TD-SCDMA测试解决方案.doc

TD-SCDMA技术的高性能主要表现在：
　　（1）频谱灵活性和支持蜂窝网的能力
　　TD-SCDMA仅需要1.6 MHZ的最小带宽。若带宽为5 MHz则支持3个载波，在一个地区可组成蜂窝网，支持移动业务，并可通过自动信道分配（DCA）技术提供不对称数据业务。这些都是UTRA TDD所不能提供的。
　　（2）高频谱利用率
　　TD-SCDMA为对称话音业务和不对称数据业务提供的频谱利用率比UTRA TDD高一倍。换言之，在使用相同频带宽度时，TD-SCDMA可支持多一倍的用户。
　　（3）多种使用环境
　　TD-SCDMA系统是按照ITU要求的三种环境设计的，而UTRA TDD则不支持移动环境。
　　（4）设备成本
　　在无线基站方面，TD-SCDMA的设备成本至少比UTRA TDD低30%。
2、TD-SCDMA测试要求
　　目前，TD-SCDMA的开发主流是基于LCR的系统，也就是符合3GPP TDD规范的TD-SCDMA系统。因此，本建议书主要讨论依据3GPP R5测试规范34.122（UE）和25.142（BS）完成TD-SCDMA无线传输和接收测试。由于基于CWTS TSM规范的TD-SCDMA在无线传输和接收部分和3GPP的规范相差无几，因此我们所提供的解决方案仍然适用。
　　根据3GPP 34.122和25.142分别用户设备和基站一致性测试规范的要求，TDD模式的无线传输和接收定义了发射机、接收机的特性和系统性能的要求。其中TD-SCDMA LCR的UE和基站则是根据该规范的1.28 Mcps TDD Option的要求进行测试。
　　为了更清楚规范的要求，我们通过表格的形式把这两个规范的测试要求陈列如表1：
表1　基站和移动台测试要求对比

　　我们主要借助PSA高性能频谱分析仪分别对移动台和基站进行测试，我们依照规范34.122和25.142要求依次考察发射机和接收机特性，我们首先对发射机特性进行测试：

图1　发射功率测试

图2　邻近信道泄漏比测试

图3　多载波发射功率测试

图4　发射频谱测试

图5　EVM测试

图6　用VSA进行信号分析
　　接着我们对接收机特性进行测试。
3、TD-SCDMA系统研发过程以及安捷伦公司测试解决方案
　　TD-SCDMA研发一般可分为四个阶段：
　　●系统设计和仿真阶段
　　●元器件/电路/部件设计和验证阶段
　　●系统集成和联合调试阶段
　　●预认证和一致性测试阶段
　　根据研发过程中不同阶段的不同特点，需要应用不同的测试解决方案。

图7　接收机特性测试

图8　用E4438C进行多径衰落条件下的DCH解调性能测试
　　3.1　系统设计和仿真阶段以及安捷伦公司测试解决方案
　　Agilent ADS（Advanced Design System）是专门针对电子系统，电路设计仿真的EDA工具。可以提供目前最为完整的系统及电路计算机和半实物仿真功能，把系统设计和硬件原型紧密地结合在一起，就可以更快、更高效地完成产品设计。ADS可以很容易地与安捷伦科技的测试仪表相连实现虚拟原型，进行半实物仿真。可以使用安捷伦科技的ESG、E4406A、89600等。其中，ADS与E4438C和89600的互连可以大大缩短电路仿真和设计的周期，并且节省研发的成本。充分利用ADS和安捷伦科技其它测试设备的强大功能，您就得到了一种全新而高效的，软件设计与硬件原型相交换的研发解决方案。
　　3.2　元器件/电路/部件设计和验证阶段以及安捷伦公司测试解决方案
　　在经过系统设计和仿真验证之后，就进入元器全正确的系统设计，如果要保证最终的产品通过严格的一致性测试，就必须保证基带和射频的器件电路首先符合更严格的要求。在此阶段的测试，既有矢量网络分析仪，频谱分析仪所提供的传统线性和非线性分析（如S参数，压缩点，三阶交调等），又有数字信号源和矢量信号分析仪所构成的新型数字调制激励信号的网络分析（如CCDF，ACP，EVM等）。

图9　下载TD-SCDMA信号波形
　　3.3　系统集成和联合调试阶段以及安捷伦公司测试解决方案

图10　矢量网络分析仪
　　系统集成和联合调试是TD-SCDMA研发过程中的核心阶段。在这一阶段中要针对发射机和接收机的软硬件进行联合调试，对整机进行关键项目的总体验证，以及大量的故障诊断和排除。对此，安捷伦可以提供完整的解决方案，包括E4438C数字信号源，89600矢量信号分析仪和PSA系列高性能频谱分析仪。ADS软件可用于这一阶段的半实物仿真。
　　E4438C模拟和数字信号发生器
　　E4438C信号发生器具有优良的模拟性能，并提供多种数字调制功能。它们不仅可以产生标准的W-CDMA、GSM、cdmaOne、CDMA2000、CDMA2000 1xEV-DO、EDGE、NADC、PDC、DECT、PHS、TETRA信号，还可以产生用户自定义的调制信号，它支持支持基站和移动台的接收机测试，并可以产生多信道、多载波的CDMA信号，通过64M内存和6GB硬盘可以存储超长波形数据。
　　E4438C为TD-SCDMA提供了TD-SCDMA Signal Studio 211选件，该选件支持CWTS TSM V3.0.0标准TD-SCDMA信号产生并支持17种全编码的传输信道以实现BER/BLER的测试；可以加入校准的AWGN噪声；每个时隙可以单独进行信道配置；可以选择预定义的PN序列、固定的比特序列或者用户指定文件作为编码数据以及可以配置上下行导频时隙DwPTS、UpPTS等
　　其界面如图11所示，E4438C关于TD-SCDMA的基本配置如表2所示：

图11　TD-SCDMA Signal Studio界面
表2　E4438C关于TD-SCDMA基本配置

　　PSA系列高性能频谱分析仪
　　Agilent E4440A是Agilent公司高性能频谱分析仪。该频谱分析仪是第一台采用全数字中频处理技术的高性能频谱分析仪，测试精度、动态范围和测试速度都代表当今频谱仪的最高水平。它能够完成多种制式发射机的测试，包括W-CDMA以及GSM、cdmaOne、CDMA2000、CDMA2000 1xEV-DO、EDGE、NADC、PDC的基站和移动台的测试。另外，PSA还提供噪声系数（NF）和相位噪声的测试。PSA还可以用作一个下变频器。它提供一个321.4MHz和一个70MHz（选件H70）的中频输出。输入的频率根据PSA型号的不同，可以高达50GHz（E4448A）。

图12　PSA高性能频谱分析仪
表3　PSA对于TD-SCDMA基本配置

　　89600系列矢量信号分析仪
　　89600是一个功能强大的矢量信号分析仪系列。它们由运行在Windows2000和Windows XP上的矢量信号分析软件和射频以及A/D前端组成，可以连接包括VXI结构的射频和A/D模块，PSA系列频谱分析仪，ESA系列频谱分析仪，Infinium数字存储示波器等多种仪表，配置极为灵活，其频率范围可达26.5GHz，分析带宽可达80MHz，具有各种灵活解调测量能力和强大的矢量分析手段，支持各种2G，2.5G和3G制式，是WCDMA研发中重要的分析和诊断工具。

图13　VSA 89600矢量信号分析仪

图14　VSA 89600测试结果
　　EPM-P系列功率计和E9320系列探头

图15　EPM-P系统功率计和E9320系统探头
　　EPM-P系列功率计是新型的功率计，它突破了传统功率计的测试功能，可以同时进行峰值功率、平均功率和峰均比（PAR）的测试。它特别适合测试无线通信中的类噪声信号的功率，如WCDMA、CDMA2000、WLAN等。同时，它也具备门控功能，适合测试脉冲信号的功率，如TD-SCDMA、GSM、EDGE、Bluetooth等信号。
　　若有疑问或更多方面的技术探讨，请咨询安捷伦公司技术工程师或安捷伦网站。
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