一、引言

伴隨著國內運營商的重組，CDMA 1X技術重新受到國內業界的關注，本文主要介紹了CDMA 1X基站射頻性能對CDMA 1X網絡質量的影響以及CDMA 1X基站射頻測試中的關鍵問題，為CDMA 1X基站的研發和測試提供一些指導。

對于CDMA 1X網絡，導致掉話、通信語音質量差、無法接通、盲區等主要有以下幾個原因：

1、導頻污染
2、基站可能的射頻偏差
3、干擾這些問題除了與網絡規劃和系統參數設置有關外，很大程度上還取決于CDMA 1X基站射頻性能的好壞。

本文將對影響CDMA 1X網絡質量的CDMA 1X基站的主要射頻指標及其測試中的關鍵問題進行介紹。

二、各射頻指標對CDMA 1X網絡質量的影響及其測試的關鍵問題

1、導頻時間容限

CDMA 1X網絡是一個前向同步的網絡，其導頻信道在CDMA 1X前向信道中不停地發射，用于使所有基站覆蓋區中處于工作中的移動臺進行同步和切換。基站利用不同導頻序列的時間偏差來標識不同小區。若基站的導頻信道時間容限發生較大的偏差，就會與另一基站的延遲信號相混淆，產生所謂"導頻污染"，從而產生干擾而導致掉話、無法接通率、話音質量差等問題。

所有CDMA 1X基站都有GPS接收機，GPS接收機鎖定衛星輸出的參考時鐘，使得所有CDMA 1X基站都彼此同步。

測試導頻時間容限的兩個關鍵點是PN偏置值和偶秒。

在導頻時間容限測試中有三個測試指標：1、導頻時間校準誤差昀低要求小于10 μs。2、基站同時支持多個CDMA 1X頻道時，該基站發射的所有CDMA 1X頻道彼此間必須在 ±1μs時間內。3、基站在外部系統時鐘中斷后應在至少8小時內能夠保持與系統時鐘的偏差小于 ±10 μs。 首先必須正確理解3個指標的含義，指標1是指發射的導頻信道與基站偶秒之間的時間偏差，指標2是指各CDMA 1X頻道的導頻信道之間的時間偏差，指標3是指基站偶秒與衛星輸出的參考時鐘之間的時間偏差。

指標1測試：按照圖1連接被測基站和CDMA 1X發射機測試儀，確保基站僅發射導頻信號，將被測基站的偶秒輸出信號接至CDMA 1X發射機測試儀的偶秒輸入口，CDMA 1X發射機測試儀設為外部觸發，在CDMA 1X發射機測試儀中輸入PN偏置值，這時即可測得導頻時間校準誤差。

圖1發射機性能測試連接框圖

指標2測試：按照指標1的測試方法分別測出各CDMA 1X頻道（不同的扇區或者頻率）的導頻時間校準誤差，各CDMA 1X頻道的導頻時間校準誤差之間的偏差即為各CDMA 1X頻道的導頻信道之間的時間偏差。

指標3測試：斷開被測基站的GPS接收機，8小時后，將被測基站的偶秒輸出信號接至CDMA 1X發射機測試儀的偶秒輸入口，測出導頻時間校準誤差，然后再用另一個接有GPS接收機的基站的偶秒輸出信號接至CDMA 1X發射機測試儀的偶秒輸入口，再次測出被測基站的導頻時間校準誤差，兩次測得的結果之間的偏差即為基站偶秒與衛星輸出的參考時鐘之間的時間偏差。

2、頻率容限、導頻信道對碼分信道時間容限、導頻信道至碼分信道相位容限、波形質量、總功率、導頻功率、碼域功率

基站的這些指標的射頻偏差都會導致掉話、通信語音質量低、無法接通等問題。發射功率和碼域功率還會影響網絡覆蓋，產生盲區。

使用發射機測試儀可對這些指標進行測試，但需注意在測試導頻信道對碼分信道時間容限、導頻信道至碼分信道相位容限、導頻功率、碼域功率等指標時需將被測基站的偶秒輸出信號接至CDMA 1X發射機測試儀的偶秒輸入口，CDMA 1X發射機測試儀設為外部觸發，且在CDMA 1X發射機測試儀中輸入PN偏置值。 在測試碼域功率時要注意RC1為W n64信道，RC3為Wn128信道，它們之間有3dB之差。

3、發射機傳導性雜散發射

發射機傳導性雜散發射除了會產生對其它系統的干擾，還會產生對本系統內其它基站的干擾，導致掉話、通信語音質量低、無法接通等問題，并且會降低系統容量。

使用頻譜分析儀對發射機傳導性雜散發射進行測試，此項測試對于頻譜分析儀的靈敏度和動態范圍要求很高，一般頻譜儀都很難滿足要求，這就需要借助衰減器、濾波器、低噪放等輔助設備進行測試。在測試有用信號邊緣的大信號時，要使用衰減器提高頻譜儀的動態范圍；由于加衰減器會降低頻譜儀靈敏度，因此在測試離有用信號較遠的小雜散信號時，一方面要對有用信號進行衰減，以避免損壞頻譜儀和產生頻譜儀內部失真，一方面又不能衰減被測的小雜散信號，甚至需要放大被測小信號，以提高頻譜儀靈敏度，可用濾波器慮掉有用信號，這樣既衰減了有用信號，又保證被測小信號未被衰減，在濾波器之后還可加低噪放來進一步放大被測小雜散信號。測試結果要計入衰減器、濾波器和放大器的補償值（包括衰減值、放大倍數和噪聲系數）。

4、前向功率控制子信道

反向功率控制在CDMA 1X系統中非常重要，因為反向是依靠準正交碼區分的，用戶之間存在相互干擾，只有保證到達基站的各用戶間的功率一致，才能保證用戶容量和質量。反向功控包括開環功控和閉環功控，開環功控目的是防止遠近效應，閉環功控目的是防止快衰落。

前向功率控制子信道測試是測試基站在閉環功率控制時在前向功率控制子信道上發送的功率控制比特的靈敏性、位置、延遲和振幅的正確性。它對于時間的要求非常嚴格，需要觸發信號，用一邏輯信號發生器按照要求同時控制衰減器和功率控制比特的統計或觸發示波器。也可用頻譜儀零掃頻代替示波器，這時頻譜儀的RBW要至少設置為2MHz。無論是示波器還是頻譜儀，掃描時間和幅度顯示標尺設置要適宜，掃描時間應設置為1.25毫秒/Div（每屏10個Div），幅度顯示標尺設置為功率控制步長/Div（每屏10個Div），一般為1dB/Div。

5、接入信道接入試探捕獲

此項指標直接影響CDMA 1X網絡的接通率。

接入試探捕獲測試的關鍵在于接入信道Eb/N0設置和接入試探成功率的統計。接入試探是以脈沖序列發送的，要測試脈沖功率，而非平均功率，因此不能用功率計或頻譜儀信道功率方式測試接入信道功率，可用頻譜儀零掃頻方式測試，RBW大于2MHz。通過公式Eb/N0＝C-N-10lg（4800）+10lg(1228800)計算Eb/N0，其中C為測得的接入試探脈沖功率，N為噪聲功率，4800為接入信道數據速率。調整衰減器使得基站天線連接口的Eb/N0滿足要求。必須注意接入試探成功率不等于呼叫成功率，一次成功呼叫可能含1～多次接入試探，但僅有一次接入試探成功。可以用頻譜儀零掃頻方式，發起呼叫與單次掃描相配合統計接入試探總數和成功次數，但這樣測試效率很低。也可用高通公司CAIT軟件統計接入試探總數和成功次數，測試和統計基本自動進行，僅需昀后做一次計算即可。目前也有用儀表代替手機發送接入試探信號，在基站側通過解調接入試探統計接入試探成功率。

6、接收機靈敏度、接收機動態范圍、單頻抗擾、互調雜散響應衰減、鄰道選擇性、加性高斯白噪聲條件下反向業務信道的解調性能、多徑衰落條件下反向業務信道的解調性能

這些指標是指基站在不同條件下（包括無干擾信號條件下和有干擾信號（CW信號、CDMA 1X信號或AWGN信號）條件下）反向業務信道解調性能，反應的是基站的靈敏度、動態范圍和抗干擾性能，這些指標的好壞同樣直接影響CDMA 1X網絡的話音質量和掉話率等。

加性高斯白噪聲條件下反向業務信道的解調性能和多徑衰落條件下反向業務信道的解調性能測試(見圖2)關鍵在于Eb/N0設置。在加性高斯白噪聲條件下反向業務信道的解調性能和多徑衰落條件下無閉環功率控制反向業務信道的解調性能測試中，Eb/N0設置與接入信道Eb/N0設置類似，通過調整C（有用信號功率）和N（噪聲功率）達到所要求的Eb/N0，需要特別指出無線配置1和無線配置2的1/2速率、1/4速率和1/8速率的占空比不是100%，分別為50%、25%和12.5%,它們的有用信號功率C不能用功率計或頻譜儀信道功率方式測量，可用頻譜儀零掃頻方式測試，RBW大于2MHz，而其它速率均可用功率計或頻譜儀信道功率方式測量，另外要注意在測試無線配置3以上的補充信道的解調性能時，手機的發射功率并不是有用信號功率，而是大于有用信號功率，手機的發射功率包括反向導頻信道、反向基本信道和反向補充信道的功率，應通過計算將反向基本信道的功率減去才是有用信號的功率。在多徑衰落條件下具有閉環功率控制反向業務信道的解調性能測試中，Eb/N0不能通過改變路徑損耗來設置，因為有閉環功控，Eb/N0受基站Eb/N0目標值控制，改變路徑損耗，手機的輸出功率也會相應改變，使得基站天線連接器處的Eb/N0值不變，因此在此項測試中通過監測基站天線連接器處的Eb/N0，調整基站Eb/N0目標值，使得基站天線連接器處的Eb/N0滿足規范要求。在無閉環功控情況下的反向業務信道解調性能測試中還可以用儀表代替手機發送規定的反向數據，測試基站的解調性能。

 
圖2 多徑衰落條件下基站解調性能測試方框圖

7、接收信號質量指示

接收信號質量指示測試基站對接收信號測量的準確度。因為基站要根據測得的來自移動臺的信號強度形成功率調整指令，通知移動臺，使移動臺根據此調整指令來調節其發射功率，所以如果基站對接收信號測量不夠準確，將直接影響其閉環功率控制的準確性，從而影響CDMA 1X 網絡的話音質量和掉話率等。

大多數基站不能直接給出接收信號質量指示(RSQI)值，但具備測試接收信號Eb/N0 的能力，可以通過基站測得的Eb/N0 計算RSQI，RSQI=2(Eb/N0+3)。

三、結束語

CDMA 1X 基站是CDMA 1X 網絡的重要組成部分，其射頻性能直接影響網絡質量，因此對CDMA 1X 基站進行射頻性能測試非常必要。CDMA 1X 基站射頻性能測試比較復雜，測試過程中可能會遇到各種問題，對測試人員的能力要求非常高，測試人員既要熟悉射頻測試儀表，也要熟悉測試規范，同事必須對CDMA 1X 技術非常了解。

作者：張玉鳳 中國泰爾實驗室