3G基站現(xiàn)場無線測試指南

　　3G基站，無論CDMA2000 1x、EV-DO、WCDMA、還是TD-SCDMA都采用了更加復(fù)雜的無線技術(shù)，如碼分多址、復(fù)雜調(diào)制、精確功率控制等。TD-SCDMA還采用了時隙突發(fā)和靈活的鏈路分配，其安裝和維護測試工作就更加復(fù)雜，需要全新的測試方法與測試工具。本文以TD-SCDMA為例來介紹基站現(xiàn)場測試，大部分內(nèi)容同樣適用于其他3G系統(tǒng)。

　　對3G基站進行現(xiàn)場測試的儀表必須具備全面的分析功能，能夠分析頻域、時域、碼域、調(diào)制域性能指標(biāo)。此外還需要考慮儀表的便攜性和堅固性。安立公司集多年手持式儀表開發(fā)的成功經(jīng)驗推出的MS272xB系列手持式頻譜儀和MT8222A/MT8221B基站綜合測試儀(圖1)，能充分滿足上述測試需要，支持所有2G/3G制式。本文所述各項測試均基于上述儀表的功能。

　　圖1：功能強大的基站綜合測試儀MT8222A。

　　基于方便合理的原則，應(yīng)首先使用空中接口測量方式在合適的地點檢查基站發(fā)射機的信號覆蓋和信號質(zhì)量，爭取在空口測試中對基站狀態(tài)做出準(zhǔn)確判斷。如難以判斷空口測量結(jié)果或需要精確測量發(fā)射功率，則需要直接連接基站進行測試。測試步驟如圖2所示。

　　圖2：3G基站測試步驟。

　　為獲得穩(wěn)定可靠的空口測量結(jié)果，必須找到合適的測量地點，該地點要求具備較高的導(dǎo)頻優(yōu)勢。一般要求導(dǎo)頻優(yōu)勢大于10dB。下面介紹主要的測試項目和定義。

　　1．基站覆蓋和同頻干擾測試

　　圖3：基站覆蓋和同頻干擾測試界面。

　　同步碼與導(dǎo)頻優(yōu)勢：同步碼掃描顯示了當(dāng)前位置所有激活的同步碼。多個強同步碼會造成同道干擾，要求在95%覆蓋區(qū)域內(nèi)，與主同步碼信號強度之差在10dB以內(nèi)的同步碼數(shù)量不超過3個。導(dǎo)頻優(yōu)勢可以幫助確定合適的空口測量地點，一般要求大于10dB。

　　下行導(dǎo)頻時隙功率：下行導(dǎo)頻時隙功率可以檢查覆蓋情況，測試數(shù)據(jù)還可以下載到地圖軟件進行分析。要求在95%覆蓋區(qū)域內(nèi)大于-88dBm。

　　2．多徑測試

　　圖4： Ec/Io和Tau測試界面。

　　Ec/Io和Tau這兩項空中接口測試項目用來幫助解決覆蓋問題，可以同時對6個最強的同步碼進行測試。如果需要進一步的細節(jié)，在碼域功率測試界面會給出擾碼信息。

　　Ec/Io：測量6個最強基站同步碼的信號強度(信干比)。要求在95%的覆蓋區(qū)域內(nèi)大于-2dB。

　　Tau：表示了基站距測試地點的距離。要求最強同步碼基站距離測試地點最近。

　　3．射頻指標(biāo)測試

　　圖5：信道功率、占用帶寬測試界面。

　　信道功率決定了小區(qū)覆蓋面積，1.5dB的功率變化就意味著大約15%的覆蓋面積變化。測試結(jié)果與額定值之間的誤差不應(yīng)超過±1.0dB。應(yīng)直接連接基站進行信道功率測量，高精度功率計選件可提供±0.16dB的測量精度。

　　占用帶寬測量99%信號功率所占帶寬，典型值在1.3~1.6 MHz之間。超過1.6 MHz則意味著會對相鄰頻點造成干擾。

　　4．時隙功率

　　圖6：下行空時隙功率、時隙峰均值比測試界面。

　　下行空時隙功率測量可以幫助判斷基站造成的干擾狀況以及對上行信號的自干擾程度，因為這些測量可以反映出基站發(fā)射機是否能夠充分關(guān)閉。要求測量結(jié)果小于-82dBm(直接連接基站測量)。

　　時隙峰均值比指的是時隙的峰值功率和平均功率的比值。如果峰均值比太低，則很有可能是放大器壓縮了信號，并會由此產(chǎn)生失真。典型值應(yīng)該大于6dB。

　　5．信號質(zhì)量測試

　　圖7：誤差矢量幅度(EVM)、峰值碼域誤差、頻率誤差、噪聲底電平測試界面。

　　EVM表示了誤差在信號中所占的比例。測量結(jié)果應(yīng)該小于12.5%(直接連接基站測試)。

　　峰值碼域誤差指的是最差碼道的誤差矢量幅度(以dB表示)，該指標(biāo)用來監(jiān)測由于信道板問題或者放大器壓縮所造成的最嚴(yán)重信號失真情況。測量結(jié)果應(yīng)小于-28dB(擴頻因子為16)。

　　頻率誤差用于判斷基站載波頻率是否精確。只要測試儀表和GPS時鐘同步在一起，就可以在空口上精確測量載波頻率誤差。指標(biāo)要求：大區(qū)制基站小于±0.05ppm，小區(qū)制基站小于±0.1ppm

　　噪聲底電平是通用的碼域信號質(zhì)量測量指標(biāo)，任何類型的碼域調(diào)制誤差都會升高碼域的噪聲底電平。測量結(jié)果要求小于 -20dB。

　　本文小結(jié)

　　3G網(wǎng)絡(luò)要求更加全面的基站無線性能測試，測試儀表需要具備上述測量功能才能對3G基站和網(wǎng)絡(luò)性能進行準(zhǔn)確判斷。功能全面的高性能手持式儀表是完成上述測試的最佳工具。本文僅對3G基站測試進行了簡單論述，安立公司還為用戶準(zhǔn)備了更加全面詳細的3G基站測試指南和系統(tǒng)測試解決方案。