WCDMA基站的專用測(cè)試儀器

摘要： 本文介紹了Aeroflex公司可替代分立儀器的專用WCDMA基站測(cè)試儀。

關(guān)鍵詞： 基站測(cè)試；6413A

基站測(cè)試領(lǐng)域的現(xiàn)狀

新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，必然帶動(dòng)測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步。在測(cè)試業(yè)界，當(dāng)新技術(shù)出現(xiàn)初期，由于相關(guān)技術(shù)尚未定型，這個(gè)階段必然是以通用儀器技術(shù)為主體完成相關(guān)的測(cè)試任務(wù)。然而新技術(shù)發(fā)展到一定階段，技術(shù)相對(duì)穩(wěn)定，相關(guān)的測(cè)試規(guī)范基本定型后，必然會(huì)誕生相應(yīng)的專用儀器。

當(dāng)前，3G移動(dòng)通信技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展，在3G基站的研究開發(fā)領(lǐng)域，目前采用的射頻測(cè)試解決方案是，在RNC(無線網(wǎng)絡(luò)控制器)或是LMT(局部維護(hù)終端)的支持下，使用兩到三臺(tái)以上分立儀器并配以外圍元件(衰減器耦合器等)而搭建的測(cè)試系統(tǒng)來完成。測(cè)試過程中，不僅整個(gè)測(cè)試需要完全符合3GPP 25.141對(duì)各項(xiàng)測(cè)試條件和各個(gè)儀器之間的配合(如同步等)，此外還要照顧到由于衰減器和耦合器等外圍元件導(dǎo)致的測(cè)試精度和準(zhǔn)確度的損失。雖然這種方式引起很多麻煩，但由于這種測(cè)試解決方案方便于白箱測(cè)試的擴(kuò)展，比較適合于基站的研發(fā)而得到應(yīng)用。

基站的研發(fā)之所以需要采用分立儀器搭建射頻測(cè)試系統(tǒng)，是因?yàn)槟壳笆袌?chǎng)上主要使用通過加裝選件實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)測(cè)試的通用儀器，這些儀器都很優(yōu)秀，但它們終究是通用儀器，只能夠覆蓋少量3GPP 25.141規(guī)范要求的測(cè)試項(xiàng)目。比如，它們無法支持基站接收機(jī)測(cè)試，在基站發(fā)射機(jī)測(cè)試項(xiàng)目上，也只是部分支持。測(cè)試過程中也存在一些問題需要特別處理，如同步問題，儀器與基站的測(cè)試連接(衰減器耦合器等)問題，以及沒有RNC和LMT支持就無法實(shí)現(xiàn)測(cè)試等。最后，使用分立儀器搭建射頻測(cè)試系統(tǒng)，若想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試，也存在許多困難。
　　
市場(chǎng)對(duì)基站專用測(cè)試儀器的需求

基站的質(zhì)量監(jiān)督者或是檢測(cè)者(如國(guó)家相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室)，或是基站的使用者(如運(yùn)行維護(hù)商)，都需要對(duì)基站進(jìn)行測(cè)試。這些群體不關(guān)心基站是如何研發(fā)出來的，不關(guān)心基站的白箱測(cè)試。他們只關(guān)心基站性能指標(biāo)，只關(guān)心基站的黑箱測(cè)試，執(zhí)行3GPP 25.141標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。

這些群體非常關(guān)心測(cè)試的獨(dú)立性和便捷性，前述測(cè)試方式中需要RNC或是廠家LMT的支撐，以及測(cè)試過程的繁瑣和費(fèi)時(shí)等特性，就不方便了?？梢?，照搬基站研究開發(fā)領(lǐng)域的測(cè)試解決方案，顯然不合適。另外，這個(gè)群體更加渴望自動(dòng)化測(cè)試，如果通過簡(jiǎn)單的操作，即可全自動(dòng)的完成基站的測(cè)試，將可以大幅度減少工作量，提高工作效率。

總的來說，市場(chǎng)需要一個(gè)能夠走出實(shí)驗(yàn)室，而又具備實(shí)驗(yàn)室級(jí)別測(cè)試能力的，僅僅單臺(tái)儀器即可覆蓋3GPP 25.141絕大部分測(cè)試要求的測(cè)試儀器。而且要求這個(gè)解決方案既適合基站的研發(fā)，也適合基站的測(cè)試。

從技術(shù)角度看，隨著3GPP相應(yīng)規(guī)范的逐步穩(wěn)定，一些相應(yīng)的3GPP版本已經(jīng)固定，相關(guān)演進(jìn)技術(shù)也已明朗化，這些都為WCDMA基站的專用測(cè)試技術(shù)及其專用測(cè)試儀器的出現(xiàn)提供了必要條件。專用儀器將有效地解決并改善前述的用分立儀器搭建測(cè)試系統(tǒng)的不便之處。
　　
6413A WCDMA基站專用測(cè)試儀器

6413A是AEROFLEX公司專為WCDMA基站測(cè)試研發(fā)出的WCDMA基站綜合測(cè)試儀，按照AEROFLEX公司所表達(dá)的設(shè)計(jì)理念，單臺(tái)6413A即可獨(dú)立地覆蓋3GPP 25.141規(guī)定的絕大部分射頻指標(biāo)的測(cè)試解決方案。
AEROFLEX早在十多年前，2代移動(dòng)通信剛剛起步時(shí)，就開發(fā)出了6113 GSM基站綜合測(cè)試儀，該儀器到現(xiàn)在仍為眾多的業(yè)界用戶(實(shí)驗(yàn)室、運(yùn)行維護(hù)商和生產(chǎn)商)所使用。

6413A WCDMA基站測(cè)試儀的顯著特點(diǎn)是：它嚴(yán)格遵守3GPP 25.141對(duì)測(cè)試條件的要求，集發(fā)射機(jī)測(cè)試、接收機(jī)測(cè)試和基站功能測(cè)試等測(cè)試功能于一臺(tái)便攜式的儀器中，而且整個(gè)測(cè)試無需外部(RNC、LMT或是其他儀器)的支持，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化測(cè)試程序和提高測(cè)試精度與準(zhǔn)確度的實(shí)際需求。

圖1  6413A的設(shè)計(jì)原理

6413A的設(shè)計(jì)原理如圖1所示，儀器通過Iub接口對(duì)基站進(jìn)行全面的控制，并借此完成基站的接收機(jī)測(cè)試、發(fā)射機(jī)測(cè)試和功能測(cè)試。這樣的設(shè)計(jì)理念使6413A與業(yè)界其他測(cè)試儀器的最大的區(qū)別是：6413A可以全面的控制被測(cè)基站，按照3GPP 25.141規(guī)范的要求自動(dòng)地配置各項(xiàng)測(cè)試相應(yīng)的信道參數(shù)(測(cè)試模式1…5)，對(duì)基站進(jìn)行全方位的測(cè)試，特別是全面的接收機(jī)測(cè)試?；谶@個(gè)設(shè)計(jì)理念，使整個(gè)測(cè)試完全基于3GPP 25.141的測(cè)試要求，并使測(cè)試不再需要任何外圍設(shè)備的支持，也不需要很強(qiáng)的關(guān)于基站的知識(shí)，更不需要任何外部的支持(如來自機(jī)房、RNC、LMT、或其他儀器)。這種測(cè)試?yán)砟钔瑫r(shí)也使自動(dòng)化測(cè)試成為可能?；?413A的WCDMA直接測(cè)試如圖2所示。

圖2  6413A的WCDMA直接測(cè)試

由此，使6413A在測(cè)試功能上具備了巨大的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：
*獨(dú)立的單臺(tái)儀器進(jìn)行測(cè)試，無需RNC或是其他外圍儀器的支持
*直接的射頻接口到Iub接口全路徑的接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、以及基站功能測(cè)試
*測(cè)試的簡(jiǎn)便化和測(cè)試的自動(dòng)化，減少了許多不必要的操作
*使整個(gè)測(cè)試基于3GPP TS25.141規(guī)范，在可控制的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)重復(fù)測(cè)試
*由于無需外部?jī)x器或是器件的參與，減少了系統(tǒng)連接誤差，從而實(shí)現(xiàn)高精度高準(zhǔn)確度測(cè)試

6413A的發(fā)射機(jī)測(cè)試如圖3所示，支持的測(cè)試項(xiàng)目有：最大輸出功率，矢量誤差幅度(EVM)，碼域信道峰值偏差(PCDE)，頻率偏差，公共導(dǎo)頻功率精度，鄰信道泄漏比率(ACLR)，絕對(duì)公共導(dǎo)頻功率精度，占用帶寬，總功率動(dòng)態(tài)范圍等。

圖3 發(fā)射機(jī)測(cè)試示意圖

6413A的接收機(jī)測(cè)試如圖4所示，支持的測(cè)試項(xiàng)目有：
參考靈敏度電平，絕對(duì)靈敏度，動(dòng)態(tài)范圍，上行寬帶功率等。

圖4  接收機(jī)測(cè)試示意圖
　　
結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在基站測(cè)試要求不斷擴(kuò)大的今天，6413A WCDMA基站綜合測(cè)試儀作為專用儀器，適用于基站測(cè)試的各個(gè)領(lǐng)域，無論是在權(quán)威的測(cè)試認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室，還是前沿技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域，還是運(yùn)行維護(hù)領(lǐng)域，都是非常優(yōu)秀的基站測(cè)試工具。