CN101447836A - 对td-scdma射频拉远单元的生产测试方法 - Google Patents

Abstract

对TD－SCDMA射频拉远单元的生产测试方法。利用射频拉远单元的上、下行通道分时复用的工作方式，通过将射频拉远单元与BBU接口处的收/发通道连接形成环回后，由信号源在至少一个时隙将检测信号输入环回通路的一侧发送通路，经环回通路中的FPGA处理后，在至少另一个时隙将该数据向环回通路的另一侧射频拉远系统的发射通路发出，测量经环回通路后射频拉远系统的输出信号，判断射频拉远单元中的被测试上、下行的数据通路和/或操作维护通路是否正常。该方法无需开发其它的测试设备即可完成对硬件通路中的连接、焊接及器件完整性等方面的测试，提高了生产效率。

Description

对TD-SCDMA射频拉远单元的生产测试方法

技术领域

本发明涉及一种在TD-SCDMA射频拉远单元生产过程中，对其硬件通路中包括相关器件的连接、焊接及器件完整性等方面的进行的生产测试方法。

背景技术

射频拉远单元(RRU)是TD-SCDMA系统的远端射频拉远模块，可以直接安装于靠近天线位置的金属桅杆或墙面上，其体积小，重量轻，安装简单方便。通常情况下，射频拉远单元通过光纤和基站基带单元(BBU)连接在一起，其与BBU组成了分布式基站。分布式基站系统的容量大，集成度高，组网灵活，可适用于多种覆盖场景，同时其功耗小，可靠性高，设备成本低，从而使网络建设和维护的成本相应大大下降。这些都使射频拉远单元在TD-SCDMA网络中得到广泛的应用，并在许多场合替代宏基站、微蜂窝和一些直放站的应用。

由于射频拉远单元的应用广泛，因此需要量很大。然而其系统通常又较为复杂，在生产测试中，需要对硬件通路，如包括射频模块、中频模块、硬件数字板卡是否连接正常、焊接正常、器件是否完整等器件单元的质量好坏进行测试。

目前对射频拉远单元的测试方法中，需使用专门的模拟BBU的测试设备(MASTER射频拉远单元)，分别测试射频拉远单元的上、下行物理通道是否正常。其中对上行通路的测试方式，是从天线口输入信号源的数据，经过射频拉远单元的各个子模块通过光纤后传输到模拟BBU设备中，模拟BBU将数据进行分析，然后通过分析结果判断上行通路是否正常；对下行通路的测试，是由模拟BBU发送下行数据，经过光纤后传输给射频拉远单元，射频拉远单元将这些数据通过下行通路发送到天线口，通过仪器测量天线口的输出，根据测试结果判断下行通路是否正常。这种测试方法的不足，是测试的步骤多，效率低，而且必需要使用专门开发的测试设备，导致了研发成本的增高。

发明内容

针对上述情况，本发明将根据TD-SCDMA系统的自身工作特点，提供一种可用于对TD-SCDMA射频拉远单元的生产进行测试的更为简单方便的方法，以解决上述目前存在的问题。

本发明的用于对TD-SCDMA射频拉远单元的生产测试方法，是利用射频拉远单元的上、下行通道分时复用的工作方式，通过将射频拉远单元与本地基带处理单元(BBU)接口处的收/发通道连接形成环回后，由信号源在至少一个时隙将检测信号输入环回通路的一侧发送通路，经环回通路中的现场可编程门阵列(FPGA)处理后，在至少另一个时隙将该数据向环回通路的另一侧接收通路发出，测量经环回通路后射频拉远系统的输出信号，判断射频拉远单元中的被测试上、下行的正交相位调制信号(IQ)数据通路和/或操作维护(C&M)通路是否正常。

上述所说被测试射频拉远单元与本地基带处理单元(BBU)接口处的收/发通道间的环回通路，通常即可在目前被测试的射频拉远单元中的收/发光纤连接端形成环回通路。

根据TD-SCDMA系统射频拉远单元具有多天线(例如目前通常可有4、6、8等数量的多天线形式)的特点，实现本发明上述测试方法时，可以将包括有多个天线的射频拉远单元中将至少一个天线的上行通路与至少另一个天线的下行通路连接环回后，按下述步骤进行数据通路的测试：

i)信号源将一个系统检测信号在一个时隙中自天线口由射频拉远单元的上行通路中发送出去，经通路中的射频通路、中频通路和由FPGA对环回通路中两侧的天线位置进行交换并缓存调整发送时间后，在另一时隙向所说环回通路的射频拉远单元下行通路发送出去，由设置于下行通路输出口处的频谱仪测量接收的输出信号，根据对所接收的测量数据结果判断射频拉远单元中被测试天线的该上、下行通道是否正常；

ii)交换该被测试天线上、下行通路的连接方向后，重复上述i)步的过程，同样根据由频谱仪测量的天线下行通路的输出数据结果，判断射频拉远单元中该被测试天线的另一上、下行通道是否正常。

在上述测试方法的基础上，进一步的改进和简化措施，是可以将包括有多个天线的射频拉远单元中的偶数个天线均等分为两组，将每组天线中的各上行通路相互合并、各下行通路相互合并后，将天线组一中的一组上行合并通路与天线组二中的一组下行合并通路间连接环回后，按下述步骤进行数据通路的测试：

i)信号源在一个时隙将检测信号通过具有与天线组中的天线数量相对应输入/输出功能的功分器分别发送送到天线组一中各天线的上行通路，经包括相应的射频通路、中频通路和由FPGA对环回通路中两侧天线组中的对应位置进行交换并缓存调整发送时间后，在另一时隙从天线组二中的各天线下行通路发送出去，由设置于天线组二中各对应天线下行通道口处的频谱仪分别接受并测量输出信号，根据对接收的测量数据结果判断该射频拉远单元各天线的被测试上、下行通道正常与否；

ii)交换上述天线组一和天线二中上、下行合并通路的连接方向，重复上述i)步的过程，所说信号源的检测信号由天线组二中的各天线上行合并通路输入，经同样过程环回后，由频谱仪分别接收并测试天线组一中的各对应天线下行合并通路的输出信号，根据对接收的测量数据结果判断该射频拉远单元各天线的另一被测试上、下行通道正常与否。

对于具有多个天线的射频拉远单元中的天线数量为奇数个，或是只有单天线时，可以将多天线中的偶数个天线按所说方式分组并进行检测后，再对未测试的该单一天线按下述方式之一进行检测，或是直接将该单一天线按下述方式b)进行检测：

a)用尚未测试过的该单一天线替换天线组一或天线组二中已测试过的天线后，重复同样步骤进行检测；

b)由天线端的收发共用接口以及在结构上相互分开的中频端收发端口系统形成环回通路，将中频信号经模/数转换单元(ADC)和数字下变频单元(DDC)传输至FPGA，经环回通路测试中频数字上变频信号(DUC)经数/模转换单元(DAC)的输出信号，根据测试结果判断天线通道的正常与否。

在上述的测试方法中，由信号源发送的检测信号，以及由FPGA交换环回通路两侧的天线位置并缓存后再向下行通路发送的过程时，所说的该两个发送时隙，虽并无特别要求，但根据TD-SCDMA系统的工作过程特点和要求，信号源发送的检测信号以选择由时隙3(TS3)发射，环回并由FPGA交换天线位置和缓存后向下行通路中发送时，以选择在与该时隙3相邻的时隙4(TS4)为佳。

对射频拉远单元的操作维护(C&M)通路的测试，在将被测试的射频拉远单元的收/发通道进行如上述方式的环回后，可以按下述的步骤进行：

i)由射频拉远系统中的处理器发送用于检测操作维护通路的至少一个以太数据包给FPGA；

ii)FPGA接收该以太数据包后缓存在内部的发送FIFO中，按照Ir协议在时隙0(TS0)和下行导频时隙(DwPTS)的至少一个时隙中发送到环回接口处，再于上行导频时隙(upPTS)和时隙1(TS1)中的至少一个时隙中将该数据包发送出。根据实际所发送以太包的大小和/或多少，对所所选择以太包的发送，可以只占该时隙中的一段时间或整个时隙，甚至可以分布在不同的时隙中发送；

iii)射频拉远系统接收到环回的数据包并解析后，缓存在FPGA内部的接收FIFO中；

iv)FPGA把接收FIFO中的数据再发送给处理器，处理器将收到的以太包与原始发送的以太包进行一致性的比较，用于对该操作维护(C&M)通路是否正常和/或存在的问题进行判断和分析。

上述C&M通路测试中所说由处理器发送的以太数据包，虽可根据需要选择而无特别的要求或限定，但以选择具有代表意义的如单字节数据包，双字节数据包，单双字节混和数据包，最大字节数据包中的至少一个为好，更优选的是以选择至少包括单字节数据包，双字节数据包，单双字节混和数据包和最大字节数据包在内的多个数据包为佳。

由上述内容可以理解，本发明的测试方法无需开发其他的测试设备，即可进行并完成对射频拉远系统的整机测试，测试步骤简单，容易实现，具有成本低，测试效率高等优点，因此可应用于对硬件物理通路中的连接、焊接及器件完整性等方面的生产测试，并显著提高生产效率。

以下结合附图所示实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1是TD-SCDMA射频拉远单元的一种分布式天线系统的连接关系示意图

图2是本发明测试方法在检测IQ数据通路时的一种测试系统的连接示意框图。

图3是本发明测试方法在检测C&M通路时的一种测试系统的连接示意框图。

具体实施方式

图1所示的是TD-SCDMA射频拉远单元的一种分布式天线系统的连接关系，其中的RNC为系统中的无线网络控制器。图中的圆圈部分中即为本发明测试方法所涉及的需检测的射频拉远单元设备，其中，BBU为本地基带处理单元，RRU为所说的射频拉远单元，由RRU和BBU一起组成基站(NobeB)；Iub为BBU与RNC的接口，Ir为RRU与BBU的接口，也即本发明测试方法中所说的环回连接部位。

图2是本发明测试方法在检测IQ数据通路时的一种自动测试系统连接关系。该TD-SCDMA多天线射频拉远单元以8天线为例，将天线1、2、3、4作为天线组一，天线5、6、7、8作为天线组二，通过使用光纤将两组间的光模块收和光模块发接在一起形成环回通路，分别对IQ数据通路和C&M通路进行测试。

IQ数据通路的测试，可按下述两步进行：

第一步，首先测试天线组一中各天线的上行通道和天线组二中各天线的下行通道。

由计算机控制信号发生器发送TS3的数据信号，通过一分四的功分器到射频拉远单元的第一组的四根天线，将频谱仪接到第二组天线的输出口。信号源数据经过射频拉远单元的射频通路、中频通路和FPGA处理等模块后，经过光纤的发射通路发射出去。由于将射频拉远单元的光纤进行了环回，所以从光纤的收通路将这些数据接收下来，经过光模块和串并转换传输给FPGA。由FPGA对上、下行数据进行缓存，并将天线组一和天线组二链路中的各对应天线载波(AXC)数据位置进行交换(即，将天线1的IQ数据和天线5的IQ数据交换，天线2的和天线6交换，…)，进行数据缓存调整发送时间，再通过开关矩阵进行选择4路天线，控制数据从天线组二各天线的TS4发送出去。通过计算机控制设置在天线组二的各天线口处的外接频谱仪测量各天线的输出指标，根据测量结果(如输出功率，射频指标等)判断射频拉远单元通道的质量好坏。如果指标满足要求，说明天线1、2、3、4的上行通路和天线5、6、7、8的下行通路均正常。如果没有任何一路没有输出或指标未过，证明硬件质量有问题，不合格。

第二步，交换天线组一和二，通过从天线组二的各天线(5、6、7、8)输入信号源的TS3的信号，使用频谱仪测试天线组一的各天线(1、2、3、4)的输出口，根据测试结果判断天线5、6、7、8的上行通路和天线1、2、3、4的下行通路是否正常。

图3是对C&M通路进行检测时本发明测试方法可以采用的一种系统连接关系。测试过程如下：

第一步，按上述同样方式将收发光纤分组并形成光纤环回通路。通过射频拉远系统的处理器发送包括单字节数据包、双字节数据包、单双字节混和数据包、最大字节数据包等在内的几种特定的以太数据包。根据Ir协议规定，在时隙0(TS0)和/或下行导频时隙(DwPTS)发送数据包(根据需发送包的数量和/或大小而定)；

第二步，FPGA接收各以太数据包，将该数据进行缓存，在相应的上行导频时隙(UpPTS)/或时隙1(TS1)将该数据发送出来；

第三步，由于光纤是环回的，所以通过射频拉远系统本身就能够接收到该数据包，然后将数据包发送给处理器。

第四步，处理器将收到的以太包和发送的以太包进行比较，判断是否完全一致。如果完全一致就证明，该C&M通路没有问题。如果有不同，需要将该数据记录到日志中，进行单独分析。

以上测试都能做成自动测试平台进行测试，所以测试效率高。

Claims (10)

1.对TD-SCDMA射频拉远单元的生产测试方法，其特征是利用射频拉远单元的上、下行通道分时复用的工作方式，通过将射频拉远单元与本地基带处理单元(BBU)接口处的收/发通道连接形成环回后，由信号源在至少一个时隙将检测信号输入环回通路的一侧发送通路，经环回通路中的FPGA处理后，在至少另一个时隙将该数据向环回通路的另一侧发送通路发出，测量经环回通路后射频拉远系统的输出信号，判断射频拉远单元中的被测试上、下行的数据通路和/或操作维护通路是否正常。

2.如权利要求1所述的对TD-SCDMA射频拉远单元的生产测试方法，其特征是所说的被测试的射频拉远单元的收/发光纤连接而形成环回通路。

3.如权利要求1或2所述的测试方法，其特征是将包括有多个天线的射频拉远单元中将至少一个天线的上行通路与至少另一个天线的下行通路连接环回后，按下述步骤进行数据通路的测试：

i)信号源将系统检测信号在一个时隙中自天线口由射频拉远单元的上行通路中发送出去，经通路中的射频通路、中频通路和由FPGA对环回通路中两侧的天线位置进行交换并缓存调整发送时间后，在另一时隙向所说环回通路的射频拉远单元下行通路发送出去，由设置于下行通路输出口处的频谱仪测量射频拉远系统输出信号，根据对接收的测量数据结果判断射频拉远单元中被测试天线的该上、下行通道是否正常；

ii)交换该被测试天线上、下行通路的连接方向后，重复上述i)步的过程，同样根据由频谱仪测量的天线下行通路的输出数据结果，判断射频拉远单元中该被测试天线的另一上、下行通道是否正常。

4.如权利要求3所述的测试方法，其特征是将包括有多个天线的射频拉远单元中的偶数个天线均等分为两组，将每组天线中的各上行通路相互合并、各下行通路相互合并后，将天线组一中的一组上行合并通路与天线组二中的一组下行合并通路间连接环回后，按下述步骤进行数据通路的测试：

i)信号源在一个时隙将检测信号通过具有与天线组中的天线数量相对应输入/输出功能的功分器分别发送送到天线组一中各天线的上行通路，经包括相应的射频通路、中频通路和由FPGA对环回通路中两侧天线组中的对应位置进行交换并缓存调整发送时间后，在另一时隙从天线组二中的各天线下行通路发送出去，由设置于天线组二中各对应天线下行通道口处的频谱仪分别接受并测量输出信号，根据对接收的测量数据结果判断该射频拉远单元各天线的被测试上、下行通道正常与否；

ii)交换上述天线组一和天线二中上、下行合并通路的连接方向，重复上述i)步的过程，所说信号源的检测信号由天线组二中的各天线上行合并通路输入，经同样过程环回后，由频谱仪分别接收并测试天线组一中的各对应天线下行合并通路的输出信号，根据对接收的测量数据结果判断该射频拉远单元各天线的另一被测试上、下行通道正常与否。

5.如权利要求3所述的对TD-SCDMA射频拉远单元的生产测试方法，其特征是所说的信号源向被测试天线的上行通路发送的检测信号由时隙3(TS3)发出，环回并由FPGA缓存后向另一天线的下行通路中发送的信号由时隙4(TS4)发出。

6.如权利要求4所述的对TD-SCDMA射频拉远单元的生产测试方法，其特征是所说的信号源向被测试天线的上行合并通路发送的检测信号由时隙3(TS3)发出，环回并由FPGA缓存后向被测试天线的下行合并通路中发送的信号由时隙4(TS4)发出。

7.如权利要求3所述的对TD-SCDMA射频拉远单元的生产测试方法，其特征是所说的具有多个天线的射频拉远单元中的天线数量为奇数个时，将偶数个天线按所说方式分组并进行检测后，再对未测试的该单一天线按下述方式之一进行检测，或直接将该单一天线按下述方式b)进行检测：

a)用尚未测试的该单一天线替换天线组一或天线组二中已测试过的天线后，重复同样步骤进行检测；

b)由该天线的收发共用接口以及在结构上相互分开的中频端收发端口系统形成环回通路，将中频信号经模/数转换单元(ADC)和数字下变频单元(DDC)传输至FPGA，经环回通路测试中频数字上变频信号(DUC)经数/模转换单元(DAC)的输出信号，根据测试结果判断天线通道的正常与否。

8.如权利要求1或2所述的测试方法，其特征是所说的被测试的射频拉远单元的收/发通道环回后，按下述步骤进行操作维护通路的测试：

i)由射频拉远系统中的处理器发送用于检测操作维护通路的至少一个以太数据包给FPGA；

ii)FPGA接收该以太数据包后缓存在内部的发送FIFO中，按照Ir协议在时隙0(TS0)和下行导频时隙(DwPTS)的至少一个时隙中发送到环回接口处，再于上行导频时隙(UpPTS)和时隙1(TS1)中的至少一个时隙中将该数据包发送出；

iii)射频拉远系统接收到环回的数据包并解析后，缓存在FPGA内部的接收FIFO中；

iv)FPGA把接收FIFO中的数据再发送给处理器，处理器将收到的以太包与原始发送的以太包进行一致性的比较，用于对该操作维护(C&M)通路是否正常和/或存在的问题进行判断和分析。

9.如权利要求7所述的测试方法，其特征是所说的由处理器发送的用于检测操作维护通路的以太数据包为单字节数据包，双字节数据包，单双字节混和数据包，最大字节数据包中的至少一个。

10.如权利要求8所述的测试方法，其特征是所选择的以太数据包为至少包括有单字节数据包，双字节数据包，单双字节混和数据包和最大字节数据包在内的多个数据包。

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