基站射频自动测试系统解决方案
CPRI原理及测试解决方案
CPRI原理及测试解决方案（一）摘要分布式基站的基本结构与传统一体化基站有很大的不同，它将基站的基带部分(BBU/REC)和射频部分(RRU/RE/RRH)分离，分别作为单独的部分。
这种分布式结构具有配置灵活、工程建设方便、环境适应性强等优点，应用越来越广泛。
为了规范BBU和RRU 之间的接口标准，CPRI(Common Public Radio Interface)协议应运而生。
目前，CPRI 接口的测试已经成为业界关注的焦点。
R&S公司基于其强大的技术实力，于业界首先推出了基于CPRI接口的RRU和BBU测试解决方案，进一步完善了基站领域的测试需求，可以更好地为运营商、基站设备商、直放站厂商和检测机构提供相应的测试服务。
1 引言基站是由多个功能部分组成的，其中最主要的两个部分是基带部分和射频部分。
但在实用传统基站部署的网络中，基站的扩容却是运营商头疼的大问题。
这是由于传统基站的各个模块通常是集成在一起的，例如基带单元和射频单元通常是无法完全分离的，如果在基带单元资源紧张的情况下，需要进行扩容，增加基带单元的同时就必须增加射频单元，这将无法避免地导致射频部分的浪费。
而如果基站可以实现基站内的单元模块化，各模块之间各自独立，在上述情况下，就可以根据实际需要，实现只增加基带资源不增加射频资源的灵活配置，从而节省大量的设备成本。
现在新的3G/4G基站采用了开放架构，主要就是指基站的基带部分和射频部分之间采用了开放式的接口和标准协议，可分开放置；模块化则是开放架构概念的一种延伸，主要指基站的基带部分和射频部分无论从硬件还是软件上都自成一体，具有自己的功能，基带部分和射频部分相互独立。
图1所示为新一代开放式基站框图。
图1 开放式基站框图2003年6月，爱立信，华为，NEC，西门子和北电共同发起成立了通用公共无线接口(Common Public Radio Interface，CPRI)标准化组织。
射频测试方案
3.测试场地：符合国家及行业标准的测试实验室。
七、测试流程
1.测试准备：了解被测设备的技术规格，确定测试项目和方法；
2.测试实施：按照测试方案进行各项性能测试；
3.数据分析：对测试数据进行整理、分析，形成测试报告；
4.结果反馈：将测试结果反馈给设备制造商，协助其改进产品性能；
3.评估射频设备的抗干扰能力；
4.检验射频设备在极端环境条件下的可靠性。
三、测试范围
1.射频发射测试；
2.射频接收测试；
3.射频抗干扰测试；
4.射频环境适应性测试。
四、测试依据
1.国家及行业标准：如《无线通信设备射频技术要求》等；
2.设备制造商提供的技术规格书；
3.测试实验室的相关规定。
五、测试项目及方法
5.测试报告：出具符合国家及行业标准的测试报告。
八、测试结果判定
测试结果根据国家及行业标准进行判定，符合标准要求的视为合格，否则为不合格。
九、方案实施与监督
1.本测试方案由测试实验室负责实施；
2.设备制造商应积极配合测试工作，提供必要的技术支持；
3.测试过程中，如有疑问或争议，双方应及时沟通，确保测试工作的顺利进行；
1)使用射频信号发生器产生标准信号，发送至被测设备；
2)使用矢量网络分析仪或其他测试仪器监测被测设备的接收性能；
3)测试结果与标准要求进行比对。
3.射频抗干扰测试
（1）测试内容：邻道干扰抑制、同频干扰抑制、窄带干扰抑制等。
（2）测试方法：
1)使用射频信号发生器产生干扰信号，注入被测设备；
2)观察被测设备在干扰条件下的性能变化；
3)按照国家标准和设备制造商的技术规格要求，对测试结果进行评估。
射频模块自动化测试平台设计与实现
射频模块自动化测试平台设计与实现摘要：射频功放模块是发射机的重要组成部分，主要承担无线电信号与有线电信号之间的互相转换功能。
在当前发射机运行要求越来越高的背景下，尽管发射机内部射频功放模块的技术性能得到了持续的优化提升，但在实际运行中仍然容易出现各种故障。
因此，技术人员必须掌握发射机射频功放模块的故障检测与维修技术。
为此，结合当前发射机运行的环境，在概括介绍发射机的基础上，探讨分析射频功放模块故障检测技术与故障维修技术，以期为发射机的日常检测与维护提供相关技术参考。
关键词：射频模块；自动化测试；平台设计；自动化实现引言20 世纪 70 年代，研究者发现通过在不同介质表面上引入周期性的结构可对电磁波幅度进行控制。
该类设计可对不同频率下的电磁波产生滤波器效应。
21 世纪，研究者对电磁波的控制拓展到相位层面，利用周期性界面对电磁波的幅度和相位进行控制。
电磁场的应用带动科技突飞猛进的发展。
但在实际应用中，有用电磁波被利用的同时，无用电磁波给系统或者模块造成干扰，导致系统或者模块不能正常工作。
随着通信技术的不断发展，飞机、船舶、卫星、地面应用等载体的需求量越大、功能越来越复杂，其间的电磁干扰也变得尤为突出。
根据电磁兼容（EMC）的定义，不难理解，某一设备不会干扰处在同一电磁环境中的其他设备，同时自身也不会受到其他电磁干扰(Elec‐ tromagnetic Interference, EMI)的影响。
现在大多数产品均对 EMC 提出了要求。
同时，相关领域也制定了详细的标准、规范以及辐射参考标准。
在实际应用中，对电磁兼容的研究应用大多处于问题解决法的阶段。
利用 CST 仿真机壳缝隙大小与电缆间耦合大小等参数，实现电磁辐射干扰的有效抑制，但并未对板级电磁兼容进行研究与仿真; 结合测试事例，讨论按元器件布局与布线原则来达到抗干扰设计的目的，并未对其中间过程进行研究。
在产品预言前期，缺乏通过仿真手段对电磁干扰进行仿真、分析的手段，以达到提前识别电磁干扰是否存在干扰风险的目的。
R&S测试解决方案成功验证ASTRI的TD LTE微型基站
和接收机的特性 以及衰 落条件 下接收机性能进行测
试。作为验证测试的一部分 ，两 家公 司在实时条件
下对 基站 的 Ｈ Ｒ Ａ Ｑ和 ｔ ｉｇ ａｖｎｅ 功 能 进行 了 ｉ ｎ — ｄ ａｃｄ ｍ 测试 。
得 到基站的吞吐量 ，而此吞 吐量可用来衡量基站的
接收机性能 。
力科推 出用于Ｐ Ｉ Ｅ ｐ ｅｓ ．协议 分析仪 的新仿真设计验 Ｃ － ｘ ｒｓ ３０
针对硅 前期的仿真和设计验 证开发阶段 。ＳｍＰ Ｓ ｉ ＡＳ
基于力科现有 的用以显示和分析通信数据 的用 户界 面 ，扩展 了通常用在硅后期 测试的仿真环境的强大 通信数 据分析能 力。Ｓ ｎｐｙ ，世 界上主要 的半导 ｙ ｏ ｓｓ 体设计和制造软件与 Ｉ Ｐ的领导者之一 ，将是第一个 在 其 Ｐ ＩＥ ｐｅｓ ｅｉ Ｗａ Ｃ — ｘ ｒｓ Ｄ ｓ ｎ ｒ 证 Ｉ 件 中支 持 ｇ ｅ验 Ｐ软
２ｏ１ ３ ｏ．
Ｒ＆ 测试解 决方案成功验证ＡＳ Ｒ 的Ｔ Ｌ Ｅ Ｓ Ｔ Ｉ Ｄ Ｔ 微型基站
罗德与施瓦茨公 司的测试 设备与解决方案一直 对于 Ｔ Ｔ Ｄ Ｌ Ｅ信 号的产生 ，既可以使用罗德 与 用于 Ａ Ｔ Ｉ Ｔ Ｓ Ｒ Ｅ的基站的研究与开发 。新的测试解 施 瓦茨公 司的基带信 号源 Ａ Ｌ ＭＵ也可 以使据 和交 换
包 中显 示 的潜在缺 陷特 征 ，ＳｍＰ Ｓ ｉ Ａ Ｓ支持开发 者 在提 交到 硅 设计之 前 更 完整 得测 试和 调试逻 辑 设
计 ，消除 可能 导致 昂贵和 时 问浪 费的 二次 设计 的
设计 缺陷 方 面 的重 大进 展 。Ｐ Ｉ ． 发 者面 临 Ｃ ｅ３０开 的主 要 问题 是 ，需 要 快 速 发现 在 Ｌ Ｓ Ｍ 和 不 正 ＴＳ 确 的信 用 流交换 中的 电源转 换 状态 缺 陷 ，并 追 踪 到 来源 ，这 样可 以 显著 降低 新产 品 面 向市场 的开
基于GPIB总线的GSM基站自动测试系统
动测试系统将能够很好地解决上述设备检测 中存在的问
题 ，极大的提高设备测试的效率 、准确性和客观性 。
本文 中的 Ｇ Ｍ 基站 自动测试 系统通过 Ｇ Ｉ Ｓ Ｐ Ｂ总线
与测试仪表进行通信 ，并通过 Ｇ Ｉ ／ Ｂ转接设备与 Ｐ Ｂ ＵＳ
ＧＩ Ｐ Ｂ地址 ，Ｇ Ｉ ＰＢ地址格式是 固定的 ，如下 ： ＧＰ Ｂ ｂ ａ ｄ ： ｐ ｉ ｒ ｄ ｒｓ［ ：ｅ ｏ ｄ ｒ Ｉ ［ ｏ ｒ 】 ： ｒｍａｙ ａ ｄ ｅ ｓ：ｓｃ ｎ ａ ｙ
ＧＩ Ｐ Ｂ总线 的ＧＳ Ｍ基站 自动 测试 系统 的设 计和 实现 方案 。系统方案最大限度地实现 了测试的 自动化 ，并且
具有一定的代表性 ，适用于一般 自动测试系统的开发 。 关键 词 自动测试系统 基站 Ｇ Ｉ Ｖ Ｓ ＰＢ ＩＡ
随着移动通信技术的高速发展 ， 移动通信设备的测 试方法和过程也变得越来越复杂 。 传统的人工手动测试 方法存在 周期长 、工作量大 、 数据记录繁琐 、测试结果 的准确度和可靠性难以得到保证等一 系列弊端 。 建 自 构
Ｇ Ｉ Ｐ Ｂ总线 （ ＩＥ ４ ８ 即 Ｅ Ｅ ８ 总线）是一种数字式 ２ 脚 ４ 并行总线 ，数据传输 采取 位并行 ， 字节 串行 ， 向联络 双 和双 向异步的方式进行 。 总线分三类 ：６ １ 根为 Ｔ Ｌ电平 Ｔ 信号传输线 ， 条屏蔽 线 ， 条地 线。信号线又分 ３ ： 一 ７ 组
最多可以连 接 １ 个设备 。 ５ 总线上 的仪器以下列 ３ 种身份 之一 存在 ，（ ）听者 ：仅接受数据 ；（）讲者 ：仅发送 １ ２ 数据 ；（ ）控者 ：控制总线上的所有仪器的数据交换 ， ３
R&S测试解决方案成功验证ASTRI的TD LTE微型基站
公 司的基带 信号源 ＡＭＵ也 可以使 用射 频信号 源Ｓ ＭＵ。为
了满足 射频一致 性测试 要求 ，Ｌ 上行 链路实 时反馈 功能 ＴＥ
ＡＳ ＲＩ Ｌ Ｅ Ｔ Ｔ 的基站的研究与开发 。新 的测试解 决方 案也 成
功的应用于Ｌ Ｄ ＴＥ Ｆ Ｄ基站射频 一致性测试。
◎ 了解更多信息 ，请访问：Ｗ ＷＷ． ｈｅ ｓｈ ａ ．ｏ ．ｎ ｅ ．ｈ？ －２ １ ｒ ｄ－ ｃｗ ｒ ｃｒ ｃ／ｎｗｓｐｐｉ ５ 。 ｏ ｚ ｎ ｄ
馈信 号给信号 源 。在这 种方式 下 ，可以对 上行 ＨＡＲＱ以及
Ｔ ｍｉｇ ａ ｖ ｎ ｅ 功能进行 验证测试 。为 了正确模 拟基站 ｉ ｎ － ｄ ａ ｃｄ 和终端 之间 的反馈行 为 ，这两 项功能是 必须 的 。此外 ，该 测试可 以在所定 义的衰 落条件 下测量得 到基站 的吞 吐量 ， 而此吞 吐量可 用来衡量基站 的接收机性能 。 罗 德与 施 瓦 茨 公司 的 测试 设 备 与解 决 方 案一 直 用 于
ＲＳ Ｉ ＆ ￣ 试解决方案成功 验证Ａ Ｔ Ｄ ＬＥ Ｊ Ｓ Ｒ的Ｔ Ｔ 微型基站 Ｉ
香港应用 科技研 究院有 限公 司（ Ｔ ） 用 罗德 与施 ＡＳ ＲＩ 采 瓦茨公 司（ Ｓ 领先的Ｌ Ｎ］ 方案 ，对其ＴＤ Ｔ 微型基 Ｒａ ） ＴＥ Ｉ 试 —Ｌ Ｅ 在Ｓ ＭＵ和ＡＭＵ上均 已实现 。待测 的微 型基站 由ＡＳ ＴＲＩ 使 用ｐｃ Ｃ ｉ 的平 台设计 ，可以发送符 合３ Ｐ ｉｏ ｈ ｐ ＧＰ 规范的实时反
中国科技核心期刊
一８ — ３
站成功地进行 了验证测试 。根据３ Ｐ 规范Ｔ ３ ．４ 的最新 ＧＰ Ｓ ６ １１
版本要 求 ，必须对 发射机 和接收 机的特性 以及衰 落条件 下 接收机性 能进行测 试 。作 为验证 测试的一部 分 ，两家 公司 在 实时 条件下对基站的ＨＡＲ ｆｉ ｎ — ｄ ａ ｃｄ Ｑｆｔ ｌ ｍｉｇ ａ ｖ ｎ ｅ 功能进行 了业 内首次测试 。 对 于Ｔ Ｌ 信号的产 生 ，既可以使用 罗德 与施瓦茨 Ｄ ＴＥ
射频开关自动测试系统
应用 方案
测
、
：
为 了 提 高射 频 单 刀 双 掷 开 关 产 品 的 测 试 效 率
组 建 了 该 自动 测 试 系 统
。
，
降 低 人 为判 断 造 成 的 误
，
漏 测概率
。
。
该 系统 用 分 选 机 代替 人 工 操 作
配 合矢 量 网 络
分 析仪 完 成 测 量
使用的产 品 l 摘
试
。
R &S
，
、
VGA
Ou tp
u
t
、
以
用 了创新 的 硬 件和 软 件
其四端
，
口
及双独立网卡
并 且 提 供 了 可 以 允许
USE R CONT R OL
口
”
近年 来各个 客 户对 制造 商的 主要
号
，
拥 有 两 个 内部 独 立 信 号 源
，
8 个独
客 户 自定 义 的
“
性 能 参数 的过 程 控 制 能 力 ( C P 提 出 了相 应 的 要 求
。
K
) 都
立接收机 量
，
能 够 实 现 多路 并行 S 参数 测
接
D
—
口 S
，
见图1
b
。
。
该接
类型 为2
5
针
电性 能 测 试 数 据
可 以 非 常快 速 地 完 成 多 端 口 开 关
，
u
为 用 户 提 供 了 四 位 自定 义
。
是 对 于 器 件 关 键 参数 C P K 值 计算 的 基
模块 的 测 量
2 0 10
射频前端产品自动测试系统的设计与实现
射频前端产品自动测试系统的设计与实现摘要：射频前端作为波束成形不可或缺的一部分，在军工产品中广泛使用。
随着射频前端多通道能力的高速发展，传统的手动测试已经无法满足该类产品的现代化生产制造。
本文结合实际需求，提出射频前端产品的通用测试系统解决方案，实现对产品多通道的自动切换和全指标自动测试。
该系统通用性好，易于扩展升级，测试效率得到显著提升，其开发思路和经验可借鉴到类似射频类产品的测试中。
关键字：射频前端；自动测试；多通道引言射频前端类产品接收天线输出的射频信号，对信号进行放大、频率分路，是军工制造体系的重要组成部分。
其主要测试指标包含增益测试、平坦度测试，相位测试、通道一致性测试等。
随着此类产品的升级，其通道数逐渐增大，如何避免手动换线，同时实现各通道指标的自动测试成为生产制造效率提升的关键问题。
自动测试系统通过计算机控制测试测量设备[1]，完成产品的测试激励输入，测试信号检测与分析，广泛应用在高效率的功能性能测试、快速检测与维护、过程监视等场合[2]，能辅助产品的高效测试，使生产制造过程快速、标准。
因此，利用自动测试系统的设计与开发，形成一体化的自动换线和自动测试解决方案，对于提高射频前端类产品的生产与测试效率很有帮助。
1 总体设计方案总体设计方案如图1所示，整体划分为硬件平台、软件平台和测试程序集三部分。
硬件平台由控制分系统、测试设备组和系统电缆组成。
软件平台是整个测试的管理系统，测试系统的硬件资源、用户权限、数据等都由软件平台管理，测试程序也由软件平台调度。
测试程序集运行在软件平台上，完成对不同射频前端产品的测试。
用户选择不同的测试产品，软件平台会自动加载与之相应的测试程序集，控制硬件系统发送控制指令，输入信号，并采集测量结果到软件平台。
平台获取结果后，依据判断准则，得到测试结论，并可视化显示在界面上。
图 1 总体设计方案1.1 硬件平台设计硬件平台如图2所示，包括以下几部分内容：控制分系统包括供电单元、计算机设备、及各种总线板卡资源，它是整个测试设备的供电控制、工作控制的中枢。
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【导读】基站射频自动测试系统的解决方案，并对其组成、工作原理以及该方案的优点进行了详细阐述。
本文介绍了一种基站射频自动测试系统的解决方案，并对其组成、工作原理以及该方案的优点进行了详细阐述。
该基站射频自动测试系统由频谱分析仪、网络分析仪、信号源、功率计、装有自动测试软件的服务器、射频开关、不同规格的滤波器和衰减器组成。
能够根据我国目前基站/直放站射频行业检测标准、国际标准和国家无线电委员会的相关规定完成CDMA2000基站、CDMA基站、MA直放站、CDMA基站、基站、SM直放站和PHS基站共七种常见类型基站和直放站的自动测试，同时具有手动测试的功能。
自动测试系统通过GPIB总线与测试仪表进行通信，当被测设备连接到测试系统后，系统会根据被测设备的类型和测试项目自动选择射频开关通路，并通过相应的衰减器和滤波器连接到测试仪表上。
运行前系统首先进行自校准，测试结束后能对结果自动生成Word文档，自动存储和打印。
本系统支持标准测试和自定义测试两种模式。
自定义测试允许非标准参数设置及限值的修改，并具有实时监视功能。
同时，系统提供手动测试功能模块，用户可以自行设置参数，通过频谱分析仪对被测设备进行分析，并可以完成峰值功率、信道功率、占用带宽、邻道功率比、谐波等常用功能的测试。
系统软件可以提供通过LAN对仪表的远程操作功能，能够通过LAN实现中控室对试验室的远程控制测试。
本系统使用50Ω射频连接，最大输入功率60W(CW)。
系统构成如图1所示。
图1基站射频自动测试系统构成
测试系统可全面涵盖各通信系统基站射频的各项参数的测试，并可最大限度的实现测试的自动化。
其优点主要表现为：涵盖范围广，测试类型全；自动化程度高，操作简单，界面友好；配置灵活，易于随测试依据标准的修改而升级；具有自动校准系统，测试精度高；具有LAN
接口，能把多个分散的实验室组成网络，实现测试数据共享。
一、测试标准
该测试系统所采用的测试标准主要依据基站/直放站射频行业检测标准、国际标准和国家无线电委员会的相关规定。
在测试过程中，对于同一个被测设备可以选择不同的测试标准进行测试。
对于同一个测试标准，既可按照标准要求测试全部的测试项目，也可以根据自身需要选择部分测试项目，具有较大的灵活性。
另外，测试系统还提供了testcase的存储功能,，通过该功能可以很方便的调用以往的测试项目和参数。
系统采用文本方式记录测试项目和对应测试标准的限值，便于随标准的更新对测试参数进行调整。
二、测试仪表的选择
该系统所采用的测试仪表主要有：频谱分析仪、网络分析仪、信号源和功率计。
第二代、第二代半和第三代移动通信终端设备检测和基站设备检测系统的测试频率范围应满足
400MHz～2600MHz.。
杂散发射测试范围应高于12.75GHz。
综合考虑目前主流的无线综合测试仪各自的优势，系统所采用仪表见表1。
三、射频开关系统
射频开关系统是整个测试系统的关键组成部分，它集成了射频开关、滤波器、衰减器、隔离器、环形器等射频器件以及射频开关控制电路，完成测试通路选择、滤波等功能。
射频开关系统的面板连接情况如图2所示。
图2射频开关系统面板
RFInput(射频输入)：被测设备的发射端口通过此接口连接到本测试系统测试；
RFOutput(射频输出)：本系统信号源的输出端口，通常情况下不连接，测量直放站时提供给被测直放站源信号；
SG(信号源)：射频单元的信号源输入端口，应连接到系统信号源E4438C；
SAInput(频谱分析仪输入)：应连接到系统频谱分析仪的RF输入口；
NAInput(网络分析仪输入)：应连接到系统网络分析分析仪的RF输入口；
12VDC(12V直流接口)：应连接到系统的直流源(12V)。
根据测试项目连接好测试仪表和被测设备后，系统控制台通过GPIB控制射频接口单元的动作，对射频开关的控制综合考虑了以下四个因素：测试依据标准、被测设备类型、测试项目和测试频率。
系统每次运行前自动对射频接口单元的射频连接通路进行校准，从而保证系统的测试精度。
四、自动测试软件
自动测试软件是整个系统的神经中枢，它能够根据不同的测试设备类型对测试仪表和射频开关进行控制，完成整个测试流程，测试结果的数据和图形保存到SQLServer数据库中，并能够自动生成报告。
自动测试软件从功能上可划分为四个部分：系统管理、在线测试、离线测试、查看报告。
如图3所示。
自动测试软件带有权限的管理，分为三级：管理员、测试人员和访客。
管理员具有最高的管理权限，能够使用软件的所有功能；测试人员权限次之，除了不具备系统管理的权限外，其他的权限都具备；访客的权限最低，只能进行离线测试和报告查询。
图3自动测试软件组成模块
图4所示是被测设备自动测试的流程。
测试人员首先按系统提示连接被测设备，填写必要的测试信息，然后按用户的需求选择测试项目，既可以按照标准选择全部测试项目，也可以根据需求选择部分测试项目。
测试过程中系统软件会根据不同的测试项目自动设置开关和仪表参数。
测试结束后，系统会提示用户保存测试结果，将测试结果和部分测试图形保存到数据库中。
对于保存到数据库中的测试数据，测试人员可以随时进行查询，并生成word型的测试报告。
图4在线测试流程图
五、总结
该基站射频自动测试系统安装于一个大型测试机柜内，系统的运行由高性能工作站集中控制，测试软件能根据用户要求完成标准中对基站的各测试项目。
该测试软件采用中文界面设计，操作简便，既可以一次完成基站、直放站全套测试项目的自动测试及结果输出，也可以进行某项指标的单项测试。
测试系统间的切换﹑测试通路的选择和通信链路的建立，通过软件控制仪表和射频接口单元自动完成，不需要进行手动连接。
测试结果的储存、打印和存档可以通过系
（信息产业部电信研究院张睿苏娜蒋阿芳戈志勇吴统控制软件的图形界面方便的进行。
镝）。