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技术交流

对TD-SCDMA基站测试中出现问题的分析
(2010-05-11)
            ■ 山东省青岛市无线电监测站 张 鲲           

  近年来,3G公众移动通信技术日益成熟,而3G公众移动通信网络的建设也随之大规模开展。今年,山东青岛市无线电监测站从4月份开始对移动、联通、电信三大运营商的3G基站进行了系统而有计划的检测工作。在TD-SCDMA基站测试中,我们遇到了一些问题,并通过技术分析找到了解决办法。

1 搜索不到发射信号的问题

青岛市无线电监测站采用北京世纪德辰公司基站现场测试系统,测试连接如图1所示。


  TD-SCDMA基站的测试和其他3G基站测试不同,其测试端口一般位于靠近智能天线的室外单元上。测试中,我们在基站设备生产厂商(大唐通信)的技术人员配合下关闭基站,然后在室外单元输出端断掉一个天线端口,接入测试控制箱。但之后在开启基站进行测试时,却无法搜索到该基站发射信号,在其他的测试端口仍然如此。监测人员和厂商技术人员经过讨论,认为可能是TD-SCDMA系统的自校验单元,探测到发射端口连接的并非是TD-SCDMA系统所匹配的智能天线,从而在该端口抑制信号发射所致。

  厂商技术人员用软件屏蔽掉基站的自校验功能后,再次开启基站,测试系统顺利地搜索到了发射信号。

2 频谱仪混频器过载问题

  监测站在对杂散项目测试时,我们发现多台基站不合格。而不合格的项目集中在以下两个频段:1850MHz~1880MHz,国家规定测试值应小于或等于-58dBm(RBW为1MHz),而实际测试值为1869.2MHz/-51.5dBm;2500MHz~2690MHz,国家规定测试值应小于或等于-52dBm(RBW为1MHz),而实际测试值为2641.93/-44.8dBm。设备厂商对该项测试结果非常重视,从总部派技术专家前来解决问题。这两个信号是从频谱仪读出来的,监测人员认为一种可能是TD-SCDMA基站实际发射出来的,另一种可能是空中存在这两个信号,通过TD-SCDMA基站的天馈系统被频谱仪接收到。在厂商专家到来之前,监测人员排除了第二种可能。因为TD-SCDMA基站配有专门的高性能滤波器,而且1869.2MHz是DCS下行频率。附近的DCS基站使用的是1845.4MHz和1847MHz两个载波。至于2641.93MHz,频率数据库里没有登记,但经了解,移动电视公司于2008年北京奥运会期间在电视塔上临时设置的移动电视设备工作在2614MHz,发射功率为1kw,而电视塔离测试基站的视距距离只有2km。难道是因为控制箱滤波器性能不好,该信号的杂散信号混了进来?为了验证猜想,我们用E4438C信号源在屏蔽室往控制箱分别送入1845.4MHz、1847MHz的GSM信号和2614MHz、带宽5MHz的宽带信号(幅度为-40dBm),然后用控制软件单独测试TD-SCDMA基站的杂散发射指标。结果没有在2641.93MHz上出现该杂散信号,增大信号源的电平值同样没有发现该信号。由此证明这个信号不是从空中混进来的。

  厂商的专家来到之后,对杂散测试的结果不认可,并提出了另一个杂散测试方案。他使用了2010MHz~2025MHz的带通滤波器,测试的杂散指标合格,而监测站的控制箱和自动测试系统的测试结果却不合格。由此看来问题存在于软件控制和控制箱上。经北京世纪德辰公司技术人员反复研究,终于找到了问题所在。该控制箱研发制造于2006年,当时TD-SCDMA基站尚处于实验阶段,发射功率只有10dBm左右,因此控制箱在1850MHz~1880MHz和2500MHz~2690MHz频段的陷波器衰减只有40dB。而使用新标准的TD-SCDMA基站发射功率达到了36dBm,由于对主信号衰减不够造成了进入频谱仪混频器的电平过载(其容许的最大输入信号不超过-30dBm~-20dBm),在上述两个频段产生了非线性失真的虚假信号。在更换了70dB的陷波器后,上述两个信号消失,基站杂散发射测试合格通过。

3 频谱辐射模板测试问题

  在TD-SCDMA测试中,还有一个很重要的项目—频谱辐射模板(简称SEM)。根据行标YD/T 1365-2006《2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网无线接入网络设备技术要求》,频谱辐射模板应符合规定,具体要求比较繁琐,可简化成一个频谱辐射模板(图2浅灰线所示),如超出浅灰线即为不合格。

在实际测试中,监测人员发现所测的频谱辐射模板总是不合格,如图2所示。

  监测人员和厂商专家对比了双方的测试流程及测试系统。TD-SCDMA通信制式对同步要求较为严格,而厂商一般是在实验室测试,在测试时从基站设备引入同步信号至频谱仪,使之锁定一个时隙进行测试。而监测站在现场测试TD-SCDMA基站时,一般是位于楼顶的室外天线处,离室内的基站设备距离较长,由于不便从室内的基站设备内引出同步信号接入频谱仪,所以一般是采用模板内长时间扫描的方法进行测试。鉴于方法不同可能造成的误差,监测站把测试系统搬入机房,从基站设备内引入同步信号,用频谱仪Timeslot功能锁定TS0发射时隙,同时把基站发射信号用加长的测试馈缆从室外单元处引入机房,把馈缆损耗在测试软件中加以补偿,发现SEM测试结果符合模板规范要求,如图3所示。


4 小结

通过TD-SCDMA基站测试,我们得到以下经验:

(1)充分了解测试对象

如果能更充分地了解TD-SCDMA基站的工作原理,更好地和厂商进行沟通,就会使测试步骤更为合理、有效。

(2)熟悉测试系统的性能

在出现测试项目指标不合格时,不要轻易下结论,也不要完全依赖自动测试系统,首先要对相同型号的设备进行多台测试,如果都不合格,就要对自己的测试系统进行检查,通过各种手动方法来验证。

(3)因地制宜创造好的测试环境

  在现场进行设备测试时,受到的制约因素很多。工作人员不能拘泥于以往的测试习惯,要利用现有条件,因地制宜地创造测试环境,尽量使测试过程标准、可靠。比如监测站这次在室外单元处进行测试,无法加入同步信号,测试结果就被厂商质疑。利用长馈缆把室外单元功放发射端口信号接入机房内,然后从基站室内单元引入同步信号,这样就使测试更加标准、可靠。


(摘自 中国无线电管理)

 


 

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