ＧＳＭ基站在线测试方法

刘志杰

　　ＧＳＭ基站经过长期的使用，设备元器件的老化，不仅可能影响本系统网络的通信质量，而且会影响其他通信系统的正常通信，并对空中电波秩序构成威胁。 为了保证ＧＳＭ网络的正常运行，并与其它通信系统互不干扰，对正在使用的ＧＳＭ９００／１８００移动通信系统基站进行检测检测很有必要。

　　基站的测量方法有两种，一个是使用ＧＳＭ基站专用测试仪进行测量，这是最先进、最方便的方法。另一个是使用配备专用测试软件的频谱分析仪进行测量，这种测量方法比较经济，对于基站设备的基本性能、对于无线电管理最关心的发射机性能指标都能进行可靠的测量。本文介绍的是第二种测量方法。

　　一、 测量仪器及主要性能

　　１． ＨＰ８５９３Ｅ 频谱仪

　　该频谱仪配备了下列选件用于测试。

　　Ｏｐｔｉｏｎ ００４ 高稳频率基准

　　Ｏｐｔｉｏｎ １０５ 时间门控频谱分析

　　Ｏｐｔｉｏｎ １５１ 高速Ａ／Ｄ及数字解调

　　Ｏｐｔｉｏｎ １６３ Ｏｐｔｉｏｎ １５１的ＧＳＭ／ＤＣＳ的固件

　　ＨＰ８５７２７ ＧＳＭ 多频段发射机测试软件

　　２． 衰减器

　　衰减４０ｄＢ。

　　３． 功率计

　　通过式功率计?耦合端约有４０ ｄＢ耦合损耗。

　　二、设备连接方法

　　我国ＧＳＭ通信系统的基站设备的生产商主要有十几家，设备的型号有很多种，它们的空中接口协议是一致的，但内部的组成各厂家之间却不尽相同，测量时须具体问题具体分析，测量方法有以下三种。

　　１． 如果发射机上有测试端口，只需将测试端口与频谱仪射频输入连接，就可以进行测试。

　　此种测试方法比较方便，但存在两个问题，一是测量的发射时隙不稳定，被选择的时隙随时可能中断发射。为了使测量的时隙不中断或中断时间很短，可在基站工作的较忙时进行测量，根据基站某频点八个时隙占用度，暂停部分频点的工作，使工作的频点处于相对繁忙状态，还可以在基站最空闲时，用手机主动发射，测量与手机通信的信号。二是测试端口的信号是从发射输出耦合出来的，它们之间的耦合损耗只能从设备说明书得到，不能进行测量，因此测量发射机发射功率的结果只能作为参考。

　　２． 当基站发射机上没有测试端口，测试必须在通信系统的网管人员协助下，进行设备连接。根据工作模式不同，设备连接有如下两种方法。

　　１ 基站工作于非跳频模式

　　当基站工作于非跳频模式时，信道通信系统的网管人员将一个信道暂停发射。

　　将功率计直通的一个端口Ａ连接一个基站发射机出口，另一个端口Ｂ 与衰减器输入端连接，４０ｄＢ衰减器输出端与频谱仪射频输入端连接。

　　将功率计耦合端口Ｃ与手机联结起来。

　　通信系统的网管人员将暂停信道启动，使它正常工作状态。

　　打开频谱仪准备测试，打开手机与基站建立正常通信状态。

　　２ 基站工作于跳频模式

　　当基站工作于跳频模式时，信道通信系统的网管人员将一个基站暂停发射。

　　将功率计直通的一个端口Ａ连接基站合路器发射出口。其它步骤基本与非跳频模式相同。

　　三、测试步骤

　　１． 在测试端口测量

　　（１）外部衰减设定

　　 选择ＥＸＴ ＡＴＴＥＮ? 输入的耦合损耗和测试端口至频谱仪之间的插入损耗。

　　（２）测量绝对射频信道ＡＲＦＣＮ和工作时隙ＴＮ

　　基站工作于非跳频模式，使用软件自动测试功能 ＡＵＴＯ ＡＲＦＣＮ＆ＴＮ，测量绝对射频信道ＡＲＦＣＮ和工作时隙ＴＮ。基站工作于跳频模式，这几个跳频信道在系统已经设定，可以用频谱仪模式测量出工作频率，从而得到发射机设定的几个跳频射频信道ＡＲＦＣＮ。尽管工作于跳频，但是测试仍固定于某一信道，测试内容同无跳频时测试相同，从中选择一个进行测俊Ｊ褂萌砑自动测试功能ＡＵＴ?ＴＮ，测量工作时隙ＴＮ。

　　（３）测量发射射频载频功率包络

　　由于大多数基站没有帧同步输出。在进行其他项目测试是须将帧同步作好，如果不先进行此项测试，则直接影响其他项目的测量准确性。因此，此项测试是其它项目测试的前提。选择 Ｐ ｖｓ Ｔ ＴＩＭＥＳＬＯＴ? 测量发射射频载频功率包络，调节ＴＲＩＧ ＤＥＬＡＹ使测量脉冲位于恰当的位置，准确测量出功率／时间包络，并使基站与频谱仪之间帧同步。

　　（４）发射机频率误差与相位误差选择Ｐｈａｓｅ ＆ Ｆｒｅｑ Ｅｒｒ?对不必连续的２０个突发脉冲进行频率相位误差测量。

　　（５）测量输出射频频谱

选择ＭＯＤＵＬＡＴ ＭＵＬＴＩＰＬＥ? 测量输出射频频谱。频率偏置分别为：

　　０?１００?２００?２５０?４００?６００?８００ＫＨｚ?１ＭＨｚ?１．２ ＭＨｚ?１．４ ＭＨｚ?１．６ ＭＨｚ?１．８ ＭＨｚ。

　　（６）测量切换瞬态频谱

　　选择ＴＲＡＮＳＮＴ ＭＵＬＴＩＰＬＥ?测量瞬态切换输出频谱。频率偏置分别为：

　　０?４００?６００?１２００?１８００ＫＨｚ。

　　（７）测量发射机的杂散辐射

　　选择ＴＸ ＢＡＮＤ测量发射频带内的杂散电平。

　　选择ＲＸ ＢＡＮＤ测量接收频带内的杂散电平。

　　选择ＯＵＴＳＩＤＥ ＴＸ ＲＸ测量发射频带外的杂散电平。

　　ＧＳＭ９００频段的带外部分为：１００ＫＨｚ－８８０ＭＨｚ＆９１５ＭＨｚ－１２．７５ＧＨｚ

　　ＤＣＳ１８００频段的带外部分为：１００ＫＨｚ－１７０５ＭＨｚ＆１７８０ＭＨｚ－１２．７５ＧＨｚ

　　（８）测量平均发射载频功率

　　选择ＣＡＲＲＩＥＲ ＰＯＷＥＲ? 对基站的发射功率进行测试。

　　２． 基站工作非跳频模式

　　基站工作非跳频模式时?基站的一个发射机只能与一个手机建立通信，频谱仪测量此发射机指定频点、某个时隙的发射信号。

　　（１）外部衰减设定

选择ＥＸＴ ＡＴＴＥＮ输入发射机至频谱仪之间的衰减值（约４０ｄＢ）。

　　（２）测量绝对射频信道ＡＲＦＣＮ和工作时隙ＴＮ

　　使用软件自动测试功能 ＡＵＴＯ ＡＲＦＣＮ＆ＴＮ，测量绝对射频信道ＡＲＦＣＮ和工作时隙ＴＮ。

　　其余测试步骤同１的（３）－（８）项。

　　３． 基站工作于跳频模式

　　基站工作于跳频模式，只在几个固定的频道上跳频。这几个跳频信道在系统已经设定。基站的一组发射机只能与一个手机建立通信，尽管工作于跳频，但是测试仍固定于某一信道、某个时隙的发射信号，测试内容同无跳频时测试相同。

　　（１）外部衰减设定

　　选择ＥＸＴ ＡＴＴＥＮ输入发射机至频谱仪之间的衰减值（约４０ｄＢ）。

　　（２）测量绝对射频信道ＡＲＦＣＮ和工作时隙ＴＮ

　　使用频谱仪的ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＡＮＡＬＹＺＥＲ模式测量跳变中的工作频率，从而得到发射机设定的跳频绝对射频信道ＡＲＦＣＮ。选择某一信道，测量出工作时隙ＴＮ。

　　其余测试步骤同１的（３）－（８）项。

　　四、 测试方法分析

　　ＧＳＭ基站无线设备的技术指标和测试方法的标准是《中华人们共和国通往行业标准 ＹＤ／Ｔ８８３－１９９６》和《ＧＳＭ建议１１．１０第二阶段》。

　　在实际的测试中，由于通信系统已投入运行，对于标准所要求的测试条件有时不能做到，主要差别是工作时隙的不同。尽管实际测量与标准有差别，但是测量方法比较恰当，测量的条件与标准接近，实际测量结果的分析，可以参照标准稍加修正。测量结果一致性很高，可以作为今后复查的依据。

摘自《中国无线电管理》2001.11