WCDMA基站的專用測試儀器

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

關鍵詞： 基站測試；6413A

基站測試領域的現狀

新技術的出現和發展，必然帶動測試技術的進步。在測試業界，當新技術出現初期，由于相關技術尚未定型，這個階段必然是以通用儀器技術為主體完成相關的測試任務。然而新技術發展到一定階段，技術相對穩定，相關的測試規范基本定型后，必然會誕生相應的專用儀器。

當前，3G移動通信技術穩步發展，在3G基站的研究開發領域，目前采用的射頻測試解決方案是，在RNC(無線網絡控制器)或是LMT(局部維護終端)的支持下，使用兩到三臺以上分立儀器并配以外圍元件(衰減器耦合器等)而搭建的測試系統來完成。測試過程中，不僅整個測試需要完全符合3GPP 25.141對各項測試條件和各個儀器之間的配合(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致的測試精度和準確度的損失。雖然這種方式引起很多麻煩，但由于這種測試解決方案方便于白箱測試的擴展，比較適合于基站的研發而得到應用。

基站的研發之所以需要采用分立儀器搭建射頻測試系統，是因為目前市場上主要使用通過加裝選件實現發射機測試的通用儀器，這些儀器都很優秀，但它們終究是通用儀器，只能夠覆蓋少量3GPP 25.141規范要求的測試項目。比如，它們無法支持基站接收機測試，在基站發射機測試項目上，也只是部分支持。測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支持就無法實現測試等。最后，使用分立儀器搭建射頻測試系統，若想實現自動化測試，也存在許多困難。
　　
市場對基站專用測試儀器的需求

基站的質量監督者或是檢測者(如國家相關的實驗室)，或是基站的使用者(如運行維護商)，都需要對基站進行測試。這些群體不關心基站是如何研發出來的，不關心基站的白箱測試。他們只關心基站性能指標，只關心基站的黑箱測試，執行3GPP 25.141標準的規范。

這些群體非常關心測試的獨立性和便捷性，前述測試方式中需要RNC或是廠家LMT的支撐，以及測試過程的繁瑣和費時等特性，就不方便了。可見，照搬基站研究開發領域的測試解決方案，顯然不合適。另外，這個群體更加渴望自動化測試，如果通過簡單的操作，即可全自動的完成基站的測試，將可以大幅度減少工作量，提高工作效率。

總的來說，市場需要一個能夠走出實驗室，而又具備實驗室級別測試能力的，僅僅單臺儀器即可覆蓋3GPP 25.141絕大部分測試要求的測試儀器。而且要求這個解決方案既適合基站的研發，也適合基站的測試。

從技術角度看，隨著3GPP相應規范的逐步穩定，一些相應的3GPP版本已經固定，相關演進技術也已明朗化，這些都為WCDMA基站的專用測試技術及其專用測試儀器的出現提供了必要條件。專用儀器將有效地解決并改善前述的用分立儀器搭建測試系統的不便之處。
　　
6413A WCDMA基站專用測試儀器

6413A是AEROFLEX公司專為WCDMA基站測試研發出的WCDMA基站綜合測試儀，按照AEROFLEX公司所表達的設計理念，單臺6413A即可獨立地覆蓋3GPP 25.141規定的絕大部分射頻指標的測試解決方案。
AEROFLEX早在十多年前，2代移動通信剛剛起步時，就開發出了6113 GSM基站綜合測試儀，該儀器到現在仍為眾多的業界用戶(實驗室、運行維護商和生產商)所使用。

6413A WCDMA基站測試儀的顯著特點是：它嚴格遵守3GPP 25.141對測試條件的要求，集發射機測試、接收機測試和基站功能測試等測試功能于一臺便攜式的儀器中，而且整個測試無需外部(RNC、LMT或是其他儀器)的支持，實現簡化測試程序和提高測試精度與準確度的實際需求。

圖1  6413A的設計原理

6413A的設計原理如圖1所示，儀器通過Iub接口對基站進行全面的控制，并借此完成基站的接收機測試、發射機測試和功能測試。這樣的設計理念使6413A與業界其他測試儀器的最大的區別是：6413A可以全面的控制被測基站，按照3GPP 25.141規范的要求自動地配置各項測試相應的信道參數(測試模式1…5)，對基站進行全方位的測試，特別是全面的接收機測試。基于這個設計理念，使整個測試完全基于3GPP 25.141的測試要求，并使測試不再需要任何外圍設備的支持，也不需要很強的關于基站的知識，更不需要任何外部的支持(如來自機房、RNC、LMT、或其他儀器)。這種測試理念同時也使自動化測試成為可能。基于6413A的WCDMA直接測試如圖2所示。

圖2  6413A的WCDMA直接測試

由此，使6413A在測試功能上具備了巨大的優勢，主要體現在幾個方面：
*獨立的單臺儀器進行測試，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、發射機、以及基站功能測試
*測試的簡便化和測試的自動化，減少了許多不必要的操作
*使整個測試基于3GPP TS25.141規范，在可控制的環境下實現重復測試
*由于無需外部儀器或是器件的參與，減少了系統連接誤差，從而實現高精度高準確度測試

6413A的發射機測試如圖3所示，支持的測試項目有：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，公共導頻功率精度，鄰信道泄漏比率(ACLR)，絕對公共導頻功率精度，占用帶寬，總功率動態范圍等。

圖3 發射機測試示意圖

6413A的接收機測試如圖4所示，支持的測試項目有：
參考靈敏度電平，絕對靈敏度，動態范圍，上行寬帶功率等。

圖4  接收機測試示意圖
　　
結語

綜上所述，在基站測試要求不斷擴大的今天，6413A WCDMA基站綜合測試儀作為專用儀器，適用于基站測試的各個領域，無論是在權威的測試認證實驗室，還是前沿技術的研發和生產領域，還是運行維護領域，都是非常優秀的基站測試工具。