TD-SCDMA全面测试解决方案

摘要

TD-SCDMA已经进入了实质的实施阶段，为了保障整个网络建设的可靠、业务的顺利开通、以及服务的正常提供，对于各个环节的严格控制是必不可少的，这些控制是建立在科学的测试手段之上的。本文针对核心网、接入网、终端、等实体如何进行测试来保障其性能作出了全面的阐述，为业界提供一种科学的方法。

1 TD-SCDMA终端射频和应用测试方案

1.1  TD-SCDMA终端射频测试

TD-SCDMA终端的射频测试主要有两个方面的意义：一方面对终端设计过程的板级、整机测试验证，以保证终端主要指标符合标准/规范的要求。另一方面，对终端规模生产的在线测试，以保证生产级终端性能指标稳定。测试的规范是TS34.122。主要包括发射，接收，性能和无线资源管理。

（1）在TD的手机射频研发测试和生产中，手机综合测试仪是必须的测试设备。利用MT8820B客户可以完成TD-SCDMA最大发射功率、频谱发射模板、邻信道功率、最小发射功率、开环功率控制、闭环功率控制、占用带宽、误差矢量幅度、参考灵敏度等的测试。并且所有的测试都是一键式测试，极大地方便了用户。

（2）除了对以上测试项目的支持之外，MT8820B还支持芯片厂家特有的校准，TX SWEEP测试。在该状态下，芯片可以连续在500个时隙上发出信号，MT8820B都可以捕获。通过这种方式，可以大量节约APC校准的时间。利用这种校准方式，目前典型的校准时间在30s左右。

（3）目前的TD-SCDMA手机基本都支持GSM功能，并且这也是今后一段时间内必须的。MT8820B是惟一支持TD到GSM稳定切换的综测仪。通过"Handover to GSM"键，用户可以轻松地从TD-SCDMA连接状态切换到GSM连接状态，不再需要掉话（见图1）。

图1  MT8820B是惟一支持TD到GSM稳定切换的综测仪

（4）为了节约手机产线的成本，MT8820B配备了独特的双端口功能，一部仪表可以同时支持两部手机的测试。两个端口相互独立，GPIB也独立，互不影响。并且两个端口可以同时进行不同制式的测试，例如一个端口在测试TD-SCDMA手机，另一端口可以测试GSM的手机。MT8820B的双端口功能可以最大限度地节省手机生产的成本，提高效率（见图2）。

图2  MT8820B可以同时支持两部手机的测试

（5）MT8820B同时还支持WCDMA/HSDPA/HSUPA，GSM/GPRS/EDGE，CDMA2000/1XEVDO，PHS，PDC的测试，是业界支持通讯系统最全面的综测仪。

1.2  TD-SCDMA终端应用测试

如图3所示，MD8470A系统仿真器可以提供模拟的TD-SCDMA网络环境。在目前TD-SCDMA网络还没大规模展开的情况下，对TD-SCDMA芯片、手机的研发都具有非常重要的意义。MD8470A的主要功能分为手机应用测试和手机协议测试。

图3  TD-SCDMA系统仿真器

（1）丰富的多媒体数据应用是3G手机的最大特点，在没有可供调试的网络环境下如何方便地进行诸如MMS，可视电话等应用的开发成为一个新课题。MD8470A可以支持语音、SMS、数据通信、彩信、可视电话、补充业务等各项业务测试。在MD8470A提供的仿真平台下，软件工程师可以专注于开发上层的应用软件，从而加快开发的进程。

（2）MD8470A还可以与Setcom，Radvison等公司的产品一起构成符合3GPP标准的应用一致性测试系统，对手机的MMS，PoC，VT等功能进行标准测试。

（3）MD8470A的另一适用领域是TD-SCDMA的协议测试，它提供了API对仪表进行控制。研发工程师可以用C语言编写协议测试的脚本，自由定义物理层、MAC层、RLC层的参数，在Layer3层任意编写协议流程。基站侧发送的消息完全由用户来定义，而这一点在实际的网络中很难做到。在测试运行过程中，可以随时监视Uu接口的信令流程，从而可以很方便地进行查错和调试。

（4）MD8470A可以支持多种移动通信系统的仿真，为多模手机提供了非常强大的测试环境。例如，可以为TD-SCDMA/GSM的双模手机开发提供最好的协议应用测试方案。除了TD-SCDMA，MD8470A还支持WCDMA/HSPA/GSM/GPRS/EDGE/C2K等，并且提供了图形化界面方便用户的操作。在这个环境中，用户就像在实际的网络中一样，手机可以进行各种功能的测试。

2  TD-SCDMA接入网（基站和直放站）测试方案

在TD-SCDMA的研发、生产测量中，通常需要对基站和直放站产品的发射机和接收机部分进行测量，测量范围应该依据相应的3GPP和行业标准。针对这一测量市场，Anritsu推出了紧凑、实用的测试方案：MG3700A+MS2690A的组合。
2.1  测试方案

（1）方案一：基站测试（见图4）

图4  基站测试

MS2690A为矢量信号分析仪，安装了TD-SCDMA的测量选件，可以对被测基站的发射机进行信号分析；由于MS2690A还有矢量信号源选件，可以产生TD-SCDMA调制信号，用于对被测基站的接收机进行评估，如果对基站的邻道选择性等功能进行测量，则使用第二台信号源，即MG3700A产生干扰信号。

（2）方案二：直放站测试（见图5）

图5  直放站测试

因为MS2690A既有信号分析功能，又有矢量信号源的产生能力，所以直放站的测试可以变得非常简单。

2.2  测试项及指标

（1）MS2690A为信号分析仪，同时具有矢量信号源功能，它的主要特征有：

●大动态范围：TOI=+22dBm，DANL=-155dBm/Hz；

●高电平精度：6GHz内±0.5dB；

●信号捕获能力：能将输入的RF信号数字化，以IQ数据形式保存，并以矢量信号源再现，用于设备开发和分析；

●高速测量能力：超高速测试ACLR等指标，极大节约了测试时间。

（2）MS2690A的TD-SCDMA测试项非常完善，所有测试功能基本实现了一键式测量（见图6），主要测试项包括：

图6  MS2690A的TD-SCDMA测试项非常完善

●调制指标：频率误差、平均功率、EVM、PCDE等，测量结果可以一次性读数，无须界面来回切换；

●码片星座图，分析目标时隙每个码片的矢量星座图及IQ数据；

●码域功率、码域误差测量；

●多时隙功率、多载波功率测量，目标时隙可以精确定位到某载波某时隙，目前可以支持6载波测试；

●ACLR，OBW，SEM等测量功能。

3  TD-SCDMA 网络建设及维护测试解决方案

TD-SCDMA的基站安装维护测量，主要针对在基站安装过程中和对器件和基站附近电磁环境的检验，以及检查基站在运行中的各项指标是否符合要求。例如，在安装过程中需要对天馈线，塔顶放大器等器件进行检验，以发现由于运输和安装过程中造成的器件的性能下降。而安装选址和开通后的网络优化的测试，则需要对干扰信号和本基站的发射信号进行确认和辨识。在维护测试中将有可能需要对信号覆盖和信号质量进行测试。

如图7所示，安立公司MT8222A BTS Master手持基站综测仪，是针对各种体制的无线通信基站的安装和维护测试需求而开发的便携测试仪表。在小于4kg的手持机箱内，集成了天馈线和高频器件的矢量网络测试功能，用于射频电磁场强度分析和干扰查找的频谱分析功能，用于基站信号质量测试的射频信号解调测试以及CDMA信号的码域测试和空中信号辨识功能。

图7  安立公司MT8222A BTS Master手持基站综测仪

安立公司MT8222A BTS Master手持基站综测仪使用电池动力操作，加固的机箱设计可以应付各种现场测试环境，无论是高温、低温以及高海拔环境。虽然如此高度的功能集成和紧凑的体积，安立公司MT8222A BTS Master手持基站综测仪依然具有不输于台式仪表的性能表现。对于器件测量，可以完成反射和传输参数的双端口矢量测量，并具有用于器件故障定位的反射参数时域测试功能，测试动态范围可达80dB。对于频谱分析测量，-163dBm的测试灵敏度足以应付非常高的测试需求，7GHz（如果需要可以扩展至20GHz）的频率覆盖满足大部分无线通信体制的测量需要，而在频谱分析仪基础上增加的干扰信号分析功能可以方便地对干扰信号进行长时监视和定性以及定位测试。MT8222A的内置10MHz的射频信号解调分析带宽保证了对于GSM/GPRS/EDGE/WCDMA/HSDPA/CDMA/CDMA2000/1XEVDO/WiMAX的信号质量进行测量，可以直接得到调制信号的EVM，多径信息以及对CDMA体制的码域分析。另外，GPS选项不仅能够提供测量地点的定位以便为MapInfo和MapPoint电子地图提供信息之外，更为MT8222A内部时钟提供更准确的校准（见图8）。

图8  MT8222A的内置10MHz的射频信号解调分析带宽

由于TD-SCDMA是综合了时分多址、频分多址和码分多址的通信体制。因此，除需要在频率域测量基站发射信号的占用带宽、带内功率、临道泄漏等，也会需要对7个时隙的时分信号进行时域测量，如果需要对码域信号进行分析还需要对信号进行解调测量。安立公司MT8222A目前已经具备了对于TD-SCDMA射频信号的频域和时域测量功能，尤其是凭借MT8222A优秀的测量动态范围，其对每个信道的时隙测量开关比可以达到120dB以上，而且MT8222A对于TD-SCDMA的信号解调及码域测量功能也已经完成研发工作，MT8222A已经完全具备对于TD-SCDMA的基站辨识以及码域功率和信号质量的测试功能。满足TD-SCDMA的时分、频分和码分体系射频信号的测试需求（见图9）。

图9  MT8222A具备了对于TD-SCDMA射频信号的频域和时域测量功能