等，2.75G主要以移动的EDGE为标志。EDGE相对于GPRS速率上有提高。,1.2从AMPS到2G,第二章WCDMA之简介,WCDMA:宽频码分多址,起源于欧洲和日本的早期第三代无线研究活动,是一个ITU(国际电信联盟）标准，它是从码宽带码分多址分多址（CDMA）演变来的，从官方看被认为是IMT-2000的直接扩展，与EDGE相比，它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为5MHz。基于Release99/Release4版本，可在5MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。,Content,2.1WCDMA关键技术,2.2WCDMA信道模型,2.3WCDMA技术优势,蜂窝技术双工技术多址技术,2.1WCDMA关键技术,蜂窝技术是把一个地理区域分成若干个小区，称作“蜂窝”，再由一个基站覆盖一个小区来实现大范围的信号覆盖的一种技术。手机(或移动电话)均采用这项技术，因此常常被称作蜂窝电话。,2.1.1蜂窝技术,对于移动通信而言，双向通信可以以频率分开，称为FDD（频分双工），也可以以时间分开，称为TDD（时分双工）。,上行链路,下行链路,时分双工频分双工,手机,2.1.2双工技术,2.1.2双工技术,2.1.2双工技术,频分双工FDD的优势,2.1.2双工技术,FDMA是采用频分的多址技术.业务信道在不同频段分配给不同的用户。,TDMA是采用时分的多址技术。业务信道在不同的时间片段分配给不同的用户。,CDMA是采用扩频的码分多址技术。所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道。,2.1.3多址技术,信源解码,信源编码,Interleaving,deinterleaving,信道编码交织,去交织信道解码,加扰,解扰,扩频,解扩,调制,解调,射频发射,射频接收,无线信道,2.2WCDMA信道模型,2.2WCDMA信道模型,WCDMA系统采用AMR（AdaptiveMulti-Rate）语音编码，共有8种，速率从12.2Kbps4.75Kbps；信道编码的作用：增加符号间的相关性，以便在受到干扰的情况下恢复信号，语音业务使用卷积码（1/2、1/3），数据业务使用Turbo码（1/3）；交织的作用：打乱符号间的相关性，减小信道快衰落和干扰带来的影响；扩频的作用：扩频信号能够对抗多径衰落，能够解决不同路径信号到达时间不同的问题，在收集能量的同时解调各个信号。加扰的作用：将已知的比特流与伪随机噪声流相乘，使已知的比特流看上去是随机的，解扰时只需乘以相同的伪随机噪声流。调制的作用：把需要传递的信息送上射频信道，不同的调制方式可以极大地影响空中接口提供数据业务的能力,2.3.1WCDMA与GSM之比较,2.3WCDMA技术优势,2.3.2WCDMA与CDMA2000/TD-SCDMA之比较,WCDMA的其他特点,WDMA测试频段,第三章WCDMA射频测试,WCDMA测试项目,UE最大发射功率频率误差上行开环功率控制上行内环功率控制最小输出功率发射关功率发射开/关时间模板传输格式组合的改变上行压缩模式的功率设置占用带宽频谱辐射模板,邻道泄露功率比矢量幅度误差峰值码域误差UE相位非连续性前导脉冲质量参考灵敏电平最大输入电平,UE最大发射功率,测试UE最大发射功率和HS-DPCCH最大发射功率的目的是验证最大发射功率不超过容限值，避免最大发射功率过大会干扰其他信道或其他系统，或最大发射功率过小会缩小小区的覆盖范围。,UE最大发射功率设置,BSSignalNode-BSettingsLevelReferenceOutputChannelPower(Ior)BSSignalNode-BSettingsOutputChannelPower(Ior)-93.0dBmBSSignalDownlinkPhysicalChannelsP-CPICH-3.3dBBSSignalDownlinkPhysicalChannelsP-CCPCH-5.3dBBSSignalDownlinkPhysicalChannelsP-SCH-8.3dBBSSignalDownlinkPhysicalChannelsS-SCH-8.3dBBSSignalDownlinkPhysicalChannelsPICH-8.3dBBSSignalDownlinkPhysicalChannelsDPDCHLevelConfig-10.3dB,最小输出功率,最小输出功率应小于-50dBm,保证无线环境比较好，且手机与基站很近时，手机能把自己的输出功率降得很低，以确保对其它手机的最小干扰和对电池的最小消耗。BSSignalSettingsTPCPatternConfig.TPCAlgorithmAlgorithm2BSSignalSettingsTPCPatternConfig.TPCPatternSetSet1BSSignalSettingsTPCPatternConfig.Set1PatternTypeAll1,频率误差,发射机的频率误差是指测得的实际频率与理论期望的频率之差，测试需要在移动台最大发射功率下进行，允许容差是0.1ppm。BSSignalNode-BSettingsLevelReferenceOutputChannelPower(Ior)BSSignalNode-BSettingsOutputChannelPower(Ior)-106dBm,上行开环功率控制,按移动台和基站是否同时参与又分为开环功率控制和闭环功率控制两大类。没有基站参与的时候为开环功率控制，主要特点是不需要反馈信息，因此在无线信道突然变化时，它可以快速响应变化，此外，它可以对功率进行较大范围的调整。测试需要开关机BSSignalDownlinkPhysicalChannelsP-CPICH-3.9dBBSSignalDownlinkPhysicalChannelsP-CCPCH-8.3dBBSSignalDownlinkPhysicalChannelsS-CCPCH-5.3dBBSSignalDownlinkPhysicalChannelsP-SCH-11.3dBBSSignalDownlinkPhysicalChannelsS-SCH-11.3dBBSSignalDownlinkPhysicalChannelsPICH-8.3dBNetworkRandomAccessSettingsPreambleMaxRetransmission1UESignalUEPowerControlMax.AllowedUEPower21.0dBmUESignalUEPowerControlOpenLoopReportedP-CPICHPower19.0dBUESignalUEPowerControlOpenLoopULInterference-75.0dBmUESignalUEPowerControlOpenLoopConstantValue-10.0dB,上行开环功率控制,上行开环功率控制,上行内环功率控制,反向功率控制在有基站参与的时候为闭环功率控制。上行内环功率控制是终端接收基站发出的功率控制命令控制本端的发射功率，基站的功率控制命令的产生是通过测量终端的发射信号的功率和信干比，与预置的目标功率或信干比相比，产生功率控制命令以弥补测量值与目标值的差距，即测量值低于预设值，功率控制命令就是上升；测量值高于预设值，功率控制命令就是下降。,上行内环功率控制,上行内环功率控制,发射关功率和发射开/关时间模板,发射关功率须小于-55dBm，避免超过指标的发射关功率会干扰其他信道或减少系统容量。发射开/关时间模板测量是为了避免增加对其他信道的干扰或本信道上行链路的发射误差。,发射关功率和发射开/关时间模板,传输格式组合的改变（TransportFormatCombination）,测试目的：验证功率控制的步长容限和DTX的开/关功率和时间的关系是否符合指标要求。TPC（TransmitPowerControl）用于功率控制，该控制信号每个子帧（5ms）发射一次。这也意味着TD的功控频率是每秒200次。每次调整步长为1，2，3dB,上行压缩模式的功率设置,当测量频率与上行发送频率较近时，为保证测量效果，需同时停止上行信号的发送，此即上行压缩模式。上行发射功率必须在一定的限值内，上行压缩模式下过大的上行发射功率会造成对其他信道的干扰，或增加上行发射的错误。,占用带宽（OBW）,占用带宽是指以载波中心频率为中心，包含发射频谱中全部发射功率99%的带宽。测试该值以避免超标会增加对其他信道或系统的干扰。WCDMA系统中要求占用带宽大小不超过5MHz,频谱辐射模板,移动台的频谱发射模板规定了移动台在距离载波中心频率2.512.5MHz的频段内发射功率的限值，测试该值以避免超标会增加对其他信道或系统的干扰。,邻道泄露功率比ACLR,用来衡量规定使用传输频道以外，传输RF能量的一个指标由输出功率放大器产生，由于会发生干扰并且破坏规定的需求，因此必须准确加以测量。,矢量幅度误差和峰值码域误差,矢量幅度误差：测量波形与理想调制波形之间的矢量差(包括幅度和相位的矢量)，能全面衡量调制信号的幅度误差和相位误差，是考量调制信号质量的一种指标。EVM通常与QPSK等调制方法有关，EVM越小，信号质量越好。WCDMA系统中移动台的矢量幅度误差应不超过17.5%。峰值码域误差：是WCDMA规范定义的码域误差测试项目，是码分多址信号独特的分析方法。码域分析通过OVSF解扩可以测量每个码道的有用信号能量，误差信号能量，时间和相位容限。WCDMA定义的码域误差（CodeDomainError）是指被测码道的误差矢量幅度相对于参考信号波形的比值，而峰值码域误差是各个码道码域误差的最大值。用dB表示。WCDMA中要求在扩频因子为4情况下，PCDE-15dB,矢量幅度误差和峰值码域误差,UE相位非连续性,相位不连续性是在任何两个相邻时隙之间的相位的变化，是EVM测试的补充，从R5版本开始引入。通俗理解：WCDMA中引入slot的目的就是为了实现快速功率控制，而1个10ms的frame分成15个slots，也就是说每秒可以实现功率控制1500次。因此规范中定义30的出现率以赫兹表示为1500Hz，也就是说正常情况应该每两个slot的phasedelta应该小于36度，所有相位不连续性应不超过66度。,前导脉冲质量,PRACH前导脉冲序列质量是根据核心网要求对终端发射PRACH前导序列能力的测量，对NodeB（基站）正确解调PRACH信道提供保证。PRACH前导序列的发射应该在使用网络指定的签名参数和接入时隙进行。在3904个码片（不包括过渡时间）中观察到的PRACH前导脉冲序列的EVM（误差矢量幅度）不应该超过17.5%。在3904个码片（不包括过渡时间）中观察到的用于发射PRACH前导序列的终端调制载波频率在0.1PPM之内（与从NodeB接收到的载波频率相比