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余　立

　　2005年，TD-SCDMA是通信行業特別關注的一個焦點。 
 
　　2005年也可以說是TD-SCDMA的專項測試年，TD-SCDMA研發和產業化專項專家組為TD-SCDMA網絡技術試驗制定了總體方案。此次參加研發和產業化專項測試的都是在TD-SCDMA領域有所作為的國內知名廠商，其中有大唐、鼎橋、中興和普天等系統設備廠商。TD-SCDMA研發和產業化專項測試基本上分為3個階段：第一階段是從2004年12月至2005年3月，主要是在室內對單系統設備進行測試，包括無線接入子系統的業務、功能、性能測試，Iub接口測試，OMC-R測試等。第二階段是2005年3～6月，在室內重點是檢驗不同手機芯片廠商和網絡設備廠商互操作性；系統外場測試的內容包括網絡性能和關鍵技術、從覆蓋到容量以及切換等。第三階段是2005年1O月到12月，主要在外場測試整個系統的組網性能、高層應用和手機的性能等。

　　1、系統測試環境

　　我們將TD-SCDMA系統的測試環境分為室內和室外兩種，主要用于對自己開發的TD-SCDMA無線接入系統產品進行專業化和系統化的測試，包括系統功能測試、系統穩定性測試、系統負載和壓力測試、終端的互聯互通測試以及在真實傳播環境下的TD-SCDMA關鍵技術測試。該測試環境也是我們開放實驗室的一部分，為TD-SCDMA建立端到端的業務能力和業務創新提供了技術開發、功能測試環境。在我們的測試環境中，有來自西門子和華為公司的3G核心網絡、2G的GSM設備和3G的應用平臺，為進行無線接入子系統、手機和不同核心網絡之間的互聯互通測試，完善手機上的高層應用，驗證TD-SCDMA測試設備和驗證2G/3G的漫游和切換提供了基本保征。依托鼎橋自身的技術優勢以及兩家母公司在3G核心網絡與應用平臺方面的有力支撐，開放性試驗室不僅為芯片廠商、終端廠商、應用開發商進行產品功能測試提供平臺，還為3G應用開發商提供包括IMS業務、移動多媒體業務、移動定位業務在內的各種3G業務測試與上層開發所需要的硬件、軟件、網絡平臺等方面的完整支持。

　　TD-SCDMA測試環境配置結構如圖1所示。

圖1　TD-SCDMA測試環境配置結構

　　2、TD-SCDMA系統性能測試情況介紹

　　為了配合TD-SCDMA研發和產業化專項專家組的要求和商用產品的發布，我們對TD-SCDMA商用產品進行了大量的測試，這些測試包括商用產品的智能天線技術、業務能力、系統容量和性能、系統間的漫游、不同核心網絡與無線接入設備的互聯互通以及網管的功能和性能等。

　　2.1　智能天線

　　TD-SCDMA是第一個應用智能天線技術的無線移動通信系統，智能天線主要優點是減少用戶間的干擾、優化基站的發射功率、提高基站的接收靈敏度、增加系統的覆蓋和容量等，如果結合聯合檢測算法還可完全避免小區的呼吸效應。此外，利用智能天線技術可以檢測和跟蹤用戶相對于基站的方向來進行定位服務。

　　我們有兩種智能天線的解決方案——全向陣列和扇區陣列。從測試結果來看，全向陣列可以帶來5-8dB的覆蓋增益，扇區陣列有12-14dB的覆蓋增益；在容量性能方面它們是沒有區別，而且多用戶在同一小區共存基本不存在對小區覆蓋半徑的影響。圖2示出了智能天線在測試過程中對同一小區內不同用戶波束跟蹤的情況。


圖2　對同一小區內不同用戶波束跟蹤的情況

　　2.2　業務能力和性能

　　在基本業務方面，利用測試手機對電路域的12.2/7.95kbit/s AMR業務和64kbit/s業務、分組域上行64kbit/s和下行64kbit/s業務、分組域上行64kbit/s和下行384kbit/s業務、AMR與分組域的并發業務等進行了測試。所有被測業務，在室內的呼叫成功率都大于99%、通話保持時間大于24h(人工干預中斷)；在室外環境下的呼叫成功率也大于90%(受限于手機的能力)，通話保持時間達到了4h(人工干預中斷)；分組域384kbit/s業務在室外移動環境下的速率是300～330kbit/s。

　　2.3　切換及性能

　　切換按切換方式分為硬切換和接力切換，按頻率可分為同頻和異頻，按移動性管理分為基站內、基站間、RNC內和RNC間，我們在所有這些方面都做了完整的室內和室外測試。測試結果表明，即使在真正的無線移動環境下，系統的硬切換成功率也大于90%，而接力切換的成功率大于95%，在此期間業務保持正常。

　　2.4　系統覆蓋和容量

　　TD-SCDMA系統的覆蓋和容量是反映系統質量最重要的指標。我們的測試結果證明，即使是在城區建筑物比較密集的區域，小區半徑的覆蓋也大于1.7km，而且沒有CDMA系統固有的多用戶共存帶來的小區半徑的呼吸效應。也就是說，TD-SCDMA系統的小區半徑只與業務有關而與系統容量無關，這就簡化了實際應用中的網絡規劃。每個單小區容量具備支持20個12.2/7.95kbit/s的AMR語音用戶，而一個滿配置的基站可達到同時支持180個12.2/7.95kbit/s的AMR語音用戶或9個384kbit/s分組域數據業務的能力。

　　2.5　非對稱時隙

　　可變時隙切換點可以根據上下行的業務不對稱性靈活配置以滿足系統對不同業務容量需求的變化，在不影響網絡的基本業務能力的前提下可有效增加下行的用戶業務吞吐量，這是TD-SCDMA系統的技術亮點之一。我們對電路域和分組域在不同時隙切換點(1：5、2：4和3：3)可能的業務組合進行了充分測試，其一個小區下行的用戶業務吞吐量在2：4配置下可達到512kbit/s，而且一個基站是一個單小區下行用戶業務吞吐量的9倍。這些測試的結果完全與設計和實現的性能相吻合。

　　2.6　動態信道分配

　　由于頻率重用，基于CDMA技術的系統會收到來自不同小區的干擾，特別是同頻干擾。TD-SCDMA通過動態分配當前干擾最小的資源來最小化小區間干擾，結合智能天線技術，可將來自不同小區的同頻干擾進一步降低，這就大大提高了同頻組網條件下的系統質量。由于網絡條件的限制，對該功能的充分測試需要在比較大的網絡規模下進行。但是對動態信道分配功能的基本驗證表明，正是由于TD-SCDMA信道資源的多維性(時間、頻率和空間)，總是把干擾最小的信道資源分配給用戶從而使用戶的通信質量得到保障。

　　2.7　互聯互通測試

　　我們在自己的開放實驗室和所有的手機芯片、手機廠商共同完成了基本業務的互聯互通測試，TD-SCDMA和GSM/CDMA/PSTN網絡間呼叫的測試，還與部分手機廠商進行了部分高層應用的測試，例如，WAP、VOD和基于IMS平臺上的應用。此外，我們還完成了TD-SCDMA無線接入產品以及TD-SCDMA手機與雙方母公司3G R4核心網絡的互聯互通測試，而且在整個測試過程中版本未做任何改動。

　　2.8　網管功能和性能

　　測試內容不僅有網管系統的基本功能(比如系統管理、數據庫管理、配置管理、告警管理、性能管理、軟件管理、日志管理、安全管理、拓撲圖管理、測試管理等功能)，還包括網管系統管理網元的容量及處理網元信息的能力。測試結果表明，該網管系統完全具備同時管理1500個基站、20個基站控制器和實時處理網元報告的能力。

　　2.9　系統間的漫游測試

　　主要測試TD-SCDMA與GSM/GPRS系統之間的漫游，是針對TD-SCDMA/GSM雙模終端進行的。漫游完成后能夠完成相關的電路域和分組域的業務。

　　3、測試結論

　　我們通過對TD-SCDMA產品全方位的測試，完全可以證明：

　　(1)TD-SCDMA是一種最大程度適合對稱和非對稱業務并最大限度利用可用頻率資源的3G技術，上下行資源可以利用非對稱時隙切換點的合理設制，根據實際用戶業務的要求靈活調整與配制。

　　(2)TD-SCDMA通過智能天線和聯合檢測技術解決了CDMA系統固有的呼吸效應，滿載負荷能力強，只需要更少的基站和終端傳輸功率，減少了系統多址干擾，增大了系統的覆蓋和容量，TD-SCDMA基站覆蓋面積完全達到了獨立組網的要求。

　　(3)TD-SCDMA完全支持語音、短消息、低速數據業務、高速數據業務、定位及其他多媒體類3G業務。