TD-SCDMA射频测试总结

TD－SCDMA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）和其他测试（参考标准：3GPPTS31.120）三类测试。

其中射频指标测试分为“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：包括接收灵敏度电平、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。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。TD其他测试部分的测试内容主要有UIGG/USM测试等。

目前，MORLAB已经正式对外开展了TD产品的相关测试服务项目，通过近期研究相关标准（YD/T1367-2006 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网终端设备技术要求）并开展部分测试实验，我们将分期归纳TD终端产品的各个测试项目的具体内容。 现谈一谈TD终端产品发射机特性测试——UE最大发射功率的内容。

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他信道或其他系统，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 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TD－SCDMA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。

以上是对UE最大发射功率的简要介绍，由于TD是个才投入实际应用的技术，对其测试上还有很多不完善的地方，我们将在今后的测试服务中进一步探索、不断提高和完善。

本期总结将介绍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。



开环功控制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)

[td]
Normal conditions

[td]
Extreme conditions

±9 dB

±12 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（ΔTPC）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ΔTPC 或者ΔRP-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 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

本期将简要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他信道或其他系统的干扰。

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。

[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）在发射载波中心频率 –[2.4——0.015]MHZ至发射载波中心频率 +[2.4——0.015]MHZ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。