TD—HSPA+终端测试设备概述
   来源:中国科技博览     2021年07月16日 11:41

[摘 要]TD-SCDMA即时分-同步码分多址接入技术(Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access)。该标准采用了接力切换、智能天线、联合检测、动态信道分配和软件无线电等关键技术[1],正是因为其独特的优点,使得TD标准脱颖而出,并被采纳作为第三代移动通信技术标准之一。

[关键词]TD-SCDMA TD-HSPA 终端测试设备 硬件结构 软件结构

中图分类号:TN87 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)01-0333-01

TD-SCDMA系统经过近十年的飞速发展,目前已经形成了一条覆盖芯片、终端、网络设备、测试仪表等完整产业链[2]。一方面,HSPA+网络从2008 年开始建设,經过几年的发展已开始初具规模;另一方面,Qualcomm、Marvell等国外芯片厂商也相继加入了TD-HSPA+芯片的研发行列,它们的加入对芯片研发的质量提出了更高的要求,已经开始提供具有TD-HSPA+功能的芯片,其中要保证芯片的射频性能符合协议规定的标准。

一.TD-HSPA+终端测试设备功能概述

TD-HSPA+终端测试设备通过模拟基站、无线网络控制和核心网的基本功能,实现协议25.331规定的信令流程,和终端进行信令交互,从而建立数据连接,让终端一直处于数据连接状态,以此来测试终端的射频性能指标。

TD-HSPA+终端测试设备具有双模特性,不仅能够支持GSM、GPRS射频测试,而且兼容TD-HSPA功能,能够支持TD-SCDMA、TD-HSPA终端射频一致性测试、音频测试支持功能;同时具备非信令校准功能;能够通过GPIB命令对仪表进行远程控制;还能够模拟TD-SCDM系统、产生TD-SCDMA信号并对信号进行分析;在生产线上终端测试设备可以对终端进行校准测试[3]。

二.TD-HSPA+终端测试设备硬件结构

图1-1画出了TD-HSPA+终端测试设备的硬件组成,包括射频接收模块、射频产生模块、双工器、高稳时钟模块、基带处理模块、控制计算机、PXI总线及其他附属模块和线缆[4]。下面对这七个模块的功能做简要介绍。

1.射频接收模块

射频接收模块接收终端上行信号并把信号频带转换到基带,同时把接收到的信号转换成LVDS数字信号,这样基带才能处理数据。

2.射频发射模块

射频发射模块接收基带处理的下行数字信号,并把信号的频段变换到TD-SCDMA规定的频段发射出去。

3.双工器

4.高稳时钟

为载波发生器、射频接收、产生模块、基带信号处理模块提供稳定的时钟信号。

5.基带处理模块

对上行和下行信号进行滤波,并完成物理层过程的实现。

6.控制计算机

TD-HSPA+的主控、协议栈、测量均在控制计算机上实现。

7.PXI总线

PXI总线把上述所有模块联系在一起,并且各模块之间的通信也是通过PXI总线。

三.TD-HSPA+终端测试设备软件结构

TD-HSPA+终端测试设备分为软件和硬件两部分,软硬件架构都采用模块化结构实现,各个模块之间相互独立,通过接口相互通信,这种模块化结构使维护更加方便、也方便通过软件升级。TD-HSPA+终端射频测试是在原来仪表的基础上通过软件升级实现的。软件架构完全按照协议规定的架构来实现,实现了物理层、协议栈、测量等模块的功能,同时为了对三个模块进行控制和模块之间的数据传输需要主控和驱动来完成[4],软件构成如图1-2,其中虚线表示模块间控制,实线表示数据或信令交互:

1.主控软件包

主控软件由控制与显示两部分组成。控制部分功能包括提供对仪表的控制接口,用户可以通过接口操作仪表;对协议栈进行控制使得协议栈可以和终端进行信令交互、参数修改;对测量项的控制;用户可以通过显示部分来选择需要的业务或进行必要的参数修改,而且测试的结果会显示在界面上。

2.测量算法

测量项按照协议TS34.122要求,完成测量算法设计,对从驱动获得的数据以及从协议栈获得的对端控制信息进行计算,从而达到测试终端的射频性能的目的。

3.协议处理软件包

包括协议栈控制和脚本两部分。协议处理完成功能:严格按照3GPP协议,完成RLC、MAC、MAC-hs/ehs、MAC-i/is实体的功能;模拟无线资源管理、非接入层和终端的信令交互功能。脚本处理模块:根据主控的不同命令选择不同业务模式下的脚本;实现发广播、注册、呼叫、挂机等操作下的信令流程功能,主要用来在网侧和终端建立数据连接。

4.物理层

物理层完成上行和下行信号信道编码、调制、扩频、分割、物理信道的映射等过程,同时物理层和测量项之间通过设定的接口进行数据传输。

5.驱动

驱动位于物理层和协议栈之间,把协议栈数据透明传输到物理层或者完成物理层和测量之间的数据传输。

基于软/硬件结构的射频测试仪表有很大优越性,便于软硬件升级,仪表的可扩展性大大增强,这样为了实现HSPA+的功能,就可以在原来的测试表上通过软件升级来完成,很大程度上减小软件开发难度,并且硬件不需要做改动。

四.总结

本文主要介绍了TD-HSPA+终端测试设备的功能和特点;然后介绍其系统的软硬件架构和协议栈软件结构。随着TD-LTE的引进以及无线通信技术的快速发展,终端测试仪表设备有着更加广阔的市场空间,相信未来LTE时代的终端测试设备将为终端厂商提供更加合理的解决方案,为产业链的蓬勃发展贡献更大的力量。

参考文献:

[1] 陈洁婷,TD-SCDMA系统中慢速动态信道分配技术的研究[学位论文],广州,中山大学,2010

[2] 陈明,TD-SCDMA在我国的现状与发展分析[学位论文],北京,北京邮电大学,2006

[3] 刘冰玉,TD-SCDMA终端综测仪远程控制与自动校准的研究与实现[学位论文],北京,北京邮电大学,2007

[4] 吴昊,TD-SCDMA/GSM双模终端射频一致性测量关键算法的研究和实现 [学位论文],北京,北京邮电大学,2010

作者简介:

李曼(1997.5- ),女,河南濮阳人,河南大学欧亚国际学院2014级本科生,通信工程专业。

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