譚云

1引言

TD-SCDMA是我國(guó)通信史上第一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，截至2010年底，TD—SCDMA用戶已經(jīng)超過兩千萬。用戶的迅速發(fā)展和壯大，對(duì)終端的功能和性能也提出更高的需求。終端在研發(fā)中的驗(yàn)證和生產(chǎn)中的測(cè)試是每一個(gè)終端制造商必經(jīng)的環(huán)節(jié)，而更高效、更準(zhǔn)確地解決這個(gè)問題，是終端制造商從容應(yīng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)的有力武器。

羅德與施瓦茨公司的寬帶無線綜合測(cè)試儀CMW500自面世以來在業(yè)界廣受好評(píng)，其具有雙通道、全標(biāo)準(zhǔn)、多功能的特點(diǎn)，在單臺(tái)儀器內(nèi)集成了雙路高精度的射頻信號(hào)源和分析儀，頻率可達(dá)6GHz，擁有40MHz的分析儀帶寬和70MHz的信號(hào)源帶寬，并同時(shí)支持2G／3G、WiMAX、LTE等移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。本文將具體介紹其在TD-SCDMA終端測(cè)試中的創(chuàng)新及應(yīng)用。

2TD-SCDMA測(cè)試的需求

TD-SCDMA技術(shù)綜合了TDD和CDMA的特點(diǎn)，對(duì)終端測(cè)試也有其特定的需求。首先，是對(duì)發(fā)射功率及其相關(guān)測(cè)試的需求。要求發(fā)射功率既滿足通話質(zhì)量，又盡可能少地泄露到鄰近信道或鄰近時(shí)隙，具體包括了發(fā)射功率、鄰近信道泄漏比等測(cè)試項(xiàng)。其次，TDD系統(tǒng)對(duì)時(shí)間的敏感性要求定時(shí)相關(guān)的測(cè)試。要求發(fā)送時(shí)間準(zhǔn)確，才能與系統(tǒng)同步，保證正常通信，同時(shí)不會(huì)對(duì)其他用戶造成較大干擾，具體包括了功率對(duì)時(shí)間關(guān)系、發(fā)射定時(shí)誤差等測(cè)試項(xiàng)。最后，還要求對(duì)因調(diào)制器產(chǎn)生的調(diào)制誤差及受射頻器件質(zhì)量影響的頻譜性能進(jìn)行測(cè)試，這是終端能正常使用和通信的必要條件，包括誤差矢量幅度、峰值碼域誤差和發(fā)射頻譜等測(cè)試項(xiàng)。這些測(cè)試項(xiàng)在3GPPTS34.122規(guī)范中有具體的定義和要求。

復(fù)雜的測(cè)試需求對(duì)儀表的功能和性能帶來許多獨(dú)有的挑戰(zhàn)。對(duì)此，CMW500創(chuàng)新地引入了多時(shí)隙測(cè)量和完備測(cè)量功能，可以更快速、更全面地對(duì)終端進(jìn)行射頻測(cè)試，同時(shí)滿足研發(fā)測(cè)試和生產(chǎn)測(cè)試的需要，并得到了用戶的好評(píng)。

3TD-SCDMA終端測(cè)試的創(chuàng)新

3.1多時(shí)隙(Multi Slot)測(cè)量

在通常情況下，測(cè)試儀表對(duì)終端信號(hào)進(jìn)行單幀、單時(shí)隙的測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，再將其上報(bào)或顯示給用戶。這導(dǎo)致某些測(cè)試結(jié)果不能得到很直觀和完整的顯示，尤其是在研發(fā)測(cè)試中，或者是在進(jìn)行功率控制調(diào)整等特殊場(chǎng)景下，這個(gè)不足就凸現(xiàn)出來。多時(shí)隙測(cè)量(Multi Slot)充分考慮了這種需求，這是一種矩陣式的測(cè)量方式(如圖1)，可以同時(shí)對(duì)連續(xù)多個(gè)子幀、多個(gè)時(shí)隙進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，包括發(fā)射功率、誤差矢量幅度、相位誤差、幅度誤差、碼域誤差等，并完整上報(bào)和顯示測(cè)試結(jié)果。

TD-SCDMA系統(tǒng)使用了動(dòng)態(tài)功率控制以保證每條鏈路維持在最低發(fā)射功率，既需要保證鏈路的誤碼性能，又能達(dá)到最大的系統(tǒng)容量。此時(shí)，用戶便可利用多時(shí)隙測(cè)量對(duì)功率控制過程中的各個(gè)射頻指標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)。應(yīng)用CMW500同時(shí)對(duì)16個(gè)子幀連續(xù)信號(hào)進(jìn)行多時(shí)隙調(diào)制質(zhì)量測(cè)試，每個(gè)子幀內(nèi)包括最大6個(gè)上行時(shí)隙，所有112個(gè)時(shí)隙(包括96個(gè)上行時(shí)隙)的測(cè)量結(jié)果以曲線和表格的方式顯示(如圖2)，十分直觀而全面。

3.2完備(Multi-evaluation)測(cè)量

TD—scDMA終端測(cè)試主要分為調(diào)制質(zhì)量測(cè)試、頻譜測(cè)試、功率對(duì)時(shí)間測(cè)試三大類。其中，調(diào)制質(zhì)量測(cè)試主要衡量由調(diào)制器產(chǎn)生的調(diào)制誤差以及射頻器件質(zhì)量對(duì)調(diào)制信號(hào)的影響。在TD—SCDMA中，這個(gè)性能主要用誤差矢量幅度(Error Vector Magnitude)和峰值碼域誤差(Peak Code Domain Error)來衡量。頻譜測(cè)試主要是考察發(fā)射機(jī)中的器件或者電路模塊非線性對(duì)發(fā)射頻譜產(chǎn)生的影響及頻譜再生，其具體性能用發(fā)射頻譜模板(Spectrum Emission Mask)和鄰近信道泄漏比(Adjacent Channel Leakage Power Ratio)來衡量。功率對(duì)時(shí)間測(cè)試(Power vs Time)主要是考察TD-SCDMA突發(fā)信號(hào)功率的時(shí)序關(guān)系，保證其落在時(shí)間上模板內(nèi)，避免對(duì)鄰近時(shí)隙的干擾。

傳統(tǒng)方法測(cè)試這三大類指標(biāo)時(shí)，通常采用如下串行流程：采集數(shù)據(jù)一>存儲(chǔ)一>調(diào)制質(zhì)量評(píng)估分析一>采集數(shù)據(jù)一>存儲(chǔ)一>頻譜測(cè)試一>采集數(shù)據(jù)一>存儲(chǔ)一>功率對(duì)時(shí)間測(cè)試。眾所周知，測(cè)試中因?yàn)樾枰占銐蚨嗟臉颖?，采集一次?shù)據(jù)往往需要占用較多的時(shí)間。而傳統(tǒng)方法做一次完整的測(cè)試需要多次采集數(shù)據(jù)，更是大大增加了測(cè)試的時(shí)間成本。為改進(jìn)這一狀況，引入了完備測(cè)量(Multi-Evaluation)這一創(chuàng)新方法，如圖3所示。對(duì)測(cè)試時(shí)隙進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集，就可以測(cè)試所有的發(fā)射指標(biāo)，從而節(jié)省了多次捕獲數(shù)據(jù)、進(jìn)行幀同步的時(shí)間，相對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)試方法成倍地提高了測(cè)試速度，大大提高了終端生產(chǎn)線上的測(cè)試效率。

完備測(cè)量的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：由于所有測(cè)量都是對(duì)同一次采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行，這使得多個(gè)測(cè)量的結(jié)果具有一致性和可比對(duì)性。例如，在調(diào)制質(zhì)量測(cè)試結(jié)果異常時(shí)，可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的頻譜測(cè)試和時(shí)間對(duì)功率測(cè)試的結(jié)果來分析和定位原因。圖4所示為CMW500實(shí)際測(cè)試結(jié)果。

4結(jié)論

新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，對(duì)測(cè)試提出了更高的要求。引入更新的測(cè)試?yán)砟詈透咝У臏y(cè)試方法，已成為測(cè)試儀表的發(fā)展趨勢(shì)。目前，CMW500的TD—SCDMA選件已經(jīng)投入市場(chǎng)，其獨(dú)有的多時(shí)隙測(cè)量和完備測(cè)量方式為終端提供了準(zhǔn)確、高效的測(cè)試，獲得了用戶的廣泛關(guān)注和好評(píng)。