3G基站现场无线测试简述 - 全文

　　3G基站，无论CDMA2000 1x、EV-DO、WCDMA、还是TD-SCDMA都采用了更加复杂的无线技术，如码分多址、复杂调制、精确功率控制等。TD-SCDMA还采用了时隙突发和灵活的链路分配，其安装和维护测试工作就更加复杂，需要全新的测试方法与测试工具。本文以TD-SCDMA为例来介绍基站现场测试，大部分内容同样适用于其他3G系统。

　　对3G基站进行现场测试的仪表必须具备全面的分析功能，能够分析频域、时域、码域、调制域性能指标。此外还需要考虑仪表的便携性和坚固性。安立公司集多年手持式仪表开发的成功经验推出的MS272xB系列手持式频谱仪和MT8222A/MT8221B基站综合测试仪（图1），能充分满足上述测试需要，支持所有2G/3G制式。本文所述各项测试均基于上述仪表的功能。

　　

　　图1 功能强大的基站综合测试仪MT8222A

　　基于方便合理的原则，应首先使用空中接口测量方式在合适的地点检查基站发射机的信号覆盖和信号质量，争取在空口测试中对基站状态做出准确判断。如难以判断空口测量结果或需要精确测量发射功率，则需要直接连接基站进行测试。测试步骤如图2所示。

　　

　　图2 3G基站测试步骤

　　为获得稳定可靠的空口测量结果，必须找到合适的测量地点，该地点要求具备较高的导频优势。一般要求导频优势大于10dB。下面介绍主要的测试项目和定义。

　　1 基站覆盖和同频干扰测试

　　

　　图3 基站覆盖和同频干扰测试界面

　　同步码与导频优势：同步码扫描显示了当前位置所有激活的同步码。多个强同步码会造成同道干扰，要求在95%覆盖区域内，与主同步码信号强度之差在10dB以内的同步码数量不超过3个。导频优势可以帮助确定合适的空口测量地点，一般要求大于10dB。

　　下行导频时隙功率：下行导频时隙功率可以检查覆盖情况，测试数据还可以下载到地图软件进行分析。要求在95%覆盖区域内大于-88dBm。

　　2 多径测试

　　

　　图4 Ec/Io和Tau测试界面

　　Ec/Io和Tau这两项空中接口测试项目用来帮助解决覆盖问题，可以同时对6个最强的同步码进行测试。如果需要进一步的细节，在码域功率测试界面会给出扰码信息。

　　Ec/Io：测量6个最强基站同步码的信号强度（信干比）。要求在95%的覆盖区域内大于-2dB。

　　Tau：表示了基站距测试地点的距离。要求最强同步码基站距离测试地点最近。

　　3 射频指标测试

　　

　　图5 信道功率、占用带宽测试界面

　　信道功率决定了小区覆盖面积，1.5dB的功率变化就意味着大约15%的覆盖面积变化。测试结果与额定值之间的误差不应超过±1.0dB。应直接连接基站进行信道功率测量，高精度功率计选件可提供±0.16dB的测量精度。

　　占用带宽测量99%信号功率所占带宽，典型值在1.3~1.6 MHz之间。超过1.6 MHz则意味着会对相邻频点造成干扰。

　　4 时隙功率

　　

　　图6 下行空时隙功率、时隙峰均值比测试界面

　　下行空时隙功率测量可以帮助判断基站造成的干扰状况以及对上行信号的自干扰程度，因为这些测量可以反映出基站发射机是否能够充分关闭。要求测量结果小于-82dBm（直接连接基站测量）。

　　时隙峰均值比指的是时隙的峰值功率和平均功率的比值。如果峰均值比太低，则很有可能是放大器压缩了信号，并会由此产生失真。典型值应该大于6dB。

　　5 信号质量测试

　　

　　图7 误差矢量幅度（EVM）、峰值码域误差、频率误差、噪声底电平测试界面

　　EVM表示了误差在信号中所占的比例。测量结果应该小于12.5%（直接连接基站测试）。

　　峰值码域误差指的是最差码道的误差矢量幅度（以dB表示），该指标用来监测由于信道板问题或者放大器压缩所造成的最严重信号失真情况。测量结果应小于-28dB（扩频因子为16）。

　　频率误差用于判断基站载波频率是否精确。只要测试仪表和GPS时钟同步在一起，就可以在空口上精确测量载波频率误差。指标要求：大区制基站小于±0.05ppm，小区制基站小于±0.1ppm

　　噪声底电平是通用的码域信号质量测量指标，任何类型的码域调制误差都会升高码域的噪声底电平。测量结果要求小于-20dB。

　　本文小结

　　3G网络要求更加全面的基站无线性能测试，测试仪表需要具备上述测量功能才能对3G基站和网络性能进行准确判断。功能全面的高性能手持式仪表是完成上述测试的最佳工具。本文仅对3G基站测试进行了简单论述，安立公司还为用户准备了更加全面详细的3G基站测试指南和系统测试解决方案。