CDMA終端測試介紹

相關(guān)專題: 無線 芯片
  1977年,庫珀和內(nèi)特爾頓首先提出利用擴(kuò)頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)cdma方案,但是沒有進(jìn)入實(shí)用。1993年Qualcomm公司提出的cdma技術(shù)正式成為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(IS-95),而后又進(jìn)一步演進(jìn)至cdma2000的系列標(biāo)準(zhǔn)。在國際標(biāo)準(zhǔn)中,cdma2000分為cdma 1X和三載波方式3X兩種,由于EV-DO及EV-DV技術(shù)的引入,運(yùn)營商在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)都不會(huì)再考慮cdma2000 3X。目前國內(nèi)的商用網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)平滑演進(jìn)至cdma2000 1X,成為cdma技術(shù)的主流產(chǎn)品,所以本文所涉及的cdma終端測試均針對(duì)cdma2000 1X的終端。

  終端測試主要分為5大部分:業(yè)務(wù)和功能、射頻指標(biāo)、環(huán)境適應(yīng)性、壽命、電源及充電器。

  功能的測試是為了驗(yàn)證終端基本功能是否完整有效,例如語音呼叫的撥打測試以及短消息的收發(fā)測試,業(yè)務(wù)測試驗(yàn)證終端是否支持目前網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充業(yè)務(wù),典型的如呼叫前轉(zhuǎn)業(yè)務(wù),此項(xiàng)測試從用戶角度出發(fā),保證終端能夠接入目前運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)且滿足用戶的基本需求。由于cdma2000 1X數(shù)據(jù)速率的提高,新功能層出不窮,在終端上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了VOD,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)收發(fā)email,并且可以實(shí)時(shí)收看在線的電視節(jié)目;趈ava和brew兩大平臺(tái)的不斷開發(fā)利用,越來越多的新業(yè)務(wù)也令人耳目一新,聯(lián)通公司也適時(shí)的推出一鍵上網(wǎng)(實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù))的各種終端服務(wù),方便了用戶的使用。使得聯(lián)通新時(shí)空的品牌也更加深入人心。

  對(duì)終端射頻的測試基本都是建立在一個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)回基礎(chǔ)上的,即在測試儀表(模擬基站)與終端之間建立數(shù)據(jù)連接。目前市場上通用的測試儀表以安捷倫公司的8960以及羅德與施瓦茨公司的CMU200為主,通過模擬基站,與終端之間建立數(shù)據(jù)連接進(jìn)行測試。cdma2000 1X前向信道分為5種不同的RC配置,由RC1至RC5,反向4種,RC1至RC4,之間有相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,組合成不同的環(huán)回業(yè)務(wù)選擇模式,應(yīng)用不同的環(huán)回業(yè)務(wù)選擇進(jìn)入相應(yīng)RC的測試模式。射頻測試分為兩大部分:接收機(jī)測試和發(fā)射機(jī)測試。接收機(jī)的測試又分為頻率要求、前向業(yè)務(wù)信道解調(diào)性能、接收機(jī)性能、接收機(jī)傳導(dǎo)性雜散發(fā)射四部分。

  首先無線設(shè)備必須在指配的頻率上完成收、發(fā)的功能。國際電聯(lián)為cdma終端分配了13個(gè)頻段類別,終端可在這些頻段上選擇進(jìn)行工作。目前中國國內(nèi)商用的網(wǎng)絡(luò)工作在頻段類別0,即800MHz頻段,在此頻段上,終端上下行應(yīng)具有45MHz的隔離度,發(fā)射頻段為824MHz~849MHz,接收頻段為869MHz~894MHz,由于兼容AMPS,所以終端的信道劃分依然如AMPS時(shí)的劃分,以30KHz為單位,測試此項(xiàng)時(shí),應(yīng)將終端通過射頻口,用電纜直連到測試儀表(基站模擬器)上,在終端“idle”(已完成注冊(cè))和“connect”兩種狀態(tài)下分別改變終端的信道號(hào)碼,以驗(yàn)證終端在所有規(guī)定的信道上正常工作。

  前向業(yè)務(wù)信道的解調(diào)分別在加性高斯白噪聲條件下和在多徑衰落信道中進(jìn)行測試。前者用AWGN信號(hào)模擬在存在相鄰小區(qū)同頻干擾的情況下,終端正確解調(diào)前向業(yè)務(wù)信道的能力,具體測試連接見圖1。



圖1:無衰落條件下測試功能框圖


  此項(xiàng)測試中,目前市場上的儀表均不支持RC5前向補(bǔ)充信道的測試,終端使用的高通芯片的性能也有所區(qū)別,MSM5105不支持規(guī)范定義的TURBO碼測試以及反向153.6Kbps速率的測試。后者通過用信道模擬器模擬在實(shí)際環(huán)境中信號(hào)以不同速率、不同路徑經(jīng)多徑衰落后,終端接收后正確解調(diào)的能力,具體測試連接見圖2。



圖2:衰落條件下業(yè)務(wù)信道測試功能框圖


  信號(hào)經(jīng)多徑衰落后的情況很復(fù)雜,功率也容易偏移,起伏較為明顯,所以一定要使用精確的測試設(shè)備測得終端接收的Îor,使其符合規(guī)范的規(guī)定,此項(xiàng)測試才能準(zhǔn)確。

  接收機(jī)性能測試包括靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍、單頻抗擾度以及互調(diào)雜散響應(yīng)衰減三項(xiàng)測試,具體測試連接均見圖1。接收機(jī)靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍分別測試終端在接收到的功率極小(-104 dBm/1.23MHz)和極大(-25 dBm/1.23MHz)時(shí)正確接收信號(hào)的能力,單頻抗擾度以及互調(diào)雜散響應(yīng)衰減測試的是模擬在終端接收頻帶周圍存在一個(gè)或兩個(gè)干擾信號(hào)時(shí)終端正確接收信號(hào)的能力。這幾項(xiàng)測試給定的測試條件離終端的臨界狀態(tài)很近,所以要注意很準(zhǔn)確的按照規(guī)范規(guī)定設(shè)置有用信號(hào)和干擾信號(hào)的大小,一定注意要把測試中的電纜連接線的衰減值準(zhǔn)確的計(jì)算到系統(tǒng)中去。當(dāng)然部分終端由于接收靈敏度不夠高在接收小信號(hào)時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,此時(shí),終端一般在靈敏度和單頻、互調(diào)測試均無法通過,F(xiàn)ER值超標(biāo),尤其是后兩項(xiàng),如果發(fā)現(xiàn)將有用信號(hào)提高一個(gè)dB或?qū)⒏蓴_信號(hào)降低一個(gè)dB足以改變測試的結(jié)果的話,一定要再次檢查測試系統(tǒng)的衰減值以保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

  傳導(dǎo)性雜散發(fā)射測試直接將終端連接至頻譜儀即可。由于終端發(fā)射機(jī)關(guān)閉時(shí),接收機(jī)產(chǎn)生的雜散值極小,一般用頻譜儀測得的雜散的結(jié)果并不是真正的終端接收機(jī)產(chǎn)生的雜散,而是儀表的背景噪聲。所以此項(xiàng)很難測出終端接收機(jī)雜散的具體值。

  發(fā)射機(jī)的測試分為頻率準(zhǔn)確度、調(diào)制要求、射頻輸出功率要求和傳導(dǎo)性雜散發(fā)射四項(xiàng),具體連接見圖1。前兩項(xiàng)測試比較簡單,只要測得波形質(zhì)量及部分和時(shí)間有關(guān)的參數(shù)即可。重點(diǎn)集中在對(duì)功率的測試,包括了開環(huán)、閉環(huán)功率控制,開環(huán)功控的時(shí)間響應(yīng),最大、最小、待機(jī)和門控輸出功率及碼分信道至反向?qū)ьl信道輸出功率準(zhǔn)確度。

  因?yàn)閏dma系統(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng),必須平衡各用戶之間的發(fā)射功率使其到達(dá)基站的功率基本相等來最優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng),所以對(duì)功率的測試項(xiàng)目尤為重要。開環(huán)、閉環(huán)功率控制測試驗(yàn)證終端是否按照基站的指示來將自身的發(fā)射功率調(diào)整到一個(gè)合適的值,開環(huán)功率控制的時(shí)間響應(yīng)驗(yàn)證終端是否在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成自身功率的變化以響應(yīng)基站,注意測試中基站在功控信道向終端發(fā)送的功控比特不是“active”的,而是’0’、’1’交替的。最大射頻輸出功率是在開環(huán)和閉環(huán)功控都設(shè)置為最大時(shí)測得的終端功率,對(duì)于III類終端來說應(yīng)該是在23dBm~30dBm之間。一般廠家會(huì)把此值限定在23dBm~24dBm之間,因?yàn)榻K端的發(fā)射功率過大,會(huì)對(duì)終端的雜散發(fā)射的測試造成很大的影響,所以廠家一般會(huì)使最大功率在滿足規(guī)范規(guī)定的情況下盡可能的低,有時(shí)候會(huì)造成此結(jié)果在23dBm左右徘徊,非常臨界,經(jīng)常只是0.1、0.2dB的差別,一定要檢查測試系統(tǒng)的衰減值以保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。最小受控輸出功率是在開環(huán)和閉環(huán)功控都設(shè)置為最小時(shí)測得的終端功率,和門控輸出功率一樣不易出現(xiàn)失敗。待機(jī)功率的測試會(huì)遇到和接收機(jī)雜散測試相同的問題,測得的結(jié)果多半是背景噪聲,難于測出準(zhǔn)確值。碼分信道至反向?qū)ьl信道輸出功率準(zhǔn)確度測試中,注意高通MSM5105不支持規(guī)范定義的TURBO碼測試以及反向153.6Kbps速率的測試。雜散發(fā)射測試時(shí),設(shè)置參數(shù)使終端以最大功率發(fā)射,測試終端發(fā)射帶外的輻射情況,看其對(duì)其他系統(tǒng)或終端造成的影響。測試分4個(gè)頻段,分別距離發(fā)射頻帶左右各885kHz至1.98MHz及1.98MHz至4.00MHz。

  環(huán)境適應(yīng)性測試模擬人們?nèi)粘I钪信龅降姆N種情況,驗(yàn)證終端經(jīng)過高溫、低溫、濕熱、振動(dòng)、沖擊和跌落等環(huán)境試驗(yàn)后的射頻性能是否還能滿足規(guī)范要求。終端的液晶屏幕在低溫下測試時(shí),有可能顯示不正;蚋静伙@示,此時(shí)終端的射頻模塊工作仍很可能是正常的,不要誤以為終端關(guān)機(jī)測試失敗。且在這些嚴(yán)酷的環(huán)境中,鋰?yán)镒与姵氐幕钚詴?huì)降低,應(yīng)該用穩(wěn)壓電源代替電池對(duì)終端供電,進(jìn)行測試以得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。壽命試驗(yàn)分為按鍵和翻蓋兩部分,分別為10萬次和5萬次,模擬用戶多次使用終端后,終端的疲勞度能否承受。電源及充電器測試依據(jù)國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)模擬種種嚴(yán)酷環(huán)境進(jìn)行,測試終端配件的合格性。

  以上種種測試,均從用戶使用角度出發(fā),模擬用戶在使用中碰到的種種情形,驗(yàn)證終端的實(shí)用性。伴隨cdma技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定與演進(jìn),越來越多的cdma終端也出現(xiàn)在市場上,新技術(shù)也日新月異,對(duì)cdma終端的測試也應(yīng)滲透到更廣的層面、更深的角度,已更完全的覆蓋不同用戶使用過程中出現(xiàn)的不同情況。
作者:馬治國   來源:新浪科技  

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