TD-SCDMA系統終端HSDPA射頻一致性的測試分析

為了滿足用戶日益增長的對高速分組數據業務的需求，第三代合作組織（3GPP）在Rel5加入了HSDPA技術。HSDPA通過采用AMC和HARQ技術，引入高階調制（16QAM），在快速分組調度的基礎上，使得理論上TD-SCDMAHSDPA下行單載波可以達到2.8Mbit/s的數據傳輸速率，大大提高了下行容量和數據業務速率。

為了讓HSDPA技術能夠成功應用在實際的TD-SCDMA系統中，需要保證終端能正確實現HSDPA的各項功能，這對終端的射頻一致性測試提出了新的要求。為此，3GPPRel5的TDD終端射頻一致性規范（以下簡稱規范）專門增加了用于測試終端HSDPA各項功能的測試方法和參考配置，為各廠家測試終端的HSDPA性能給出了指導和參考。

本文首先介紹終端HSDPA射頻一致性測試的基本原理和基本概念，第二部分則結合協議分析了HSDPA各個測試用例的測試目的和測試方法，最后在產業化方面，介紹了星河亮點通信軟件有限公司推出的測試儀表SP6010為了支持HSDPA射頻一致性測試做的工作。

2TD終端HSDPA射頻一致性測試概述

終端的HSDPA射頻一致性測試，是由系統模擬器（SS）提供HSDPA網絡側的環境，由衰落信道仿真器（FS）模擬多徑衰落環境，由加性白高斯噪聲發生器(AWGNGenerator)模擬背景噪聲。SS通過模擬基站、RNC和核心網的基本功能，按照協議規定的信令流程把終端帶到合適的狀態，在通信過程中對終端的反饋進行記錄，分析和評估。

HSDPA射頻測試關注的是具備了HSDPA能力的終端在與網絡進行通信的過程中，終端射頻發射、射頻接收以及基帶信號處理的性能是否達到了規范中的最小要求。規范的第9章給出了針對具備HSDPA能力終端的射頻測試規范，主要關注終端的三種能力：

（1）對HS-DSCH的解調能力；

（2）準確上報信道質量的能力；

（3）正確檢測HS-SCCH中關于HS-DSCH的下行控制信息的能力。

3TD終端HSDPA射頻一致性測試分析

3.1參考信道下的HS-DSCH吞吐量測試

此測試為了評估終端對HS-DSCH信道的解調性能。主要針對終端在多碼道復合傳輸下的接收和IR-HARQ合并處理功能的性能是衡量HSDPA終端整體性能的重要指標。為了充分降低網絡側的影響，假設HS-SCCH的發射功率足夠大，使得出現DTX的概率非常低。

參考信道下的HS-DSCH吞吐量測試用到了信息比特吞吐量(R)，該指標定義為在一定測試時間內，終端成功接收到的信息比特總數除以測試時間，其單位為千比特每秒。由于HSDPA的上下行非對稱性，無法在上行鏈路將數據全部環回進行誤碼率或誤塊率分析，能夠被環回的數據只有ACK/NACK。為了得到吞吐量，SS需要記錄每個下行發送塊的大小，并統計終端在HS-SICH上發送的對應每個發送塊的反饋情況，通過式(1)計算吞吐量。

(1)

其中，

T表示測試時間，以秒為單位，M表示整個測試過程中SS發送的下行數據塊數量，Nn和分別表示第n個數據塊包含的信息比特數以及終端對該數據塊的反饋信息。是統計信息轉化函數。

（1）固定參考信道下的HS-DSCH吞吐量測試

此測試下，網絡側不開啟AMC功能，而采用固定的調制編碼方式和傳輸塊大小，只考慮HARQ對HS-DSCH吞吐量的影響。規范中規定了HARQ處理相關的具體參數，包括最大傳輸次數和冗余及星座版本(RV)。SS依據規范附錄中規定的調制編碼方式和傳輸塊大小發送HS-DSCH，并以事先定義好的處理策略響應終端的ACK/NACK/statDTX反饋，具體的處理策略見表1。SS通過統計測試過程中終端反饋的ACK，NACK以及statDTX數目，就可以由式(1)統計出吞吐量R。規范中給出了各種傳播環境下對吞吐量指標的最小要求，以終端接入能力為1.1Mbit/s，調制方式為16QAM為例，規范給出的最小要求如表2所示。

表1SS響應ACK/NACK/DTX的行為(固定參考信道)

表21.1Mbit/s接入等級終端性能要求,16QAM

圖1描述了進行固定參考信道下HS-DSCH吞吐量測試時，終端與SS間的HSDPA相關的三條物理信道交互內容。以終端接入能力為1.1Mbit/s，調制方式為16QAM為例，按照規范給出的HARQ參數：進程數為4，冗余版本(RV)序列為{6，2，1，5}。SS通過在HS-SCCH信道上翻轉對應于同一HARQ進程的新數據指示(NDI)來指示終端有無新數據傳輸。新數據指示取值范圍為0和1，因為收到NACK而觸發重傳時，SS會保持NDI不變，并應用RV序列中的后一個RV進行重傳。

圖1參考信道吞吐量測試HSDPA物理信道交互內容圖

從圖1分析可知，終端沒有正確解調出HARQ第二個進程的第一個數據塊，因而通過上行HS-SICH信道反饋NACK，要求重傳；并且終端沒有正確解調出HARQ第四個進程數據塊在HS-SCCH上的控制信息，造成了statDTX。