新型手持式基站測試儀介紹與分析

在當(dāng)前快速發(fā)展的第三代無線通信系統(tǒng)較之先前的第二代無線網(wǎng)絡(luò)極大的改善了系統(tǒng)性能和服務(wù)質(zhì)量。為了達(dá)到更高的傳輸率，３Ｇ采用高度復(fù)雜的調(diào)制系統(tǒng)．各種3G基站系統(tǒng)的快速發(fā)展對WCDMA射頻部分、碼域部分性能穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求，UMTS基站系統(tǒng)的維護(hù)測量日益要求測量人員進(jìn)行頻域、時(shí)域、幅度域、調(diào)制域等全方位的性能評估．這給工程師帶來了新的挑戰(zhàn)．

WCDMA UMTS Node B發(fā)射機(jī)的特征描述包括射頻頻譜描述和碼域解調(diào)描述兩大部分，基于這種描述的測量可以使用具有解調(diào)功能的手持式頻譜分析儀進(jìn)行。例如來自安立公司的新型手持式基站測試儀MT8220A，該款WCDMA發(fā)射機(jī)便攜測試儀不僅包括傳統(tǒng)意義上的基于信號頻譜的分析能力，也包括載波頻率、頻率誤差、占用帶寬、通道功率、峰均比、噪聲電平及鄰道干擾比（ACLR？？R），而且包括WCDMA發(fā)射機(jī)必須測量的調(diào)制域分析能力，包括了雜散特性測量、矢量誤差幅度 （EVM）測量、載波饋通測量、主/輔公共控制物理信道（P-CCPCH/S-CCPCH），主/輔同步信道（P-SCH/S-SCH），尋呼指示信道 （PICH），公共導(dǎo)頻信道（CPICH），主導(dǎo)頻信道絕對功率電平等調(diào)制域指標(biāo)。

碼域解調(diào)測量

通過利用先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)，安立公司成功研發(fā)了一系列小型射頻／微波器件．這允許在小巧 2.9kg的重量下達(dá)到比美普通臺面式儀表的指標(biāo)與性能．基于全新高性能7.1GHz頻譜分析儀平臺，配上功能強(qiáng)大的WCDMA解調(diào)功能，真正實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間任何地點(diǎn)進(jìn)行測量與分析．低至-153dBm平均噪聲底電平在手持式儀表中也是遙遙領(lǐng)先．當(dāng)中也加強(qiáng)了儀表在測量譜輻射掩模（Spectral Emission Mask）與ACLR的性能與指標(biāo)（圖1）．

圖1：碼域解調(diào)測量

UMTS WCDMA發(fā)射機(jī)測試

MT8220A的內(nèi)置頻譜分析模式專為WCDMA基站RF測量而優(yōu)化，其射頻測量的內(nèi)容包括載波頻率、頻率誤差、占用帶寬、通道功率、峰均比、噪聲電平及ACLR。

ACLR測量----通常由于線性功率放大器的非線性導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生較高的ACLR，鄰道功率泄漏對信道本底噪聲有所貢獻(xiàn)。它直接降低系統(tǒng)冗余量/容量，ACLR特性將極大的影響其他站點(diǎn)的工作狀態(tài)和通信狀態(tài)。過高的值將給手機(jī)用戶帶來所謂的遠(yuǎn)近效應(yīng)。手持式頻譜分析儀通常內(nèi)置了信號濾波器，這種濾波器嚴(yán)格定義了ACLR測量的帶寬和形狀系數(shù)以滿足3dB帶寬嚴(yán)格等于碼片速率。通過MT8220A內(nèi)置的ACLR測量模式，用戶可以精確得到偏離載波5MHz及10MHz的精確泄漏值。

信號雜散測量---MT8220A同時(shí)提供WCDMA雜散測試模式，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)的3GPP雜散模板，隨著信號大小的變化，模板測量將指示雜散指標(biāo)是否PASS或者FAIL，簡潔的結(jié)果顯示便于用戶識別。

碼域解調(diào)測量---MT8220A提供的碼域解調(diào)測試模式提供對WCDMA信號質(zhì)量的測試，該測試模式可以對P-CCPCH、S-CCPCH、P-SCH、S-SCH、PICH、CPICH、P-CPICH信道的絕對功率測量及碼道功率、EVM、載波饋通等參數(shù)的測量。在這種模式下，MT8220A解調(diào)接收到的信號并提供三種顯示模式：碼域功率顯示、碼譜顯示、調(diào)制一覽表顯示。碼域功率顯示所有選擇的OVSF碼，P-CPICH、P-SCH 和S-SCH 信道上適當(dāng)?shù)墓β孰娖綄?yōu)化網(wǎng)絡(luò)容量和質(zhì)量至關(guān)重要。只有能夠正確解調(diào)發(fā)送的信號、并在碼域中分析功率電平的測試設(shè)備，才能進(jìn)行這些功率測量。這些信號決定著小區(qū)覆蓋范圍，必須設(shè)置在適當(dāng)?shù)南薅葍?nèi)。

碼譜圖測試---用顏色標(biāo)度顯示碼域功率，在縱軸上從底部到頂部構(gòu)建不同時(shí)間的顯示畫面，同時(shí)包括功率與碼信道的每條后續(xù)軌跡。碼譜圖顯示了具有不同數(shù)據(jù)速率和業(yè)務(wù)需求的基站的特性。通過評估碼譜圖，可以獲得與W-CDMA系統(tǒng)有關(guān)的重要診斷信息。這為檢驗(yàn)和分析基站中的業(yè)務(wù)信道和信令信道的特性提供了一種有效的方式。數(shù)據(jù)速率高的信號通常迅速傳送，通過其它方式是很難觀察的。碼譜圖分析還可以跟蹤不同時(shí)間上的業(yè)務(wù)負(fù)荷，顯示呼叫量和呼叫功率。

圖2：調(diào)制項(xiàng)目一覽表顯示

空中測量模式---這三種模式用戶可以通過天線或者直接連接到NodeB的方式進(jìn)行，三種模式均可直接顯示載頻功率、頻率和通道功率，但是不是所有的基站能夠支持所有的三種模式。例如，直接連接到NodeB的測量往往只能完成對占用帶寬、ACLR、雜散特性、峰均比的測量。通過空中接口，MT8220A能夠幫助用戶自動捕捉信號最強(qiáng)的6組擾碼，用戶也可以通過手動方式來指定擾碼號。擾碼分析檢測每個(gè)接收的 WCDMA下行信號的導(dǎo)頻功率電平，這里顯示為（Ec）。擾碼分析還檢測周圍噪聲，并使用周圍噪聲（Io）計(jì)算Ec/Io。這在WCDMA 中相當(dāng)于每個(gè)扇區(qū)的信噪比，從而可以簡便地確定該地點(diǎn)的覆蓋質(zhì)量。在空中測量模式中MT8220A提供的測量信息包括總功率、導(dǎo)頻功率（CPICH）、 Ec/Io、Ec及導(dǎo)頻容限參數(shù)。

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