TD-SCDMA终端测试的创新及应用

2011-02-10谭云

移动通信 2011年11期

谭云

1引言

TD-SCDMA是我国通信史上第一个拥有自主知识产权的3G国际标准，截至2010年底，TD—SCDMA用户已经超过两千万。用户的迅速发展和壮大，对终端的功能和性能也提出更高的需求。终端在研发中的验证和生产中的测试是每一个终端制造商必经的环节，而更高效、更准确地解决这个问题，是终端制造商从容应对市场竞争和挑战的有力武器。

罗德与施瓦茨公司的宽带无线综合测试仪CMW500自面世以来在业界广受好评，其具有双通道、全标准、多功能的特点，在单台仪器内集成了双路高精度的射频信号源和分析仪，频率可达6GHz，拥有40MHz的分析仪带宽和70MHz的信号源带宽，并同时支持2G／3G、WiMAX、LTE等移动通信标准。本文将具体介绍其在TD-SCDMA终端测试中的创新及应用。

2TD-SCDMA测试的需求

TD-SCDMA技术综合了TDD和CDMA的特点，对终端测试也有其特定的需求。首先，是对发射功率及其相关测试的需求。要求发射功率既满足通话质量，又尽可能少地泄露到邻近信道或邻近时隙，具体包括了发射功率、邻近信道泄漏比等测试项。其次，TDD系统对时间的敏感性要求定时相关的测试。要求发送时间准确，才能与系统同步，保证正常通信，同时不会对其他用户造成较大干扰，具体包括了功率对时间关系、发射定时误差等测试项。最后，还要求对因调制器产生的调制误差及受射频器件质量影响的频谱性能进行测试，这是终端能正常使用和通信的必要条件，包括误差矢量幅度、峰值码域误差和发射频谱等测试项。这些测试项在3GPPTS34.122规范中有具体的定义和要求。

复杂的测试需求对仪表的功能和性能带来许多独有的挑战。对此，CMW500创新地引入了多时隙测量和完备测量功能，可以更快速、更全面地对终端进行射频测试，同时满足研发测试和生产测试的需要，并得到了用户的好评。

3TD-SCDMA终端测试的创新

3.1多时隙(Multi Slot)测量

在通常情况下，测试仪表对终端信号进行单帧、单时隙的测量和统计，再将其上报或显示给用户。这导致某些测试结果不能得到很直观和完整的显示，尤其是在研发测试中，或者是在进行功率控制调整等特殊场景下，这个不足就凸现出来。多时隙测量(Multi Slot)充分考虑了这种需求，这是一种矩阵式的测量方式(如图1)，可以同时对连续多个子帧、多个时隙进行测量和统计，包括发射功率、误差矢量幅度、相位误差、幅度误差、码域误差等，并完整上报和显示测试结果。

TD-SCDMA系统使用了动态功率控制以保证每条链路维持在最低发射功率，既需要保证链路的误码性能，又能达到最大的系统容量。此时，用户便可利用多时隙测量对功率控制过程中的各个射频指标进行观测。应用CMW500同时对16个子帧连续信号进行多时隙调制质量测试，每个子帧内包括最大6个上行时隙，所有112个时隙(包括96个上行时隙)的测量结果以曲线和表格的方式显示(如图2)，十分直观而全面。

3.2完备(Multi-evaluation)测量

TD—scDMA终端测试主要分为调制质量测试、频谱测试、功率对时间测试三大类。其中，调制质量测试主要衡量由调制器产生的调制误差以及射频器件质量对调制信号的影响。在TD—SCDMA中，这个性能主要用误差矢量幅度(Error Vector Magnitude)和峰值码域误差(Peak Code Domain Error)来衡量。频谱测试主要是考察发射机中的器件或者电路模块非线性对发射频谱产生的影响及频谱再生，其具体性能用发射频谱模板(Spectrum Emission Mask)和邻近信道泄漏比(Adjacent Channel Leakage Power Ratio)来衡量。功率对时间测试(Power vs Time)主要是考察TD-SCDMA突发信号功率的时序关系，保证其落在时间上模板内，避免对邻近时隙的干扰。

传统方法测试这三大类指标时，通常采用如下串行流程：采集数据一>存储一>调制质量评估分析一>采集数据一>存储一>频谱测试一>采集数据一>存储一>功率对时间测试。众所周知，测试中因为需要收集足够多的样本，采集一次数据往往需要占用较多的时间。而传统方法做一次完整的测试需要多次采集数据，更是大大增加了测试的时间成本。为改进这一状况，引入了完备测量(Multi-Evaluation)这一创新方法，如图3所示。对测试时隙进行一次数据采集，就可以测试所有的发射指标，从而节省了多次捕获数据、进行帧同步的时间，相对传统的测试方法成倍地提高了测试速度，大大提高了终端生产线上的测试效率。