TD测试指导

1. TD_SCDMA技术概述

1.1 TD_SCDMA简介

TD_SCDMA——Time Division Synchronous Code Division Multiple Access（时分_同步码分多址），简称TD。TD是第一个由中国提出，以我国知识产权为主、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准，其接入方案是直接序列扩频码分多址（DS_CDMA），扩频带宽为1.6MHZ，采用不需配对频率的TDD（时分双工）工作模式。

1.2 TD发展历程

TD发展历程如图1-1所示：

图1-1

1.3 TD关键技术

? ? ? ? ?

智能天线技术 联合检测技术 同步CDMA技术 软件无线电技术 动态信道分配技术

1.4 TD系统未来发展演进

TD系统发展演进如图1-2所示：

图1-2

2. TD射频测试描述

2.1测试总述

TD－SCDMA终端一致性测试包括射频指标测试（参考标准：3GPPTS34.122），协议信令测试（参考标准：3GPPTS34.123）和其他测试（参考标准：3GPPTS31.120）三类测试。

其中射频指标测试分为发射机特性测试、接收机特性测试、性能指标测试和支持无线资源管理测试。

发射机特性测试：包括UE最大发射功率、频率稳定性、最小发射功率、占用带宽、邻道泄漏抑制比、杂散辐射、互调特性、开环功率控制、闭环功率控制、发射开关模板、发射关功率、频谱发射模板误差矢量幅度（EVM）、峰值域码误差（PCDE）等。

接收机特性测试：包括接收灵敏度电平、最大输入电平、邻道选择性、阻塞特性、杂散辐射等。

性能指标测试：包括静态传播条件下的解调、各种不同衰落条件下的DCH解调、下行链路的功率控制、上行链路的功率控制等。

支持无线资源管理测试：包括小区选择、重选、切换等。协议信令测试主要是保证UE的信令、协议的一致性和规范化，这部分测试主要包括三项内容：3G网络的基本功能，电路域基本过程和分组域基本过程。

2.2 UE的分类

（1）手持台（手机）：体积小、适合手持，能够支持TD_SCDMA电信业务和/或承载业务的ME设备。

（2）车载台：不能单独使用，需安装/连接在机动车上，能够支持TD_SCDMA电信业务和/或承载业务的ME设备，最大发射功率等级较手持台要大。

（3）固定无线接入台：通过TD_SCDMA空中接口技术，以无线连接代替传统固定台的有线连接，能够支持TD_SCDMA电信业务和/或承载业务的ME设备，最大发射功率等级较手持台要大，而且需要外接电源。

（4）数据卡：不能独立使用，需要与其他诸如笔记本电脑或PDA等设备连接后才能支持TD_SCDMA电信业务或承载业务的MT设备。

（5）其他终端：不属于以上类型，可独立或与其他设备联合使用，支持TD_SCDMA电信业务或承载业务的MT设备。

2.3 测试设备

摩尔实验室（MORLAB）最新引进了中国电子科技集团第四十一研究所研制的TD－SCDMA终端综合测试仪AV4943（如图2-1所示），可模拟基站、RNC和核心网的信令功能。该设备能精确测量TD终端各项射频指标及性能指标；也可搭建测试系统完成EMC和SAFETY的测试。

图2-1

2.4发射机特性测试

2.4.1 UE最大输出功率（单码道）

定义：UE最大输出功率是指UE在码片速率（1+α）倍频带内能发射的最大功率。测量时长不包括保护时段的发射时隙。

测试目的：验证UE的最大发射功率误差不超过容限值。UE最大发射功率过大会干扰其他信道或其他系统，过小则会缩小小区的覆盖范围。 初始条件：

（1）测试环境：normal, TL/VL, TL/VH, TH/VL, TH/VH ；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。

（2）测试频点：low range, mid range, high range ；参考TS34.122标准clauses G.2.4。 测试结构图：如下图2-2所示搭建测试平台。

图2-2

测试步骤：

（1）设置UE为loopback测试模式并建立UE和SS之间的通话。

（2）通过SS测试UE在上行业务时隙的输出功率（一个时隙上的平均功率）。 （3）对RF信道Low/Mid/High分别进行相同的测试。 标准限值：UE最大输出功率要求如下表2-1所示。

表2-1

2.4.2 UE最小输出功率（单码道）

定义：最小输出功率是指功率控制设置为输出功率最小值时的UE发射功率值。该功率为一个时隙内的平均功率。

测试目的：验证UE最小输出功率是否符合要求。超标的话会增加对其他信道的干扰、减小系统容量等。 初始条件：

（1）测试环境：normal, TL/VL, TL/VH, TH/VL, TH/VH ；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。

（2）测试频点：low range, mid range, high range ；参考TS34.122标准clauses G.2.4。 测试结构图：如图2-2所示。

测试步骤:

（1） 将UE的TPC步长设置为1dB。 （2） SS给UE发射持续下降的TPC命令。 （3） 用测试仪测UE输出信号的平均功率。

（4） 把TPC步长分别设置为2 dB、3 dB重复上述步骤进行测试。 （5） 对RF信道Low/Mid/High分别进行相同的测试。 标准限值：最小输出功率应<-49 dBm。 2.4.3上行开环功率控制

定义：上行开环功率控制是设置UE的UpPCH的发射电平到特定的值。 开环功控的计算公式如下：

PUpPCH = LPCCPCH + PRXUpPCHdes + (i-1)* Pwrramp PUpPTS : UE 发射功率(dBm)；

LP-CCPCH: 测量到的路径损耗(dB) (P-CCPCH 参考发射功率在BCH 中广播)； PRXUpPTSdes: 基站期望在小区接收机得到的接收功率(dBm)（BCH 中广播）；

Pwrramp:UE 在每个UpPCH 传输中按照\值增加它的发射功率（i=1 时为 初始信号功率）

测试目的：验证UE开环功率控制的容限是否超过指标要求。该项目测试强调UE接收机在接收动态范围内正确测量接收功率的能力。 初始条件：

（1）测试环境：normal, TL/VL, TL/VH, TH/VL, TH/VH ；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。

（2）测试频点：low range, mid range, high range ；参考TS34.122标准clauses G.2.4。 测试结构图：如图2-2所示。 测试步骤：

（1） 设置SS的发射输出电平，使得在UE的天线连接处得到的值?Ior符合规定的表项。 （2） 在基站接收机处测量UpPCH的接收功率，并据此计算UE的UpPCH的发射功率。 （3） 对RF信道Low/Mid/High分别进行相同的测试。 标准限值：上行开环功率控制应满足表2-2要求。

表2-2 条件 正常条件 极限条件 2.4.4上行闭环功率控制

定义：上行闭环功率控制是指UE发射机根据在下行链路接收到的一个或多个功率控制命令（TPC）而对发射机输出功率做出调整。

测试目的：验证UE闭环功率控制步长是否符合标准要求及其是否能够正确获得TPC命令。 初始条件：

（1）测试环境：normal；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。 （2）测试频点：mid range；参考TS34.122标准clauses G.2.4。

最低容限要求（dB） ±9 ±12 测试结构图：如图2-2所示。 测试步骤：

（1） 在进行测试前先设置UE的输出功率，使其在天线的连接器处测得的范围在-10±9

dBm范围内。

（2） 将上行信道TPC步长设置为1dB，然后发送全1的TPC命令直到UE的输出功率超过

最大功率门限。

（3） 发送68个全0的TPC命令。 （4） 发送68个全1的TPC命令。

（5） 将TPC步长设置为2dB重配上行信道，发送全1的TPC命令直到UE的输出功率超

过最大功率门限，然后发送34个全0的TPC命令

（6） 发送一系列34个全1的TPC命令

（7） 将TPC步长设置为3dB重配上行信道，发送全1的TPC命令直到UE的输出功率超

过最大功率门限，然后发送22个全0的TPC命令。

（8） 发送一系列22个全1的TPC命令。

注：上述TPC命令个数仅供参考，实际TPC命令个数应以保证UE达到最大或最小功率门限为依据。 标准限值：

对于单个TPC命令，UE发射机输出功率要求见表2-3：

表2-3 Transmitter power control range TPC_cmd 1 dB step size Lower Up Down +0,5 dB -0,5 dB Upper +1,5 dB -1,5 dB 2 dB step size Lower +1 dB -1 dB Upper +3 dB -3 dB 3 dB step size Lower +1,5 dB -1,5 dB Upper +4,5 dB -4,5 dB 对于连续10个相同TPC命令，UE发射机输出功率要求见表2-4：

表2-4 Transmitter power control range after 10 equal TPC_ cmd groups TPC_cmd group 1 dB step size Lower Up Down +8 dB -8 dB Upper +12 dB -12 dB 2 dB step size Lower +16 dB -16 dB Upper +24 dB -24 dB 3 dB step size Lower +24 dB -24 dB Upper +36 dB -36 dB 2.4.5频率误差

定义：频率误差是指一个时隙内UE的发射频率和设定频率之差。

测试目的：测试目的:验证UE的发射机载波调制的精确度。该项目测试考察UE接收机从接收到的信号中获取正确频率信息的能力，获取的频率信息会被UE发射机使用。 初始条件：

（1）测试环境：normal, TL/VL, TL/VH, TH/VL, TH/VH ；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。

（2）测试频点：low range, mid range, high range ；参考TS34.122标准clauses G.2.4。 测试结构图：如图2-2所示。

表2-11 Parameter UE Output Power Operating conditions Power control step size Level ?-20 Normal conditions 1 Unit dBm dB 2.4.14峰值码域误差

定义:码域误差是按特定扩频因子将矢量误差功率计算到码域。每个码道的码域误差是该码字矢量误差的平均功率与基准波形平均功率之比，以dB表示。峰值码域误差是所有码域误差中的最大值。测量的间隔是一个时隙。此要求仅限于多码道传输。 测试目的:考察UE的限制码道间的串扰使峰值码域误差是否限值。 初始条件：

（1）测试环境：normal, TL/VL, TL/VH, TH/VL, TH/VH ；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。

（2）测试频点：low range, mid range, high range ；参考TS34.122标准clauses G.2.4。 测试结构图：如图2-2所示。 测试步骤：

（1） 设置UE为loopback的测试模式下并建立其和基站间的通话。 （2） 按照标准设置SS参数。 （3） 操作步骤同EVM测试步骤。

标准限值：峰值码域误差的测试限值<-20dB。

2.5接收机特性测试

2.5.1参考灵敏度电平

定义:参考灵敏度是指在误比特率（BER）不超过特定值的情况下，UE天线端口处接收的最小平均功率。

测试目的:考察UE的参考灵敏电平，避免参考灵敏电平过高减少基站的覆盖距离。 初始条件：

（1）测试环境：normal, TL/VL, TL/VH, TH/VL, TH/VH ；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。

（2）测试频点：low range, mid range, high range ；参考TS34.122标准clauses G.2.4。 测试结构图：如图2-5所示。

图2-5

测试步骤：

（1） 设置UE为loopback的测试模式下并建立其和基站间的通话。 （2） UE天线连接器处测得的系统模拟器输出信号电平满足表2-12要求。 （3） 在SS上测试从UE接收到的DCH的BER。

表2-12 Parameter ?DPCH_EcIorLevel 0 -108 Unit dB dBm/1,28 MHz ?Ior 标准限值：参考灵敏度电平的测试值应<=0.001。 2.5.2最大输入电平

定义:最大输入电平是指在不降低误比特率（BER）性能的情况下，UE天线端口处接收的最大输入功率。

测试目的:考察UE在给定条件下（无干扰、无多径传播）的最大输入电平，若最大输入电平过低会对UE在基站的近距离的通信效果产生不利影响。 初始条件：

（1）测试环境：normal；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。 （2）测试频点：mid range；参考TS34.122标准clauses G.2.4。 测试结构图：如图2-5所示。 测试步骤：

（1）设置UE为loopback的测试模式下并建立其和基站间的通话。 （2）UE天线连接器处测得的系统模拟器输出信号电平满足表2-13要求。 （3）在SS上测试从UE接收到的DCH的BER。

表2-13 Parameter Level Unit ?DPCH_Ec Ior?Ior -7 -25 dB dBm/1,28 MHz 标准限值：最大输入电平的测试值应<=0.001。 2.5.3邻道选择性（ACS）

定义:邻道选择性是接收滤波器对载波信号滤波衰减和对相邻信道信号滤波衰减的比例，体现了终端在邻道有干扰信号存在时接收有用信号的能力。

测试目的:考察UE的邻道选择性性能，避免邻道选择性过大造成本信道解调的干扰。 初始条件：

（1）测试环境：normal；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。 （2）测试频点：mid range；参考TS34.122标准clauses G.2.4。 测试结构图：如图2-6所示。

图2-6

测试步骤：

（1） 设置UE为loopback的测试模式下并建立其和基站间的通话。

（2） 按照表2-14设置信号源产生有用信号和干扰信号，干扰信号应等效于一个

连续发射的1.28Mcp/s的宽带CDMA信号的一个码道，滚降系数为0.22。

（3） 在有用信号指定高频点+1.6MHZ处设置干扰信号。 （4） 测试UE接收有用信号的BER。

（5） 在有用信号指定低频点-1.6MHZ处设置干扰信号，重复步骤（4）进行测试。

表2-14邻道选择性测试参数 Parameter ?DPCH_Ec IorUnit dB dBm/1,28MHz dBm MHz Level 0 -91 -54 +1.6 or –1.6 ?or Ioac mean power (modulated) Fuw offset 标准限值：对于功率等级为2和3，UE邻道选择性测试要求应优于33dB，且BER<0.001。 2.5.4阻塞特性

定义:阻塞特性是指其它频率（除去邻道频率和杂散响应频率）存在大的干扰信号条件下，接收机接收有用信号时，控制性能下降但不超过给定恶化限值的能力。

测试目的:验证UE接收机在除杂散响应和相邻信道之外的频段上存在干扰信号时对有用信号的解调能力。 初始条件：

（1）测试环境：normal；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。 （2）测试频点：带内：mid range；参考TS34.122标准clauses G.2.4。

带外：任意一个选自low range, mid range或 high range 的频点；参考

TS34.122标准clauses G.2.4。

测试结构图：如图2-7所示。

图2-7

测试步骤：

（1） 设置UE为loopback的测试模式下并建立其和基站间的通话。 （2） （带内）有用信号的信道设为中信道，具体参数设置见表2-15。

表2-15 Parameter Level 0 -105 -61 -49 Unit dB dBm/1,28 MHz dBm ?DPCH_Ec Ior?Ior Iouw mean power (modulated) (for Fuw offset ±3.2 MHz) (for Fuw offset ±4.8 MHz) （3） 干扰信号参数按照表2-16设置，干扰信号发生器的信号频率范围在该表的频段内以

步长step size为1MHZ。干扰信号应等效于一个连续发射的1.28Mcp/s的宽带CDMA信号的一个码道，滚降系数为0.22。

表2-16 Parameter ?DPCH_Ec IorLevel 0 -105 -61 (for Fuw offset ±3.2 MHz) -49 (for Fuw offset ±4.8 MHz) Unit dB dBm/1,28 MHz dBm ?Ior Iouw mean power (modulated) （4）对于每次干扰步进、在系统模拟器处测量UE接收信号的BER。

（5）（带外）有用信号的信道为任意的低、中、高信道，设置参数参考表2-17。

表2-17 Parameter ?DPCH_Ec IorBand 1 0 -105 -44 Band 2 0 -105 -30 Band 3 0 -105 -15 Unit dB dBm/1,28 MHz dBm ?or Iouw （6）干扰信号参数按照表2-18设置，干扰信号发生器的信号频率范围在该表的频段内以

步长step size为1MHZ。

表2-18

（7）在每个干扰频点测量系统模拟器处UE接收到有用信号的BER。

（8）参考表2-17的参数设置，记录超过标准的BER的测试点，在这些频率点上考虑杂散响应的要求。 标准限值:

（1） 带内阻塞测试测得UE的BER不超过0.001。

（2） 带外阻塞测试测得UE的BER不超过0.001，但可以有24个不同的例外频点。这些

频点将在杂散响应这项指标中做进一步的要求。

2.5.5杂散响应

定义:杂散响应是指存在由其它频段的非调制连续波干扰信号引起的接收机性能下降但不超过一个特定值的情况下，接收机在指定信道上接收有用信号的能力。该无用连续波干扰信号的频率是不满足阻塞特性限制的其它任一频率。

测试目的:验证UE在其它频点上存在CW干扰信号时在载波频点上接收有用信号的能力。 初始条件：

（1）测试环境：normal；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。 （2）测试频点：和带外阻塞的测试频点一致。 测试结构图：测试结构图如图2-8所示。

图2-8

测试步骤：

（1） 设置UE为loopback的测试模式下并建立其和基站间的通话。

（2） 将有用信号的频率设置为带外阻塞测试使用的频率，有用信号的功率满足表2-19。 （3） 干扰信号的频率设置为带外阻塞测试中记录下来的不满足带外阻塞要求的频点上，

干扰信号电平满足表2-20要求。

表2-19 Parameter ?DPCH_Ec IorLevel 0 -105 -44 Spurious response frequencies Unit dB dBm/1,28 MHz dBm MHz ?Ior Iouw (CW) Fuw

表2-20 Parameter ?DPCH_Ec IorValue Unit 0 -105 -44 Spurious response frequencies dB dBm/1,28 MHz dBm MHz ?or Iouw (CW) Fuw 标准限值：按照表2-20的要求来测试杂散响应，其BER<0.001。 2.5.6互调特性

定义:接收互调特性是指存在两个或多个与有用信号有特定频率关系（它们的互调产物刚好落在有用信号带内）的干扰信号的情况下，接收机在指定信道上接收有用信号而性能恶化不超过给定恶化限值的能力。

测试目的:考察UE接收机抗互调干扰信号的能力。 初始条件：

（1）测试环境：normal；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。 （2）测试频点：mid range；参考TS34.122标准clauses G.2.4。 测试结构图：按照图2-9搭建测试平台。

图2-9

测试步骤：

（1） 设置UE为loopback的测试模式下并建立其和基站间的通话。

（2） 有用信号和干扰信号（有用信号的正向偏移）的设置满足表2-21的要求。 （3） 在SS处测量UE接收DCH的误比特率。

（4） 干扰信号（有用信号的反向偏移）的设置满足表2-21的要求，重复步骤（3）。

表2-21 Parameter ?DPCH_Ec IorLevel 0 -105 -46 -46 ?3.2 ?6.4 Unit dB dBm/1,28 MHz dBm dBm MHz MHz ?or Iouw1 (CW) Iouw2 mean power (modulated) Fuw1 (CW) Fuw2 (Modulated) 标准限值：按照表2-21测试互调特性，其BER<0.001。

2.5.7杂散辐射

定义:接收机杂散辐射功率是指UE 的接收机产生或放大的能到达天线接头处的杂散功率。 测试目的:UE接收机抑制接收机中产生或放大的杂散信号功率的能力。 初始条件：

（1） 测试环境：normal；参考TS34.122标准clauses G.2.1和G.2.2。

（2） 测试频点：在mid range和high range之间任意选择一频点；参考TS34.122标准clauses

G.2.4。

测试结构图：按照图2-10所示搭建测试平台。

图2-10

测试步骤：

（1）如表2-22设置RF参数。

表2-22 Parameter PCCPCH_Ec/Ior DwPCH_Ec/Ior Unit dB dB dB dBm Level -3 0 9 -64 ?I IorocPCCPCH RSCP （2）根据规范TS34.108[3]的第7.3.3条款描述的过程来建立一个呼叫，除了下列System

Information Block type3（表2-23）所列的内容。

表2-23 Information Element - Cell selection and re-selection info - CHOICE mode - Sintrasearch - Sintersearch - RAT List - Ssearch,RAT - Maximum allowed UL TX power TDD 0 dB 0 dB This parameter is configurable 0 dB Power level where Pcompensation=0 Value/Remark （3）在规定的频率范围内（表2-24）用频谱分析仪测试杂散的平均功率。

表2-24 Band Maximum level 30 MHz – 1 GHz 1 GHz – 1.9 GHz and 1.92 GHz – 2.01 GHz and 2.025 GHz – 2.11 GHz 1.9 GHz – 1.92 GHz and 2.01 GHz – 2.025 GHz and 2.11 GHz – 2.170 GHz 2.170 GHz – 12.75 GHz -47 dBm 1 MHz -64 dBm 1,28 MHz -47 dBm 1 MHz -57 dBm Measurement Bandwidth 100 kHz With the exception of frequencies between 4MHz below the first carrier frequency and 4MHz above the last carrier frequency used by the UE. With the exception of frequencies between 4MHz below the first carrier frequency and 4MHz above the last carrier frequency used by the UE. Note 标准限值：具体测试限值见表2-24。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nqow.html