WCDMA系统中无线接入网的测试

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  编者按:随着移动通信新技术的发展,移动通信网络的容量越来越大,系统越来越复杂。如何不断地完善网络运维体系、提高网络稳定性和运行水平成为各家运营商面临的巨大挑战。

概述

WCDMA无线接入网的测试配置
     WCDMA系统无线接入网的测试配置如图1所示:


    图1  WCDMA系统无线接入网的测试配置

如图1中所示,NodeB为基站,RNC为无线接入控制器,二者合称无线接入网(RAN)或无线接入子系统。其中,用于接口监视的协议测试仪可以连接在Iub、Iu接口上,监测并分析记录接口数据。图中,NodeB或RNC为被测设备,MSC/VLR、HLR/AuC、SGSN、GGSN和UE为配套设备。

测试的前提条件
    ◆被测设备安装完毕,硬件软件全部工作正常,数据正确配置并正常运行;
    ◆辅助测试设备硬件软件全部工作正常,已完成各种逻辑数据的正确设置;
    ◆网上辅助环境正常工作运行;
    ◆辅助测试无线环境正常工作。

测试环境
    在正常测试环境下进行测试时,测试条件应该介于下述最低值与最高值之间。如表1所示:


    表1  正常测试环境条件范围

在极端测试环境下进行测试时,依据IEC60721-3-3[6]或IEC60721-3-4[7],厂家应事先声明被测设备所属的设备类别,或相关的类别。
    ◆低温测试环境需将被测设备置于IEC60068-2-1[8]所规定的温度条件下测试;
    ◆高温测试环境需将被测设备置于IEC60068-2-2[9]所规定的温度条件下测试;
    ◆低压测试环境需将被测设备置于厂家声明的最低电压条件下测试;
    ◆高压测试环境需将被测设备置于厂家声明的最高电压条件下测试。

主要测试项目
    主要测试项目有以下几项:NodeB无线指标测试、RNC基本功能测试、NodeB基本功能测试、操作维护功能、环境适应性测试、安全性能测试、电磁兼容性测试。

NodeB无线指标测试

WCDMA运行在下述频段:
    ◆1920~1980MHz:上行链路(UE发射,NodeB接收);
    ◆2110~2170MHz:下行链路(NodeB发射,UE接收);
    ◆WCDMA应能支持190MHz的收发间隔。

对于无线产品来说无线指标是非常重要的测试项目,NodeB也不例外。NodeB无线指标测试分为发射机指标测试、接收机指标测试和性能测试三项。

发射机指标测试
    (1)基站最大输出功率
    在正常条件下,NodeB的最大输出功率应保持在设备的额定输出功率±2dB范围内。在极端条件下,NodeB的最大输出功率应保持在设备的额定输出功率±2.5dB范围内。

(2)频率容限
    射频信号和数据时钟的发生必须使用同一个频率源。在一个功率控制组(时隙)周期内,NodeB的调制载波频率应该精确到±0.05ppm。

(3)输出功率动态调整
     BS发射机设置内环输出功率的步长为1dB(必选)和0.5dB(可选)。内环功率控制的步长范围如表2所示。由内环功率控制引起的累积输出功率改变值的范围如表3所示。


    表2  发射机功率控制步长范围


    表3  发射机累积输出功率改变范围

下行信道的功率控制的动态范围:最大码域功率应大于BS最大输出功率-3dB,最小码域功率应小于BS最大输出功率-28dB。下行信道总的功率动态调整范围应大于或等于18dB。基本CPICH功率应该为在信令消息指示的±2.1dB范围内。

(4)RF输出
     WCDMA信道占用带宽应小于5MHz。带外辐射测量范围限定在距载波中心频点±12.5MHz范围内。

在从离载波频率△f=2.5MHz到△fmax的频率范围内,发射值不应该超过表4中所定义的最大值,其中,△f是载波
   
   


    注:这个频率范围保证了f_offset值的范围是连续的。
    表4  频谱发射模板值

频率和测量滤波器最接近载波频率的标称-3dB点之间的间隔。f_offset是载波频率和测量滤波器中心点之间的间隔。等于12.5MHz和到UMTSTx频段边缘的偏移量两者的最大值。△fmax等于f_offsetmax减去测量滤波器带宽的一半。邻道泄漏抑制比(ACLR)应该高于表5中所标的值。

表5  BSACLR

杂散辐射要求适用于低于NodeB发射的第一个载波中心频率12.5MHz以上,以及高于NodeB发射的最后一个载波中心频率12.5MHz以上的频率范围。

(5)发射互调
    发射互调的电平应不超过带外发射或杂散发射的要求。

(6)发射调制
    发射脉冲成型滤波器是一个频域滚降系数a为0.22的均方根滤波器(RRC)。其码片脉冲滤波器的脉冲响应为:

其中,矢量误差幅度应低于17.5%。在扩频因子为256时,峰值码域误差应不超过-33dB。

接收机指标测试
    (1)参考灵敏度
  参考灵敏度是指在满足一定的误码率情况下,接收机可以接收的最小电平。具体指标参见表6。

表6  BS参考灵敏度

(2)动态范围
    接收机动态范围是指满足BER指标及信干比一定情况下,接收机能够接收最大信号的能力。在BER小于0.001的情况下,动态范围的最小要求如表7所示。

表7  动态范围

(3)邻道选择性(ACS)
邻道选择性是指接收机在邻道存在干扰信号时,接收有用信号的能力。邻道选择性的值为接收滤波器对邻道的抑制。当相邻信道选择性优于表8中的值时,其BER不应超过0.001。邻道选择性的参数如表8所示。


    表8  邻道选择性

(4)阻塞特性
    阻塞特性是指在其它频段(除去邻道频率)存在大的干扰信号时,接收机接收有用信号的能力。当阻塞特性满足表9的参数时,其BER不应超过0.001。

在WCDMA NodeB与GSM900/DCS1800BTS共址时,为保护WCDMA NodeB接收机,在满足表10的参数时,WCDMA NodeB的BER不应超过0.001。


    表9  阻塞性能指标


    表10  阻塞性能指标

(5)互调特性
    互调特性是指存在两个或多个跟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的接收能力。

当指配信道有用信号平均功率为-115dBm,两个干扰信号满足表11中的参数时,对12.2kb/s参考测量信道,其BER不应超过0.001。


    表11  互调性能要求

(6)杂散辐射
    杂散辐射是测量接收机天线端口发射的无用的频谱。如果收发共用一根天线,该指标和发射天线处测量一致,否则不超过表12的要求。


    表12  杂散辐射的最小要求

(7)基站内部BER计算验证
    基站内部BER计算验证是指对于具有内部BER计算功能的基站,可以通过已知的伪随机数据序列来同步其接收机,并且通过接收到的数据计算比特误码率。表13为给定的数据速率和插入BER的计算误差。基站上报的误码率的误差应在±10%之内。


    表13  数据速率和插入BER的计算误差

其他几项主要测试项

(1)RNC基本功能
     RNC基本功能主要包括:系统信息广播、AMR语音编码速率控制、安全(信令完整性保护、加密/解密)、移动性管理(寻呼、切换、小区/URA更新)、无线资源管理和控制(NodeB逻辑操作维护、测量、RRC连接建立和释放、功率控制、码资源分配、信道分配、信道管理)、小区广播。


    (2)NodeB基本功能
    系统信息广播、移动性管理(切换、无线资源管理和控制、NodeB逻辑操作维护、NodeB测量、无线链路的建立与删除、功率控制、信道管理)、物理层功能。

(3)操作维护功能
     RNC操作维护(O&M)要求(用户接口、配置管理的要求、性能管理的要求、告警管理的要求、维护管理的要求、安全管理的要求、其它要求)、NodeB操作维护(O&M)要求(用户接口、安全管理、告警管理、操作维护、配置管理、其它)。

(4)环境适应性测试在低温、高温、低电压、高电压的情况下分别测试:基站最大输出功率、频率容限、参考灵敏度。

(5)安全性能测试安全要求应满足GB4943-2001《信息技术设备的安全》。

(6)电磁兼容性测试电磁兼容指标应遵照:
    ◆3GPP25.113Basestationelectromagneticcompatibility(EMC)。
    ◆ETSIEN300386Electromagneticcompatibilitynetworkequipment;ElectroMagneticCompatibility(EMC)requirements(仅适用于RNC)。

总结

目前WCDMA技术已经越来越受到业界的重视,技术也越来越趋于成熟,信息产业部对WCDMA也正在进行技术试验。我们相信在不久的将来,WCDMA技术必将为人类通信带来更优的服务。

 

   来源:阿里互联电子网
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