TD-SCDMA射頻測試總結

發(fā)布時(shí)間:2011-1-20 12:17    發(fā)布者:eetech
關(guān)鍵詞: TD-SCDMA , 射頻測試 , 總結
TD-SCDMA終端一致性測試包括射頻指標測試(參考標準:3GPPTS34.122),協(xié)議信令測試(參考標準:3GPPTS34.123)和其他測試(參考標準:3GPPTS31.120)三類(lèi)測試。

其中射頻指標測試分為“發(fā)射機特性測試”“接收機特性測試”“性能指標測試”和“支持無(wú)線(xiàn)資源管理測試”。

發(fā)射機特性測試:包括UE最大發(fā)射功率、頻率穩定性、最小發(fā)射功率、占用帶寬、鄰道泄漏抑制比、雜散輻射、互調特性、開(kāi)環(huán)功率控制、閉環(huán)功率控制、發(fā)射開(kāi)關(guān)模板、發(fā)射關(guān)功率、頻譜發(fā)射模板誤差矢量幅度(EVM)、峰值域碼誤差(PCDE)等。接收機特性測試:包括接收靈敏度電平、最大輸入電平、鄰道選擇性、阻塞特性、雜散輻射等。性能指標測試:包括靜態(tài)傳播條件下的解調、各種不同衰落條件下的DCH解調、下行鏈路的功率控制、上行鏈路的功率控制等。支持無(wú)線(xiàn)資源管理測試:包括小區選擇、重選、切換等。協(xié)議信令測試主要是保證UE的信令、協(xié)議的一致性和規范化,這部分測試主要包括三項內容:3G網(wǎng)絡(luò )的基本功能,電路域基本過(guò)程和分組域基本過(guò)程。TD其他測試部分的測試內容主要有UIGG/USM測試等。

目前,MORLAB已經(jīng)正式對外開(kāi)展了TD產(chǎn)品的相關(guān)測試服務(wù)項目,通過(guò)近期研究相關(guān)標準(YD/T1367-2006 2GHz TD-SCDMA數字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)終端設備技術(shù)要求)并開(kāi)展部分測試實(shí)驗,我們將分期歸納TD終端產(chǎn)品的各個(gè)測試項目的具體內容。 現談一談TD終端產(chǎn)品發(fā)射機特性測試——UE最大發(fā)射功率的內容。

測試項目:UE最大發(fā)射功率(單碼道)

測試目的:驗證UE的最大發(fā)射功率誤差不超過(guò)容限值。UE最大發(fā)射功率過(guò)大會(huì )干擾其他信道或其他系統,而UE最大發(fā)射功率過(guò)小會(huì )縮小小區的覆蓋范圍。

測試方法:
(1)按照圖示搭建測試系統平臺









(2)建立UE和SS之間的通話(huà),設置UE為回環(huán)測試模式,通過(guò)SS測量UE上行時(shí)隙的輸出功率。
(3)對RF信道Low/Mid/High進(jìn)行相同的測試。
測試限值:

UE的標稱(chēng)最大發(fā)射功率取決于UE的功率等級,其最大發(fā)射功率應滿(mǎn)足下表值:
Maximum Output Power single code


[td]
Power Class

[td]
1

[td]
2

[td]
3

[td]
4

Nominal maximum output power

Tolerance

+30 dBm

+1dB/-3dB

+24 dBm

+1dB/-3dB

+21 dBm

+2dB/-2dB

+10 dBm

+4dB/-4dB


摩爾實(shí)驗室(MORLAB)最新引進(jìn)了中國電子科技集團第四十一研究所研制的TD-SCDMA終端綜合測試儀AV4943,可模擬基站、RNC和核心網(wǎng)的信令功能。該設備能精確測量TD終端的各項射頻指標及性能指標;也可搭建測試系統來(lái)完成EMC和SAFETY的測試。

以上是對UE最大發(fā)射功率的簡(jiǎn)要介紹,由于TD是個(gè)才投入實(shí)際應用的技術(shù),對其測試上還有很多不完善的地方,我們將在今后的測試服務(wù)中進(jìn)一步探索、不斷提高和完善。

本期總結將介紹TD終端產(chǎn)品發(fā)射機特性測試——上行功率控制。根據3GPP TS34.122標準規定,UE上行功率控制分為上行開(kāi)環(huán)功率控制和上行閉環(huán)功率控制,F具體談?wù)勏嚓P(guān)內容。

一、功率控制的主要目的:
1.保證鏈路質(zhì)量Qos要求
2.提高系統容量
3.延長(cháng)手機待機時(shí)間

功率控制分為開(kāi)環(huán)功率控制、內環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制。由于下行不存在遠近效應的問(wèn)題,因此TD系統以上行功率控制為主。




開(kāi)環(huán)功控制伴隨著(zhù)隨機接入過(guò)程對各個(gè)信道初始功率進(jìn)行設置。TDD方式中,開(kāi)環(huán)功率控制算法能夠利用上下行鏈路特性對稱(chēng)的特點(diǎn),快速而準確地調整功率。先測量下行導頻,然后估算出下行鏈路的損耗,再將該損耗值等同于上行鏈路的損耗,最后計算出上行鏈路的發(fā)射功率。
二、上行開(kāi)環(huán)功率控制
定義:上行開(kāi)環(huán)功率控制指設置UE的UpPCH的發(fā)射電平為特定的值,系統將通過(guò)高層信令指示一個(gè)上行發(fā)射功率的最大允許值,這個(gè)值應低于由UE 功率等級確定的最大功率值。
測試目的:驗證UE開(kāi)環(huán)功率控制的容限是否超過(guò)指標要求,該項目測試強調UE接收機在接收范圍內正確測量接收功率的能力。
測試標準:


Table1: Open loop power control tolerance (1,28 Mcps TDD Option)

[td]
Normal conditions

[td]
Extreme conditions

±9 dB

±12 dB

三、上行閉環(huán)功率控制
定義:上行閉環(huán)功率控制是指UE發(fā)射機根據在下行鏈路接收到的一個(gè)或多個(gè)功率控制命令(TPC)而對UE發(fā)射機輸出功率作出調整。功率控制步長(cháng)(ΔTPC)是指UE 根據接收到一個(gè)功率控制命令(TPC_cmd)時(shí),UE 發(fā)射機輸出功率的功率變化。

在UE 接收到功率控制命令(TPC_cmd)后的下一個(gè)時(shí)隙內,發(fā)射機要具有根據ΔTPC 或者ΔRP-TPC的數值改變其輸出功率1、2 或3dB 的能力。
測試目的:驗證UE閉環(huán)功率控制步長(cháng)是否符合指標要求,考查UE是否能正確地獲得TPC命令。
測試標準:
Table 2 列出了發(fā)射機閉環(huán)功率控制時(shí)的輸出功率步長(cháng)范圍。
Table 3 列出了發(fā)射機閉環(huán)功率控制時(shí)的平均輸出功率步長(cháng)范圍。功率控制命令組(TPC_cmd group)是一組功率控制命令的組合,它可以根據相同時(shí)間內的一系列持續的功率控制命令而得到。


Table 2: Transmitter power control range





Table3: Transmitter average power control range

[td]
TPC_cmd group

[td]
1 dB step size

[td]
Lower

[td]
Up

[td]
Down

Transmitter power control range after 10 equal TPC_ cmd groups

2 dB step size

3 dB step size

Upper

Lower

Upper

Lower

Upper

+8 dB

+12 dB

+16 dB

+24 dB

+24 dB

+36 dB

-8 dB

-12 dB

-16 dB

-24 dB

-24 dB

-36 dB


本期將簡(jiǎn)要介紹有關(guān)頻譜方面的測試——占用帶寬。

定義:占用帶寬是指以指定信道的中心頻率為中心,包含總發(fā)射功率99%能量時(shí)所對應的頻帶寬度。

測試目的:驗證UE的占用帶寬是否符合指標要求,避免超過(guò)指標要求的占用帶寬增加對其他信道或其他系統的干擾。

初始條件:

(1)測試環(huán)境:normal;參考TS34.122標準clauses G.2.1和G.2.2。
(2)測試頻點(diǎn):low range, mid range, high range ;參考TS34.122標準clauses G.2.4。

測試結構圖: 如圖1所示,測試平臺由信號發(fā)生器、測試儀、環(huán)行器構成,但目前大部分基站是集這三者為一身。簡(jiǎn)化測試結構如圖2所示。





圖1





圖2
測試步驟:

(1)設置手機在loopback的測試模式下并按照下表設置參數建立其和基站間的通話(huà)。

[td]
Parameter

[td]
UL Reference measurement channel

[td]
Uplink Power Control

[td]
Data content

Value/description

12,2kbps, according to annex C.2.1

SS level and signalling values such that UE transmits maximum power.

real life (sufficient irregular)


annex C.2.1

[td]
Parameter

[td]
Information data rate

[td]
RU's allocated

[td]
Midamble

[td]
Interleaving

[td]
Power control (TPC)

[td]
TFCI

[td]
Synchronisation Shift (SS)

[td]
Inband signalling DCCH

[td]
Puncturing level at Code rate 1/3: DCH / DCCH


12,2 kbps

1TS (1*SF8) = 2RU/5ms

144

20 ms

4 Bit/user/10ms

16 Bit/user/10ms

4 Bit/user/10ms

2 kbps

33% / 33%

(2)在發(fā)射載波中心頻率 –[2.4——0.015]MHZ至發(fā)射載波中心頻率 +[2.4——0.015]MHZ的帶寬上測試功率頻譜分布,測量濾波器選用帶寬為30KHZ的高斯濾波器,測量步長(cháng)為30KHZ。每一步的持續時(shí)間必須足夠長(cháng)以保證能夠捕獲激活的時(shí)隙,記錄下每次測量的功率。
(3)將每次測量的功率累計計算得到總功率。
(4)從步驟(2)中測試帶寬的最低邊界(下邊界)開(kāi)始累計功率和,把功率和為總功率的0.5%時(shí)的頻率值記為最低頻率。
(5)從步驟(2)中測試帶寬的最高邊界(上邊界)開(kāi)始累計功率和,把功率和為總功率的0.5%時(shí)的頻率值記為最高頻率。
(6)基于步驟(4)和(5)計算占用帶寬OBW:OBW=最高頻率 – 最低頻率
標準限值:TD-SCDMA基于1.28 Mchip/s碼片速率的占用帶寬為1.6 MHz。
測試結果:圖3是模擬測試的結果。


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