TD-SCDMA系统终端HSDPA射频一致性的测试分析

为了满足用户日益增长的对高速分组数据业务的需求，第三代合作组织（3GPP）在Rel5加入了HSDPA技术。HSDPA通过采用AMC和HARQ技术，引入高阶调制（16QAM），在快速分组调度的基础上，使得理论上TD-SCDMAHSDPA下行单载波可以达到2.8Mbit/s的数据传输速率，大大提高了下行容量和数据业务速率。

为了让HSDPA技术能够成功应用在实际的TD-SCDMA系统中，需要保证终端能正确实现HSDPA的各项功能，这对终端的射频一致性测试提出了新的要求。为此，3GPPRel5的TDD终端射频一致性规范（以下简称规范）专门增加了用于测试终端HSDPA各项功能的测试方法和参考配置，为各厂家测试终端的HSDPA性能给出了指导和参考。

本文首先介绍终端HSDPA射频一致性测试的基本原理和基本概念，第二部分则结合协议分析了HSDPA各个测试用例的测试目的和测试方法，最后在产业化方面，介绍了星河亮点通信软件有限公司推出的测试仪表SP6010为了支持HSDPA射频一致性测试做的工作。

2TD终端HSDPA射频一致性测试概述

终端的HSDPA射频一致性测试，是由系统模拟器（SS）提供HSDPA网络侧的环境，由衰落信道仿真器（FS）模拟多径衰落环境，由加性白高斯噪声发生器(AWGNGenerator)模拟背景噪声。SS通过模拟基站、RNC和核心网的基本功能，按照协议规定的信令流程把终端带到合适的状态，在通信过程中对终端的反馈进行记录，分析和评估。

HSDPA射频测试关注的是具备了HSDPA能力的终端在与网络进行通信的过程中，终端射频发射、射频接收以及基带信号处理的性能是否达到了规范中的最小要求。规范的第9章给出了针对具备HSDPA能力终端的射频测试规范，主要关注终端的三种能力：

（1）对HS-DSCH的解调能力；

（2）准确上报信道质量的能力；

（3）正确检测HS-SCCH中关于HS-DSCH的下行控制信息的能力。

3TD终端HSDPA射频一致性测试分析

3.1参考信道下的HS-DSCH吞吐量测试

此测试为了评估终端对HS-DSCH信道的解调性能。主要针对终端在多码道复合传输下的接收和IR-HARQ合并处理功能的性能是衡量HSDPA终端整体性能的重要指标。为了充分降低网络侧的影响，假设HS-SCCH的发射功率足够大，使得出现DTX的概率非常低。

参考信道下的HS-DSCH吞吐量测试用到了信息比特吞吐量(R)，该指标定义为在一定测试时间内，终端成功接收到的信息比特总数除以测试时间，其单位为千比特每秒。由于HSDPA的上下行非对称性，无法在上行链路将数据全部环回进行误码率或误块率分析，能够被环回的数据只有ACK/NACK。为了得到吞吐量，SS需要记录每个下行发送块的大小，并统计终端在HS-SICH上发送的对应每个发送块的反馈情况，通过式(1)计算吞吐量。

(1)

其中，

T表示测试时间，以秒为单位，M表示整个测试过程中SS发送的下行数据块数量，Nn和分别表示第n个数据块包含的信息比特数以及终端对该数据块的反馈信息。是统计信息转化函数。

（1）固定参考信道下的HS-DSCH吞吐量测试

此测试下，网络侧不开启AMC功能，而采用固定的调制编码方式和传输块大小，只考虑HARQ对HS-DSCH吞吐量的影响。规范中规定了HARQ处理相关的具体参数，包括最大传输次数和冗余及星座版本(RV)。SS依据规范附录中规定的调制编码方式和传输块大小发送HS-DSCH，并以事先定义好的处理策略响应终端的ACK/NACK/statDTX反馈，具体的处理策略见表1。SS通过统计测试过程中终端反馈的ACK，NACK以及statDTX数目，就可以由式(1)统计出吞吐量R。规范中给出了各种传播环境下对吞吐量指标的最小要求，以终端接入能力为1.1Mbit/s，调制方式为16QAM为例，规范给出的最小要求如表2所示。

表1SS响应ACK/NACK/DTX的行为(固定参考信道)

表21.1Mbit/s接入等级终端性能要求,16QAM

图1描述了进行固定参考信道下HS-DSCH吞吐量测试时，终端与SS间的HSDPA相关的三条物理信道交互内容。以终端接入能力为1.1Mbit/s，调制方式为16QAM为例，按照规范给出的HARQ参数：进程数为4，冗余版本(RV)序列为{6，2，1，5}。SS通过在HS-SCCH信道上翻转对应于同一HARQ进程的新数据指示(NDI)来指示终端有无新数据传输。新数据指示取值范围为0和1，因为收到NACK而触发重传时，SS会保持NDI不变，并应用RV序列中的后一个RV进行重传。

图1参考信道吞吐量测试HSDPA物理信道交互内容图

从图1分析可知，终端没有正确解调出HARQ第二个进程的第一个数据块，因而通过上行HS-SICH信道反馈NACK，要求重传；并且终端没有正确解调出HARQ第四个进程数据块在HS-SCCH上的控制信息，造成了statDTX。