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3G基站发射机性能测试与分析
2006年7月20日 10:57  来源:矩阵通信技术论坛
    在当前快速发展的第三代无线通信系统中,为了达到更高的传输率需要采用高度复杂的调制系统,这给工程师带来了新的挑战,本文向中国测试和测量工程师简要介绍了3G基站发射机需要测试和分析的关键参数及其意义。  

    在当前快速发展的第三代无线通信系统较之先前的第二代无线网络极大的改善了系统性能和服务质量。为了达到更高的传输率,3G采用高度复杂的调制系统.各种3G基站系统的快速发展对WCDMA射频部分、码域部分性能稳定运行提出了更高的要求,UMTS基站系统的维护测量日益要求测量人员进行频域、时域、幅度域、调制域等全方位的性能评估.这给工程师带来了新的挑战.

    WCDMA UMTS Node B发射机的特征描述括射频频谱描述和码域解调描述两大部分,基于这种描述的测量可以使用具有解调功能的手持式频谱分析仪进行。例如来自安立公司的新型手持式基站测试仪MT8220A,该款WCDMA发射机便携测试仪不仅包括传统意义上的基于信号频谱的分析能力,也包括载波频率、频率误差、占用带宽、通道功率、峰均比、噪声电平及邻道干扰比(ACLR),而且包括WCDMA发射机必须测量的调制域分析能力,包括了杂散特性测量、矢量误差幅度(EVM)测量、载波馈通测量、主/辅公共控制物理信道(P-CCPCH/S-CCPCH),主/辅同步信道(P-SCH/S-SCH),寻呼指示信道(PICH),公共导频信道(CPICH),主导频信道绝对功率电平等调制域指标。


                                图1:码域解调测量;

    码域解调测量 

    通过利用先进的半导体技术,安立公司成功研发了一系列小型射频/微波器件.这允许在小巧2.9kg的重量下达到比美普通台面式仪的指标与性能.基于全新高性能7.1GHz频谱分析仪平台,配上功能强大的WCDMA解调功能,真正实现在任何时间任何地点进行测量与分析.低至-153dBm平均噪声底电平在手持式仪表中也是遥遥领先.当中也加强了仪表在测量谱辐射掩模(Spectral Emission Mask)与ACLR的性能与指标(图1). 

    UMTS WCDMA发射机测试 

    MT8220A的内置频谱分析模式专为WCDMA基站RF测量而优化,其射频测量的内容包括载波频率、频率误差、占用带宽、通道功率、峰均比、噪声电平及ACLR。 

    ACLR测量----通常由于线性功率放大器的非线性导致系统产生较高的ACLR,邻道功率泄漏对信道本底噪声有所贡献。它直接降低系统冗余量/容量,ACLR特性将极大的影响其他站点的工作状态和通信状态。过高的值将给手机用户带来所谓的远近效应。手持式频谱分析仪通常内置了信号滤波器,这种滤波器严格定义了ACLR测量的带宽和形状系数以满足3dB带宽严格等于码片速率。通过MT8220A内置的ACLR测量模式,用户可以精确得到偏离载波5MHz及10MHz的精确泄漏值。 

    信号杂散测量---MT8220A同时提供WCDMA杂散测试模式,内置标准的3GPP杂散模板,随着信号大小的变化,模板测量将指示杂散指标是否PASS或者FAIL,简洁的结果显示便于用户识别。 

    码域解调测量---MT8220A提供的码域解调测试模式提供对WCDMA信号质量的测试,该测试模式可以对P-CCPCH、S-CCPCH、P-SCH、S-SCH、PICH、CPICH、P-CPICH信道的绝对功率测量及码道功率、EVM、载波馈通等参数的测量。在这种模式下,MT8220A解调接收到的信号并提供三种显示模式:码域功率显示、码谱显示、调制一览表显示。码域功率显示所有选择的OVSF码,P-CPICH、P-SCH 和S-SCH 信道上适当的功率电平对优化网络容量和质量至关重要。只有能够正确解调发送的信号、并在码域中分析功率电平的测试设备,才能进行这些功率测量。这些信号决定着小区覆盖范围,必须设置在适当的限度内。

                             图2:调制项目一览表显示。

    码谱图测试---用颜色标度显示码域功率,在纵轴上从底部到顶部构建不同时间的显示画面,同时包括功率与码信道的每条后续轨迹。码谱图显示了具有不同数据速率和业务需求的基站的特性。通过评估码谱图,可以获得与W-CDMA系统有关的重要诊断信息。这为检验和分析基站中的业务信道和信令信道的特性提供了一种有效的方式。数据速率高的信号通常迅速传送,通过其它方式是很难观察的。码谱图分析还可以跟踪不同时间上的业务负荷,显示呼叫量和呼叫功率。

     空中测量模式---这三种模式用户可以通过天线或者直接连接到NodeB的方式进行,三种模式均可直接显示载频功率、频率和通道功率,但是不是所有的基站能够支持所有的三种模式。例如,直接连接到NodeB的测量往往只能完成对占用带宽、ACLR、杂散特性、峰均比的测量。通过空中接口,MT8220A能够帮助用户自动捕捉信号最强的6组扰码,用户也可以通过手动方式来指定扰码号。扰码分析检测每个接收的WCDMA下行信号的导频功率电平,这里显示为(Ec)。扰码分析还检测周围噪声,并使用周围噪声(Io)计算Ec/Io。这在WCDMA 中相当于每个扇区的信噪比,从而可以简便地确定该地点的覆盖质量。在空中测量模式中MT8220A提供的测量信息包括总功率、导频功率(CPICH)、Ec/Io、Ec及导频容限参数。

    调制项目一览表显示

    WCDMA网络在3G领域中提供了重要的演进步骤。拥有高效的诊断和测试工具对于系统的运行和维护显得非常重要。这缩短了系统中断时间和维护任务,及保证了客户满意度。传统的大型专用测试仪成本太高、过于笨重、在现场实地应用中使用起来过于复杂。MT8220A是专门为基站技术人员和现场RF工程师设计的,它率先为网络运行管理人员提供了优异的性能、可用性和价值。MT8220A提供的测试套件帮助用户在PC上进行测量结果的详细分析,用户可以方便的将测得的数据以。JPG和。DAT的方式下载到电脑上进行基站维护报告的撰写。

    轻便式的外形设计给工程师提供一种随身的工具.在面对3G测试和测量挑战时,希望可以减轻工程师的负担.
 
 [关键词]:3G 基站 发射机  发表评论    【推荐】 【打印

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