精品文檔精心整理精品文檔可編輯的精品文檔中國電信LTE網絡質量評估測試規范(試行稿)中國電信集團公司2015年4月

目錄1. 總則 51.1 概述 51.2 術語定義 51.3 測試儀表 52. 城區DT測試方法 52.1 測試儀表 52.2 城區DT長呼測試 62.2.1 測試目的 62.2.2 測試時間 62.2.3 測試范圍 62.2.4 測試速度 72.2.5 測試步驟 全采樣方式 抽樣測試方式 82.3 城區DT短呼測試 92.3.1 測試目的 92.3.2 測試時間 92.3.3 測試范圍 102.3.4 測試速度 102.3.5 測試步驟 102.4 鎖定測試 112.4.1 鎖定制式測試 112.4.2 鎖定頻點測試 112.4.3 鎖定模式測試 112.4.4 鎖定小區測試 112.5 FTP服務器設置 122.5.1 FTP服務器功能要求 122.5.2 FTP服務器部署要求 123. 城區CQT測試方法 123.1 測試儀表 123.2 城區CQT測試場所選取 133.3 測試位置的選取 143.4 測試步驟 153.4.1 CQTFTP業務測試 153.4.2 CQTPing業務測試 154. 網絡質量評估重點 154.1 覆蓋評估 164.1.1 關鍵參數 RSRP SINR RSRQ PUSCH-TxPower PUCCH-TxPower 184.1.2 關鍵指標 覆蓋率 里程覆蓋率 4G/3G占用時長 194.2 接入性能評估 194.2.1 數據維度 194.2.2 關鍵信令/事件 Attach流程 Service流程 224.2.3 關鍵指標 RRC連接建立成功率 E-RAB建立成功率 無線接通率 ATTACH成功率 Service成功率 254.3 業務保持能力評估 254.3.1 數據維度 254.3.2 關鍵信令/事件 FTPdownload/uploadfailed RRCrelease RRCconnectionreestablishmentrequest 254.3.3 關鍵指標 2 業務掉線率 2 無線掉線率 264.4 業務性能評估 274.4.1 數據維度 274.4.2 關鍵參數 2 RB 2 MCS 2 CQI 2 RI 304.4.3 關鍵指標 30 PDCP層速率 30 Ping時延 30 PRB調度 30 MCS 3 CQI 3 BLER 3 單雙流調度比例 3 MIMO 334.5 移動性能評估 344.5.1 數據維度 344.5.2 關鍵信令/事件 3 MeasurementReport 3 RRCconnectionreconfiguration 344.5.3 關鍵指標 3 切換成功率 3 切換控制面時延 3 切換用戶面時延 3 LTE->CDMA2000系統間小區切換出成功率 3 LTE->CDMA2000系統間小區切換出時延 365. 附錄：其他關鍵指標 37

總則概述無線網絡只有通過實際網絡質量的檢查測試才能獲得真正意義上的網絡運行質量信息，才能了解用戶對網絡質量的真實感受。通過DT測試和CQT測試在現場模擬用戶行為，結合專業測試工具進行分析，是獲取無線網絡性能、發現無線網絡問題的主要方法。通過與競爭對手網絡進行現場測試綜合對比，還可以了解中國電信LTE網絡與競爭對手網絡在網絡性能上的差距。術語定義DT（DrivingTest）測試是使用測試設備沿指定的路線移動，進行不同類型的呼叫，記錄測試數據，統計網絡測試指標。CQT（CallQualityTest）測試是在特定的地點使用測試設備進行一定規模的撥測，記錄測試數據，統計網絡測試指標。測試儀表網絡質量評估通常采用路測儀表進行，其形態包括傳統儀表、便攜式儀表等；建網初期評估網絡基本覆蓋時，同時也需要采用掃頻儀輔助測試。測試時所使用的軟硬件設備，必須滿足中國電信集團相關的儀器儀表規范。城區DT測試方法本章主要介紹的是以評估網絡質量為目的的常規測試方法，評估網絡質量應根據測試和優化的目的，選取對應的方法進行測試。測試儀表傳統路測儀表：場景終端要求電腦要求儀表要求長呼建議三星N7509V操作系統：win732位CPU：IntelCorei5內存：4G硬盤大?。?00G支持4/3G互操作控制，CAT4短呼——支持4/3G互操作控制鎖定測試建議海思芯片終端；或三星N7509V（鎖制式/頻點）——支持鎖定制式/頻點/小區；支持4/3G互操作控制，CAT4自動路測儀表：分類要求測試模塊要求使用CAT4的FDD/TDD模塊，如需測試4/3G互操作，模塊需同時支持eHRPD網絡；管理平臺要求完成設備管理及指標分析；支持設備的在線監控；支持問題區域的分析及閉環管理；便攜儀表：要求操作系統為安卓或IOS；支持4/3G互操作，CAT4終端；專業版需支持無線參數及信令采集。城區DT長呼測試測試目的通過長呼測試，對網絡覆蓋質量、保持性能、切換性能、吞吐率進行評估。測試時間建網初期可任意時間測試，在LTE正式商用并且用戶數量具備一定規模后，建議測試安排在工作日（周一至周五）9:00-19:00進行。新疆和西藏的測試時間由于時差延后1個小時。測試范圍測試范圍主要包括：城區主干道、商業密集區道路（商業街）、住宅密集區道路、學院密集區道路、機場路、環城路、沿江兩岸、城區內主要橋梁、隧道、城內風景點周邊道路等。要求測試路線盡量均勻覆蓋整個城區主要干道和次級街道，并且盡量不重復，在主/次干道已測完的情況下，在工作負荷允許的情況下，建議對重點業務區域所有道路進行遍歷測試。測試速度在城區應盡量保持正常行駛速度（30~60公里/小時）；在城郊快速路車速應盡量保持在60~80公里/小時，高速公路盡量保持在80公里/小時以上，不限制最高車速。測試步驟全采樣方式全采用方式適宜在無流量成本壓力，并且網絡對大流量測試不敏感時使用。測試內容：FTP上傳/下載測試，通過上傳/下載超大文件，長時間保持FTP業務測試。測試條件要求：測試時，保持車窗關閉，將LTE終端、支持LTE測試的路測設備放置在第二排座位中間，連接好GPS；根據測試的要求，儀表設置為“Hybrid”模式。測試步驟：確認測試終端已經成功附著網絡，并能連接網絡發起業務；利用測試軟件中的內置FTP測試功能，從FTPserver上下載一個足夠大的文件（5GB以上），設置5線程下載，每個線程獨立下載完整文件（不使用斷點續傳），下載次數設置無限次（或設置大于測試時間的次數），保證行駛期間測試不中斷，業務可循環進行；利用測試軟件中的內置FTP測試功能，向FTPserver上傳足夠大的文件（2GB以上），設置為多文件上傳（并發數量設置為5），上傳次數設置無限次（或設置大于測試時間的次數），保證行駛期間測試不中斷，業務可循環進行；當終端離開LTE網絡回落/切換到EHRPD網絡時，測試軟件自動停止FTP業務，終端回到休眠態。當終端在休眠態重選到LTE網絡后，自動發起FTP測試。上傳、下載分別在兩部終端同時進行測試；當發生撥號連接異常中斷后，應間隔10秒后重新發起連接：如果屬于因人為誤操作終端未到周期就主動釋放造成撥號連接中斷，則不計為掉話，但撥號異常中斷前的傳輸過程FTP速率采樣點和時間納入統計。測試過程中若連續10秒FTP層沒有任何數據傳輸，開始自動嘗試PING服務器，包大小為32字節，間隔時間1秒鐘，超時時間2秒鐘，直到FTP傳輸恢復或FTP測試失敗后停止；測試過程中若超過30秒FTP層沒有任何數據傳輸，此時需斷開網絡連接，并記為一次業務掉線；該數據傳輸過程最后30秒對應的FTP速率采樣點和時間不納入LTE的速率統計。測試過程中若出現FTP服務器登錄失敗，應間隔4秒后重新登錄；連續10次登錄失敗，應斷開網絡連接，間隔10秒后重新進行測試。抽樣測試方式抽樣方式適宜在有流量成本壓力，并且網絡對大流量測試敏感時使用，如多運營商網絡對比測試。測試內容：時間抽樣的ABM測試，長時間保持UDP業務測試。測試條件要求：測試時，保持車窗關閉，將LTE終端、支持LTE測試的路測設備放置在第二排座位中間，連接好GPS；根據測試的要求，儀表設置為“Hybrid”模式；同時，準備基于UDP業務的測試服務器。測試步驟：確認測試終端已經成功附著網絡，并能連接網絡發起業務；下載測試測試采用抽樣帶寬方式，在每1S時間內，只在連續的100ms時間內進行UDP傳輸。上傳測試測試采用抽樣帶寬方式，在每1S時間內，只在連續的100ms時間內進行UDP傳輸。當終端離開LTE網絡回落/切換到EHRPD網絡時，測試軟件自動停止抽樣業務測試，終端回到休眠態。當終端在休眠態重選到LTE網絡后，自動發起抽樣測試。上傳、下載分別在同一終端分時隙進行測試；當發生撥號連接異常中斷后，應間隔10秒后重新發起連接：如果屬于因人為誤操作終端未到周期就主動釋放造成撥號連接中斷，則不計為掉話，但撥號異常中斷前的傳輸過程抽樣速率采樣點和時間納入統計。測試過程中若超過30秒應用層沒有任何數據傳輸，此時需斷開網絡連接，并記為一次業務掉線；該數據傳輸過程最后30秒對應的抽樣速率采樣點和時間不納入LTE的速率統計。城區DT短呼測試測試目的通過短呼測試，對網絡接入性能、用戶面時延進行評估。測試時間建網初期可任意時間測試，在LTE正式商用并且用戶數量具備一定規模后，建議測試安排在工作日（周一至周五）9:00-19:00進行。新疆和西藏的測試時間由于時差延后1個小時。測試范圍同DT長呼測試范圍。測試速度同長呼測試。測試步驟測試內容：循環進行PING測試。測試條件要求：測試時，保持車窗關閉，將LTE數據卡、支持LTE測試的路測設備放置在第二排座位中間，連接好GPS；根據測試的要求，儀表設置為“LTEONLY”模式。測試步驟：檢查PING服務器及測試系統配置，可使用FTP服務器作為PING服務器，要求服務器打開PING功能。終端在Idle狀態發起AttachRequest附著LTE網絡。當終端處于激活態時，終端對PING服務器的IP地址進行PING操作，開始PING測試。每次PING包測試（成功或超時）間隔為10秒，PING包超時時間為5秒，PING包長為512Bytes。每次連接在重復10次PING包測試后，發起Detach去附著斷開網絡連接，使終端回到Idle狀態；間隔10秒后，重新執行上述操作，保證測試期間任務循環執行如出現網絡連接異常中斷，應斷開撥號，間隔10秒后重新連接并繼續測試，該次異常事件對應的PING周期內的PING時延、嘗試及失敗次數不納入統計。鎖定測試鎖定測試指根據測試優化的要求，鎖定網絡制式、鎖定頻點、鎖定小區等方式進行測試。鎖定制式測試鎖定LTE網絡測試測試主要用于評估LTE網絡質量，避免終端切換至其他網絡（2G/3G）導致部分區域LTE未測試。建議：在LTE網絡質量評估的DT測試中鎖定LTE網絡。具體操作-在終端或路測軟件中設置網絡為LTEonly。鎖定頻點測試在多頻組網的LTE網絡中，鎖定頻點測試用于評估LTE網絡的單頻網絡質量，而且優化人員通過單頻網絡測試數據，可獲得各頻段LTE小區分別對道路的覆蓋情況，對多頻組網的網絡優化提供數據參考。建議：根據網優需求進行測試，不要求常規化。具體操作-在終端或路測軟件中選擇鎖定頻點，設置EARFCN后執行即可。鎖定模式測試在FDD/TDD混合組網的LTE網絡中，鎖定模式測試用于評估LTE網絡的FDD/TDD網絡質量，通過鎖定模式的測試數據，可分別獲得FDD及TDD網絡的覆蓋及質量情況，對FDD/TDD混合組網的建設及結構優化提供數據參考。建議：根據網優需求進行測試，不要求常規化。具體操作-在終端或路測軟件中選擇模式，設置后執行即可。鎖定小區測試鎖定小區功能一般用于單個小區的性能評估/驗證工作，例如進行拉遠測試等。建議：根據網優需求進行測試，不要求常規化。具體操作-在終端或路測軟件中選擇鎖定小區，設置小區的EARFCN和PCI后執行即可。FTP服務器設置FTP服務器功能要求支持斷點續傳功能，支持多線程，服務端支持PASSIVE被動模式，放開帳號登錄數限制，放開用戶上傳下載權限并打開ping功能，放開帶寬限制，保留操作日志。注：服務端PASSIVE被動模式對應客戶端連接屬性的PASV模式配合使用。建議配置服務器軟件：Linux:vsftpd-2.0.1以上Win32:FileZillaServerversion0.9.41betaFTP服務器部署要求（1）采用專用服務器用于測試，操作系統優先采用Unix，啟用FTP服務，安裝FTP服務器端，允許PING操作，硬盤預留空間容量不少于1TB。如有防火墻，需放開FTP和PING服務端口，系統應安裝所有安全漏洞補丁。（2）支持斷點續傳功能，支持多線程，服務端支持PASSIVE被動模式，放開帳號登錄數限制，放開帶寬限制，保留操作日志。（3）各省需配置至少兩臺公網FTP服務器，吞吐量帶寬1000Mbps的帶寬與性能要求，盡量減少外圍因素對數據吞吐量的影響。城區CQT測試方法測試儀表終端要求電腦要求儀表要求可使用三星N719U操作系統：win732位CPU：IntelCorei5內存：4G硬盤大?。?00G支持3G/4G互操作支持室內打點城區CQT測試場所選取城區CQT測試時重點在話務量相對較高的區域、品牌區域、市場競爭激烈區域、特殊重點保障區域內選取位置點。地理上盡可能均勻分布，場所類型盡量廣。重點選擇有典型意義的大型寫字樓、大型商場、大型餐飲娛樂場所、大型住宅小區、高校、交通樞紐和人流聚集的室外公共場所等。各場所選取比例：測試場所類型場所類型所占比例商務辦公類五星級標準認證酒店、四星級標準認證酒店、三星級標準認證酒店、三星級以下認證酒店、快捷商務酒店、其它旅舍、商務辦公大廈、會務中心、展覽中心、交易所15%機關企業類人民政府、人大政協、政府部門、公檢法、街道機構、各黨派和社團、廠礦農企、新聞媒體、科研機構、社會福利院、特殊場所、其它企事業、外國駐華大使館、領事館、軍事機關、軍用運輸、其它軍事場所10%教育醫療類公立重點高校、公立普通高校、私立民辦高等院校、成人教育院校、省市級重點中小學、普通中小學、中等專業學校、幼兒園、特殊學校、社會就業培訓機構、其它教育培訓機構、歷史文化場館、藝術場館、科教場館、書籍檔案場館、革命教育基地、其它科教文化場所、三甲醫院、普通公辦醫院、民辦醫院、其它醫療機構、衛生防疫站、保健體檢中心、休療養機構15%商業市場類大型綜合百貨公司、中小型百貨商店、大型超市、中小型超市、美容連鎖、服飾連鎖、汽車服務連鎖、嬰幼兒連鎖、家電連鎖、其它連鎖機構、食品、服飾、紡織、醫藥、汽配、電子、文體、農貿市場、五金交電、工藝美術、家居建材、辦公用品、寵物、其它專業零售批發市場、中國電信營業廳、中國移動營業廳、中國聯通營業廳、其它通信運營商營業廳、銀行儲蓄類營業廳、水/電/氣/煤營業點、有線電視運營商營業點、其它行業營業廳15%餐飲娛樂類酒樓飯店、快餐店、地方小吃街、休閑咖啡廳、其它餐飲場所、文化娛樂活動場所、游樂場、KTV、舞廳酒吧、洗浴中心、棋牌茶室、歌舞劇院、其它類型娛樂場所、公園、動物園、植物園、步行街、社會廣場、國家5A級風景區、國家4A級風景區、其它旅游景區、體育運動場所、健身俱樂部、其它類型體育場所15%居民住宅類低層住宅、高層住宅、混合式小區住宅、普通低層住宅、城中村住宅、其它舊式住宅居民區、花園洋房式住宅、獨立別墅區住宅、聯排別墅區住宅20%交通樞紐類火車站、地鐵站、城市輕軌客站、磁懸浮客站、海港、河港、城市輪渡、民用機場、軍民合用的機場、長途客運站、高速公路服務區、城市汽車站、交通廣場、機動車停車場庫、非機動車停車場庫10%測試位置的選取測試位置點的選取應合理分布，選取人流量較大和無線業務使用習慣的地方，容易暴露區域性覆蓋問題，而不是孤點覆蓋問題。每個CQT場所重點測試以下位置及其主要通道。（1）建筑物內要求分頂樓、樓中部位、底層。某一樓層內的采用點應在以下幾處位置選擇，具體以測試時用戶經?；顒拥牡攸c為首選。（2）大樓出入口、電梯口、樓梯口和建筑物內中心位置。（3）人流密集的位置，包括大堂、餐廳、娛樂中心、會議廳、商場和休閑區等。（4）成片住宅小區重點測試深度、高層、底層等覆蓋難度較大的場所，以連片4-5棟樓作為測試對象選擇采樣點。（5）醫院的采樣點重點選取門診、掛號繳費處、停車場、住院病房、化驗窗口等人員密集的地方。有信號屏蔽要求的手術室、X光室、CT室等場所不安排測試。（6）風景區的采樣點重點選取停車場、主要景點、購票處、接待設施處、典型景點及景區附近大型餐飲、娛樂場所。（7）火車客站、長途汽車客站、公交車站、機場、碼頭等交通聚集場所的采樣點重點選取候車廳、站臺、售票處、商場和廣場。（8）學校的采樣點重點選取宿舍區、會堂、食堂、行政樓等人群聚集活動場所，如學生活動中心（會場/舞廳/電影院等）、體育場看臺、露天聚集場所（宣傳欄）、學生宿舍/公寓、學生/教工食堂、校部/院系所辦公區、校內商業區、校內休閑區/博物館/展覽館、校醫院、校招待所/接待中心/對外交流中心/留學生服務中心，校內/校外教工宿舍（住宅小區）、小學/幼兒園校門口以及校外毗鄰商業區（如學生街）等。教學樓主要測試休息區和會議室。（9）步行街的采樣點應該包括步行街兩旁的商鋪及休息場所。測試步驟CQT業務測試前，應通過GPS記錄測試點的經緯度，準備測試場景的室內地圖（可拍攝室內疏散通道分布圖），測試時，應根據行走的路線在地圖上面打點。針對不同的評估維度及角度，可采用鎖定LTE或者混合模式的方法進行測試。CQTFTP業務測試同DT測試方法，長呼測試時，指定每個測試點的測試時長不少于5分鐘。CQTPing業務測試同DT測試方法，需設置Ping包大小為32Byte、512Byte分別進行測試，每種包大小分別進行ping測試100次。其余要求同DT測試方法。網絡質量評估重點LTE網絡質量主要可以從以下幾個方面進行評估：1、覆蓋；2、接入性能；3、業務保持能力；4、業務性能；5、移動性能。評估類別關鍵指標覆蓋覆蓋率里程覆蓋率4G/3G占用時長接入性能RRC連接建立成功率E-RAB建立成功率無線接通率ATTACH成功率Service成功率業務保持能力業務掉線率無線掉線率業務性能應用層速率Ping時延PRB調度MCSCQIBLER單雙流調度比例MIMO移動性能切換成功率切換控制面時延切換用戶面時延LTE->CDMA2000系統間小區切換出成功率LTE->CDMA2000系統間小區切換出時延覆蓋評估關鍵參數RSRP Referencesignalreceivepower，參考信號接收功率，用于衡量某扇區的參考信號的強度，在一定頻域和時域上進行測量并濾波。可以用來估計UE離扇區的大概路損，LTE系統中測量的關鍵對象。在小區選擇中起決定作用。 通常說的RSRP是指CRS的RSRP，CRS指Cell-specificreferencesignals，具體資源單元映射情況如下：Mappingofdownlinkreferencesignals(normalcyclicprefix)單位：dBm，取值范圍：-140dBm至-40dBm備注：一般取第一個天線端口的數值R0，如果第二個天線端口測量值R1可靠，則取R0和R1的最大值。SINRSignaltointerference-plus-noiseratio，信號與干擾加噪聲比。一般情況下，SINR是指CRS的SINR，即關注測量頻率帶寬內的小區，小區的參考信號的無線資源的信號干擾噪聲比。單位：dB，取值范圍：-20dB至50dB對于兩個天線端口的測量值，SINR取SINR0及SINR1的平均值。RSRQReferenceSignalReceivedQuality，參考信號接收質量，小區參考信號功率相對小區所有信號功率（RSSI）的比值。RSRQ計算方法為：N×RSRP/RSSI,N為RSSI測量帶寬內的RB數；單位：dB，取值范圍：-40dB至0dBPUSCH-TxPower物理上行共享信道(PhysicalUplinkSharedChannel)發射功率。LTE的上行數據在PUSCH上傳輸，因此PUSCH-TxPower反饋的是上行數據傳輸時的發射功率。[dBm]單位：dbm，取值范圍：-40dbm至23dbmPUCCH-TxPower物理上行控制信道(PhysicalUplinkControlChannel)發射功率。即終端上行控制信道上發送控制信息時的發射功率，在一些情況下控制信息在PUSCH上傳輸，PUCCH空閑，因此PUCCH-TxPower可能值為空。[dBm]單位：dbm，取值范圍：-40dbm至23dbm關鍵指標覆蓋率定義：覆蓋率＝(RSRP≥--105dBm&SINR≥-3dB)的采樣點數/采樣點總數×100％注：本定義適用于城區、農村、鄉鎮、風景區等各類場景下LTE網絡測試時的覆蓋率統計。采樣點總數為所有測試終端的采樣點樣本數之和。覆蓋率綜合通話狀態、空閑狀態以及網絡無覆蓋時的結果。里程覆蓋率定義：覆蓋率＝(RSRP≥--105dBm&SINR≥-3dB)的里程/測試總里程×100％注：本定義適用于高速公路、鐵路、航道等場景下LTE網絡測試的里程覆蓋率統計。測試路段總里程數：含GPS數據的采樣點間距離之和。里程覆蓋率綜合通話狀態、空閑狀態以及網絡無覆蓋時的結果。4G/3G占用時長定義：4G占用時長=混合模式下4G網絡占用時長/測試總時長3G占用時長=混合模式下3G網絡占用時長/測試總時長注：本定義側重于從用戶感知層面評估用戶面的4G業務覆蓋率，4G占用時長包含滿足(RSRP≥--105dBm&SINR≥-3dB)的時間以及不滿足(RSRP≥--105dBm&SINR≥-3dB)的時間兩部分。接入性能評估數據維度終端接入主要包括attach和service。在接入步驟來看重點關注：1、RRC建立（含隨機接入）；2、ERAB建立。關鍵信令/事件Attach流程Attachprocedure上圖為3GPP中的attach流程圖，在上圖中attachreq是指在RRCconnectionsetupcomplete攜帶的attachreq，在此之前有RRC建立的過程：在測試過程中體現的是終端的流程，先有attachreq，由attachreq觸發RRCconnectionreq，當RRC建立完成時Attachreq才發送給網絡。在實際測試過程中看到終端的attach流程順序是:1、attachrequest2、RRCconnectionrequest3、Msg1：RA4、Msg2：RAR5、…….(見RRC建立流程及attach信令流程)Attach的幾種重要的步驟包括：鑒權、加密、終端能力上報、承載建立。一般情況下在開機階段自動完成Attach過程，在測試計劃中未配置attach相關設置的時候，測試過程中一般情況沒有attach的過程，只有當出現異常，網絡側將終端detach后，才會有attach的過程。Service流程在IDLE態由業務觸發service過程包括終端觸發和網絡觸發兩種，流程圖分別如下：UEtriggeredServiceRequestprocedureNetworktriggeredServiceRequestprocedure與Attach的過程類似，上圖中的servicereq是在RRC建立完成消息攜帶的Servicereq，測試中在終端側看到service過程還包括RRC建立過程。在service過程中也包括：鑒權、加密、承載建立。與Attach主要的區別在于網絡側已經存儲終端能力，終端不需要再上報終端能力，在RB建立過程中，service只需要建立DRB/SRB2，不再需要建立EPS默認承載。關鍵指標RRC連接建立成功率定義：RRC連接建立成功率＝RRC連接建立成功次數/RRC連接建立嘗試次數×100%。注：RRC連接建立嘗試次數：UE發出的“RRCConnectionRequest”消息；RRC連接建立成功次數：收到RRCConnectionsetupcomplete消息，表示成功。E-RAB建立成功率定義：E-RAB建立成功率＝（Attach過程E-RAB建立成功次數+ServiceRequest過程E-RAB建立成功次數+承載建立過程E-RAB建立成功次數）/（Attach過程E-RAB請求建立次數+ServiceRequest過程E-RAB請求建立次數+承載建立過程E-RAB請求建立次數）×100%。注：E-RAB請求建立：搜索RRC連接重配完成消息，找到后，繼續判斷其最近上一條RRCConnectionReconfiguration，如果信元MobilityControlInfo不存在，且RadioResourceConfigDedicated的DRB-ToAddModifyList存在，則表示為RRC重配事件為E-RAB建立請求E-RAB建立成功：收到RRCConnectionReconfigurationComplete消息無線接通率定義：無線接通率＝E-RAB建立成功率×RRC連接建立成功率（業務相關）×100%ATTACH成功率定義：ATTACH成功率＝ATTACH成功次數/ATTACH嘗試次數×100%。Service成功率定義：SERVICE成功率＝SERVICE成功次數/SERVICE嘗試次數×100%。業務保持能力評估數據維度掉線率可分為兩個層面，分為業務掉線率和無線掉線率。業務掉線率側重于用戶感知，無線掉線率側重于體現網絡側存在的業務中斷問題。關鍵信令/事件FTPdownload/uploadfailedFTP上傳下載失敗條件：FTPdownload/uploadfailed事件觸發條件：1、根據設定的超時時間N，持續出現N秒應用層無流量；2、撥號連接主動斷開。RRCreleaseRRCrelease包括兩個方面：1、終端收到網絡側下發的RRCconnectionrelease消息，終端狀態轉變為IDLE。2、由于弱覆蓋等一些原因，終端無法保持RRC連接態，終端自動將狀態轉變為IDLERRCconnectionreestablishmentrequest終端會在一些異常情況下RRC連接重建立，具體情況包括：1、終端檢測到底層無線鏈路失敗；2、切換失??；3、收到PDCP包完整性校驗失??；4、RRC重建立失敗。關鍵指標業務掉線率定義：業務掉線率=業務掉線次數/業務總次數×100%注：業務掉線：業務過程中，持續出現30s應用層無流量或網絡連接主動斷開均視為業務掉線。無線掉線率定義：無線掉線率=無線掉線次數總和/無線業務建立成功總次數*100%注：業務建立成功；采用其他業務或者長呼時，測試正常進行每90秒記為一次業務建立成功；無線掉線次數：1）在業務過程中，觸發RRC重建立，記為一次掉線；若重建失敗導致的多次連續重建，只記為一次掉線；2）在業務過程中，沒有觸發RRC重建立，終端返回RRCIDLE或脫網狀態，記為一次掉線；其中：上述兩種情況的掉線情況不重復計算終端因為IDLETIMER釋放RRC連接，返回IDLE狀態不計為掉線；終端切換失敗后，在第一次RRC鏈路重建成功的，不計為掉線；業務掉線率的評估，建議采用FTP上傳和FTP下載業務測試方式；業務性能評估數據維度數據業務評估主要考察上下行的速率，最終目的是希望獲得良好的上下行速率，影響速率的關鍵因素是分析的重點：資源調度、調制方式、MIMO，可以從上述三個方面評估網絡。除此之外，時延也是用戶感知的一個重要部分，從指標上看，分為用戶面和控制面時延。關鍵參數RBResource

Block，資源塊。通常情況下提到的RB是指PRB，物理上實際分配的RB。網絡給用戶調度的RB越多，則可能獲得越高的速率。由下表可以看到：在NormalCP的情況下RB在頻域上是占用180kHz(12個頻寬為15kHz的子載波)，頻域上市占用7個symbol（OFDM符號）ConfigurationNormalcyclicprefix127Extendedcyclicprefix6243ConfigurationNormalcyclicprefix127Extendedcyclicprefix126DownlinkresourcegridUplinkresourcegridMCSModulationandCodingScheme，調制與編碼策略。MCS決定了固定資源下攜帶數據量的大小。MCSIndexModulationOrderTBSIndexMCSIndexModulationOrderTBSIndexRedundancyVersionrvidx02002001211210222222032332304244240525525062662607277270828828092992901049102100114101141001241112411013412134120144131441301541415414016415164150176151741601861618417019617194180206182041902161921619022620226200236212362102462224622025623256230266242662402762527625028626286260292reserved29reserved1304302316313ModulationandTBSindextableforPDSCH（藍色部分）Modulation,TBSindexandredundancyversiontableforPUSCH（灰色部分）（注：ModulationOrder中2/4/6分別代表QPSK/16QAM/64QAM）CQIChannelQualityIndicator信道質量指示符。終端周期性或非周期性向網絡上報CQI，反饋終端測量到的信道質量情況，網絡側根據信道質量指示CQI采用不同的調制方式進行數據傳輸。CQI值越高代表終端側測量到的信道質量越好。CQIindexmodulationcoderatex1024efficiency0outofrange1QPSK780.15232QPSK1200.23443QPSK1930.37704QPSK3080.60165QPSK4490.87706QPSK6021.1758716QAM3781.4766816QAM4901.9141916QAM6162.40631064QAM4662.73051164QAM5673.32231264QAM6663.90231364QAM7724.52341464QAM8735.11521564QAM9485.5547RIRankIndicator，終端根據信號解調得到信號相關性的情況上報RI，網絡側將終端上報的RI作為單雙流調度的依據之一。關鍵指標PDCP層速率定義：PDCP層下載速率＝PDCP層總下載數據量/下載總時長PDCP層上傳速率＝PDCP層總上傳數據量/上傳總時長注：總時長為測試過程中占用4G和3G總時長。PDCP層4G平均下載速率=PDCP層總下載數據量/占用4G時長PDCP層4G平均上傳速率＝PDCP層總上傳數據量/占用4G時長Ping時延定義：Ping時延＝各次Ping成功的時間相加/Ping成功的次數注：Ping時延反饋了無線網絡抖動的情況。PRB調度定義：下行平均每秒調度PRB個數=下載過程中下行調度PRB總個數/總下載時長上行平均每秒調度PRB個數=上傳過程中上行調度PRB總個數/總上傳時長下行平均每時隙調度PRB個數=下行業務調度PRB個數總和/（已調度給UE的子幀數*2）上行平均每時隙調度PRB個數=上行業務調度PRB個數總和/（已調度給UE的子幀數*2）下行子幀調度率=調度給UE的子幀數總和/下行業務時長上行子幀調度率=調度給UE的子幀數總和/上行業務時長注：上述指標代表了上下行PRB調度整體情況，PRB的調度數量取決于兩個指標：1、平均每時隙調度PRB個數；2、子幀調度率。分別代表了資源調度的頻域和時域。在頻域上RB調度的數量最大值由帶寬決定：系統帶寬1.435101520傳輸帶寬RBNum615255075100Subcarriers721803006009001200MHz1.082.74.5913.518在時域上，FDD系統的調度是可全調度的。在TDD系統中的調度由SubFrameAssignmentType、SpecialSubFramePatterns決定。Uplink-downlinkconfigurationDownlink-to-UplinkSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUDMCS定義：下行Code0MCS平均值=下行碼字0MCS值總和/下行碼字0MCS上報次數下行Code1MCS平均值=下行碼字1MCS值總和/下行碼字1MCS上報次數上行MCS平均值=上行碼字MCS值總和/上行碼字MCS上報次數注：對MCS進行統計時只統計MCS0-28，MCS29/30/31為保留位，可用于重傳等情況。MCS需要按照單流、雙流及綜合單雙流分別統計。CQI定義：Code0CQI平均值=下行碼字0CQI值總和/下行碼字0CQI上報次數，高頻率CQI占比=max(每種CQI上報個數/CQI上報個數總和)Code1CQI平均值=下行碼字1CQI值總和/下行碼字1CQI上報次數，高頻率CQI占比=max(每種CQI上報個數/CQI上報個數總和)CQI需要按照單流、雙流及綜合單雙流分別統計。BLER定義：PDSCHBLER=下行PDSCH信道傳輸總錯誤TB數/下行PDSCH傳輸總TB數。PUSCHBLER=上行PUSCH信道傳輸總錯誤TB數/上行PUSCH信道傳輸總TB數注：BLER評估主要統計上下行共享信道傳輸的平均誤塊比率，反映業務信道傳輸數據的準確性和穩定性，也與網絡側設定的TARGETBLER有關，BLER一般情況下維持在網絡側設定的TARGETBLER以內（一般不超過10%，過低的設定可能會導致速率下降），CQI選取準則中BLER的閥值為10%，具體如下：IfthePDSCHBLERusingthetransportformatindicatedbymedianCQIislessthanorequalto0.1,theBLERusingthetransportformatindicatedbythe(medianCQI+1)shallbegreaterthan0.1.IfthePDSCHBLERusingthetransportformatindicatedbythemedianCQIisgreaterthan0.1,theBLERusingtransportformatindicatedby(medianCQI–1)shallbelessthanorequalto0.1.（3GPPTS36.101_）（雙流時code0/1的CQI見3GPPTS36.101_）單雙流調度比例定義：單流調度比例=單流調度RB數/總調度RB數X100%雙流調度比例=雙流調度RB數/總調度RB數X100%注：MIMOMIMO評估的幾個方面：1、傳輸模式TM的選擇，部分傳輸模式如TM2/TM7只支持單流，因此需要評估各種傳輸模式的占比情況，確定支持雙流的TM3/TM8等的占比情況。2、在支持雙流的傳輸模式中，根據網絡環境/終端對信號解調的情況將存在單流傳輸和雙流傳輸并存的情況，建議可對單流及雙流的調度比例進行評估。3、RI上報，網絡側根據終端上報的RI結合計算出的頻譜效率決定采用單流或雙流方式傳輸?？申P注RI1/RI2的比例。移動性能評估數據維度移動性的衡量指標主要是切換成功率及切換時延，另外考慮到頻繁切換和乒乓切換等問題，可以從切換間隔里程、切換間隔時間，這個角度評估網絡。切換包括同頻切換、異頻切換以及4G/3G互操作（切換及重選）。關鍵信令/事件MeasurementReportLTE系統內切換共定義了5個測量事件：A1：服務值變得比門限值更好；A2、服務值變得比門限值更差；A3、鄰小區優于服務小區；A4、鄰小區比門限值好；A5、為A2和A4事件的組合。當終端的測量結果滿足原小區重配置消息中測量控制指示的測量事件，此時終端上報MeasurementReport（測量報告）給網絡側。RRCconnectionreconfiguration這里提到的重配置消息指含MobilityControlinformation的重配置消息，其中還包含一些必要的參數如：newC-RNTI，專用的RACH前導等關鍵指標切換成功率切換成功率=切換成功次數/切換嘗試次數×100%終端進行具體切換操作時從測量報告開始的，但是從切換的整體流程是從終端在收到重配置消息中的測量控制開始的，終端根據網絡側配置的測量控制消息進行測量，滿足條件則觸發終端上報測量報告。網絡側根據終端上報的測量報告及網絡側切換配置（例如鄰區配置等）決定是否進行切換。具體切換流程見下圖：Intra-MME/ServingGatewayHO（3GPP36300_.1）切換控制面時延定義：切換過程中從發起切換到在目標小區完成隨機接入的時延。切換控制面時延=切換嘗試到切換成功之間的時間差切換用戶面時延定義：切換過程中在源小區收到RLC層數據包的最后一個子幀到在目標小區上收到RLC層數據包的第一個子幀的時間差。取切換成功的事件進行統計。計算公式：切換用戶面時延=Time_t-Time_s（ms）注：Time_t：切換成功之前最后一個數據包RLC_DL_AM_ALL_PDU或者RLC_DL_UM_DATA_PDU中，并且信元RB_CFG_IDX的值在[3,10]之間，的最后一個子幀的幀號子幀號對應的時間；Time_s：切換成功后第一個數據包RLC_DL_AM_ALL_PDU或者RLC_DL_UM_DATA_PDU，且RB_CFG_IDX值在[3,10]之間，的第一個子幀的幀號子幀號對應的時間。LTE->CDMA2000系統間小區切換出成功率定義：LTE->CDMA2000系統間小區切換出成功率=LTE->CDMA2000系統間小區切換出成功次數/LTE->CDMA2000系統間小區切換出準備次數×100％；LTE->CDMA2000系統間小區切換出時延定義：LTE->CDMA2000系統間小區切換出時延=LTE->CDMA2000系統間小區切換出成功時間點—LTE->CDMA2000系統間小區切換出準備時間點；附錄：其他關鍵指標精品文檔精心整理精品文檔可編輯的精品文檔目錄1 引言 62 適用范圍 63 信號質量測試概述 63.1 信號完整性 63.2 信號質量 74 信號質量測試條件 124.1 單板/系統工作條件： 124.2 信號質量測試人員要求： 124.3 示波器選擇與使用要求： 124.4 探頭選擇與使用要求 134.5 測試點的選擇 145 信號質量測試通用標準 145.1 信號電平簡述： 145.2 合格標準 165.3 信號質量測試結果分析注意事項 176 信號質量測試方法 196.1 電源信號質量測試 196.1.1 簡述 196.1.2 測試項目 196.1.3 測試方法 196.2 時鐘信號質量測試 266.2.1 簡述 266.2.2 測試方法 266.2.3 測試指標與合格標準 266.2.4 注意事項 286.3 復位信號質量測試 296.3.1 簡述 296.3.2 測試方法 296.3.3 測試項目與合格標準 296.3.4 注意事項 316.3.5 測試示例 316.4 數據、地址信號質量測試 336.4.1 簡述 336.4.2 測試方法 336.4.3 測試項目 346.4.4 測試示例： 356.5 差分信號質量測試 366.5.1 簡述 366.5.2 測試項目 366.5.3 測試方法 366.5.4 合格標準 386.5.5 注意事項 426.5.6 測試示例 426.6 串行信號質量測試 436.6.1 概述 436.6.2 測試項目 446.6.3 測試方法 456.6.4 合格標準 467 信號質量測試Checklist 498 測試系統接地說明 519 引用標準和參考資料 54

信號質量測試規范關鍵詞：信號完整性、測試摘要：本規范詳細說明了單板信號質量測試的方法。其中包括各類信號波形參數的定義，進行信號質量測試的條件，覆蓋范圍，合格標準，信號分類，各類信號波形參數的指標，測試點的選擇以及測試結果分析重點。縮略語清單： SISignalIntegrity信號完整性TTLTransistor-TransistorLogic晶體管-晶體管邏輯CMOSComplementaryMetalOxideSemicondutor互補金屬氧化物半導體LVTTLLowVoltageTTL低電壓ＴＴＬLVCMOSLowVoltageCMOS低電壓ＣＭＯＳECLEmitterCoupledLogic 發射極耦合邏輯PECLPseudo/PositiveEmitterCoupledLogic偽發射極耦合邏輯LVDSLowVoltageDifferentialSignaling低電壓差分信號GTLGunningTransceiverLogic射電收發邏輯HSTLHigh-SpeedTransceiverLogic高速收發器邏輯eHSTLEnhancedHigh-SpeedTransceiverLogic增強高速收發器邏輯dHSTLDifferentialHSTL差分HSTLSSTLStubSeries-terminatedLogic線腳系列終端邏輯SPISerialPeripheralInterface串行外圍接口I2InterIntegratedCircuitBus內部集成電路總線USBUniversalSerialBus通用串行總線

引言《信號質量測試規范》是為了規范和指導硬件調試、硬件測試以及生產測試時信號質量測試方法及手段，在總結長期實際工作經驗的基礎上制定的。由于某些原因的限制，本規范難免會存在著一些紕漏。我們實際使用、遵循規范的過程，也是一個檢驗和完善規范的過程。希望大家能積極的提出寶貴意見及見解，以保持該規范的的可操作性，推動我司規范性文檔的建設進程。適用范圍本規范作為研發、中試進行信號質量測試的共同標準。本規范適用所有數字信號的調試、測試過程。測試時應覆蓋各個功能模塊，包括電源、時鐘、復位電路、CPU最小系統、外部接口（E1、網口、串口等等）、邏輯芯片(CPLD/FPGA)、專用電路等等。模擬電路由于其信號的連續變化性，不能直接應用本規范，可擇情參考。本文檔不包括的內容：非信號質量測試內容。例如不適用于部分硬件接口指標測試，系統硬件規格測試、環境測試、EMC測試、安規測試、防護測試、振動測試等。信號質量測試概述信號完整性現在的高速數字系統的時鐘頻率可能高達數百兆Hz，其快斜率瞬變和極高的工作頻率，以及很大的電路密集度，必將使得系統表現出與低速設計截然不同的行為，出現了信號完整性問題。破壞了信號完整性將直接導致信號失真、定時錯誤，以及產生不正確數據、地址和控制信號，從而造成系統誤工作甚至導致系統崩潰。因此，信號完整性問題已經越來越引起高速數字電路設計人員的關注。如果電路中信號能夠以要求的時序、持續時間和電壓幅度到達IC，則該電路具有較好的信號完整性。反之，當信號不能正常響應時，就出現了信號完整性問題。SI（SignalIntegrity）解決的是信號傳輸過程中的質量問題，尤其是在高速領域，數字信號的傳輸不能只考慮邏輯上的實現，物理實現中數字器件開關行為的模擬效果往往成為設計成敗的關鍵。信號質量常見的信號質量問題表現在下面幾個方面：過沖類型正過沖負過沖圖例危害閂鎖損傷器件（>VCC/VDD），對器件沖擊造成器件損壞；2、形成干擾源，對其它器件造成串擾。閂鎖損傷器件（<VEE/GND），對器件沖擊造成器件損壞；管腳上的負電壓可能使器件PN襯底（寄生二極管）前向偏置，流過的大電流大于1安時，熔斷鍵絲產生開路。產生原因其它相鄰信號串擾；器件驅動能力太強；沒有匹配或者匹配不當。解決建議PCB布線避開干擾源和耦合路徑；增加電阻匹配，參考做法是始端串電阻或者末端并阻抗（電阻），減少過沖。備注閂鎖：關于閂鎖的概念可以參考《數字電路》這一類教材?，F在由于廠家工藝改進，閂鎖問題基本上可以得到規避。但是長時間的信號過沖會使得器件失效率增加（尤其是負過沖）。毛刺（噪聲）類型正向毛刺負向毛刺圖例危害容易造成控制信號控制錯誤或時鐘信號相位發生錯誤：1）數據線上的毛刺如果被采樣到，可能造成判斷結果錯誤；2）邊沿觸發的器件中，時鐘線上的毛刺可能會使得采樣到多余的數據（相當于多了一拍時鐘）。產生原因1）PCB走線串擾（例如數據線和時鐘線并行走線較長，信號線放置在晶振等干擾源附近）；2）外界干擾，如地線噪聲等；3）邏輯出現競爭、冒險；解決建議1）控制器件布局和PCB走線，信號遠離干擾源；2）添加去耦電容或輸出濾波等。濾波器件盡量靠近信號管腳；3）邏輯設計中添加冗余項，或者采用同步邏輯設計，避免競爭冒險；備注1）毛刺脈沖帶來的問題多發生在器件替代后出現問題；2）如果負向毛刺時始終落在高電平判決門限以上，那么沒有什么影響（因為始終會被判斷為高電平）；如果正向毛刺始終落在低電平判決門限以下，那么沒有什么影響（因為始終會被判斷為低電平）。3）回勾（臺階）類型上升沿回勾下降沿回勾圖例危害主要是時鐘類信號上的回勾有危害，可能會使得采樣到多余的數據（相當于多了一拍時鐘），影響了時鐘信號上升沿和下降沿的單調性；對于電源信號，上電邊沿的回勾可能導致系統死機，需要結合復位信號判斷是否可以接受；數據信號由于一般是在數據的中間采樣，回勾的影響不是很大（除非速率很高，建立保持時間1～2ns，這時需要考慮回勾對數據的影響）。產生原因匹配不當，信號放射回來形成回勾解決建議增加合適的匹配。一般來講，對于單端信號，單板內信號可以加33歐電阻始端匹配，板間信號加200歐電阻匹配較合適。備注如上面毛刺項的說明，如果回勾始終落在高電平判決門限以上（或者始終落在低電平判決門限以下），那么沒有什么影響，因為會被判斷為高電平（或低電平）信號邊沿緩慢類型上升沿緩慢下降沿緩慢圖例危害上升、下降沿緩慢發生在數據信號線上（串口信號線，HW信號線等）時，會造成數據采樣錯誤。產生原因驅動能力不夠，或者負載過大（例如鏈路阻抗太大）解決建議1）提高驅動能力；2）減小負載。備注由于驅動不足或者負載過大，信號邊沿緩慢常常伴隨著信號幅度較低現象4）振蕩（回沖/振鈴）類型回沖振鈴圖例表現：多次跨越電平臨界值。又稱為回沖。處于VH附近的回沖稱為正向回沖，處于VL附近的回沖稱為負向回沖表現：經過多次反復才回歸正常電平。又稱為振鈴。缺點（危害）類似于多次過沖。且跨越電平臨界值后，在高低電平之間是一種不確定的狀態。在高低電平之間是一種不確定的狀態（有可能被判斷為0，也可能被判斷為1）。產生原因匹配不當（例如匹配阻抗過大、過小）。解決建議更改為合適的匹配電阻/阻抗。備注5）建立、保持時間（Setuptime&Holdtime）建立保持時間是一個時序的概念。通常把單板的數字信號分為控制信號、時鐘信號、地址信號、數據信號等，時序關系就是這些信號間的相互關系。判斷時序關系主要有兩個指標：建立時間和保持時間。如下圖，建立時間就是指在觸發器的采樣信號（這個采樣信號通常是指時鐘）有效之前，數據已經穩定不變的時間；而保持時間是指采樣信號有效之后數據保持穩定不變的時間。類型建立時間保持時間圖例缺點（危害）建立時間不夠，讀到的數據會是一個不穩定的數據，可能會采樣錯誤保持時間不夠，讀寫數據處理過程中同樣可能讀寫到錯誤數據產生原因設計時沒有考慮清楚，設計出錯?；蛘邲]有考慮到設計容限范圍，在某些異常情況下（例如溫度變化使得器件參數漂移）建立、保持時間不夠。解決建議設計時把時鐘從FPGA/CPLD中引出，在設計裕度不夠時可以調節；對于時鐘邊沿采樣信號，盡量使得采樣時鐘邊沿在數據的中間，這樣盡管器件參數漂移，設計上還是有較大的裕度。備注在某些特殊情況下，建立時間和保持時間的值可以為零；有時芯片資料給出的參數不對，按照手冊要求設計反而出錯（這在自己開發ASIC的情況下可能會發生。商用芯片一般不存在此類問題）。產生信號質量問題的其它原因：串擾串擾表現為在一根信號線上有信號通過時，在PCB板上與之相鄰的信號線上就會感應出相關的信號，我們稱之為串擾。竄擾的表現形式通常是毛刺。信號線距離地線越近，線間距越大，產生的串擾信號越小。異步信號和時鐘信號更容易產生串擾。因此解串擾的方法是移開發生串擾的信號或屏蔽被嚴重干擾的信號。電磁輻射 EMI(Electro-MagneticInterference)即電磁干擾，產生的問題包含過量的電磁輻射及對電磁輻射的敏感性兩方面。EMI表現為當數字系統加電運行時，會對周圍環境輻射電磁波，從而干擾周圍環境中電子設備的正常工作。它產生的主要原因是電路工作頻率太高以及布局布線不合理。目前已有進行EMI仿真的軟件工具，但EMI仿真器都很昂貴，仿真參數和邊界條件設置又很困難，這將直接影響仿真結果的準確性和實用性。最通常的做法是將控制EMI的各項設計規則應用在設計的每一環節，實現在設計各環節上的規則驅動和控制。

信號質量測試條件測量時請盡量滿足下面的測試條件，否則測試結果可能會不正確，且測試結果會因人而異，不利于對測試對象的評估！單板/系統工作條件：單板信號質量測試須滿足以下條件：單板/系統工作在室溫條件；單板/系統可靠接地。接地內容參考第8節“測試系統接地說明”；單板/系統上電正常工作1小時后測試；單板/系統盡量工作在滿負荷條件下。如果測試項目有輕載、滿載限制要求，則輕載、滿載條件下都要測試；單板電源穩定在額定電壓±5%的范圍內。信號質量測試人員要求：熟悉邏輯電平的基本知識，熟練掌握示波器的使用方法；對被測單板的原理電路有深刻認識，對信號分類有清楚認識，了解板上器件的工作速度和工作電平。示波器選擇與使用要求：測量前保證測試儀器（儀表）和被測單板或系統共地。如果不共地，地線浮空，可能會得到錯誤的測試結果。接地內容參考第8節“測試系統接地說明”；測量前需要校準儀器；為確保測試數據的精度，應盡量采用高輸入阻抗、小電容值、高帶寬的有源探頭和高帶寬的示波器；示波器的帶寬：描述了示波器固有的上升時間（即時延）。探頭和示波器的帶寬要超過信號帶寬的3~5倍以上；示波器的采樣速率：表示為樣點數每秒（S/s），指數字示波器對信號采樣的頻率。為了準確再現信號，根據香農（Shannon）定律，示波器的采樣速率至少需為信號最高頻率成分的2倍；量程應盡量小，波形盡量展開，以方便觀察波形變化的細節，并準確測量其幅值；測量信號邊沿時，應選用合適的邊沿觸發；高檔示波器都具有毛刺捕捉模式，可以用于捕捉毛刺；Tek示波器提供了InstaVu功能，用于發現信號異常，數據信號眼圖異常及高電平低電平毛刺，測量眼圖，毛刺、紋波等瞬間變化的波形；探頭選擇與使用要求不允許在探頭還連接著被測試電路時插拔探頭；有源探頭和差分探頭、電流探頭等是很昂貴的設備，注意保護。插拔探頭時必須先關示波器。無源探頭一般沒有硬性規定，但是出于可靠考慮，建議所有探頭都不能熱拔插，拔插任何探頭時都必須先關閉示波器；探頭地線只能接電路板上的地線，不可以搭接在電路板的正、負電源端。否則，可能會造成電路板器件損壞，甚至會燒壞探頭的小夾子和探頭本身；探頭電容越小，它對電路的負載就越小，測試結果就更精確。選用時請根據情況仔細考慮；探頭是有測量幅度的，不要用于測大信號，以免造成探頭損壞。例如：信號幅度超過±40V時，用有源探頭P6245和P6243測量會造成探頭的損壞；差分探頭能夠測量的差分電壓范圍是有限的。例如，差分探頭P6247，其上的開關打在÷10檔位時，能測的差分電壓范圍是±8.5V，打在÷1檔位時只有±850mV。差分信號峰峰值超過850mV時（比如測公司常用的平衡線傳輸信號±5V），要注意選用÷10檔，否則會因輸入過大而使顯示的波形發生錯誤；使用電流探頭需先校準。每測試一個信號都需要校準一次；使用時，探針盡量垂直于測試表面。但不可用力按壓，以免探針受損；測試點的選擇一般只測試單板接收到的信號，不測試發送的信號；信號質量測試點要求在信號在末端測量（根據當前信號流向決定測試點）。盡量在芯片的輸入管腳上測量，或者盡量靠近輸入管腳；很多信號在單板上會經過多級匹配、驅動，對此類輸入信號的測試點應選在匹配之后，芯片輸入端。建議各級驅動芯片的輸入端都測量；對于同一個信號在不同的拓樸點上的情況（例如星形拓撲），其信號質量差異很大，故一般要求所有輸入點的信號質量必須進行測試；測試信號應就近接地，越近越好，以減少接地環路面積；[注]選擇測試點，還有一些非通用原則，參考第6節信號質量測試方法里詳細說明。信號質量測試通用標準本規范針對絕大多數情況擬定，不做大而全的考慮，因此可能并沒有包括某些特殊信號。另外有些指標需要在研發實踐中進一步修定！信號電平簡述：信號質量涉及到的幾個概念：波形周期對于重復性的波形，相鄰兩個重復波形間的間隔時間，定義為波形周期，其倒數為波形頻率。波形寬度波形電壓上升到波形幅度的50%起到波形電壓下降到波形幅度的50%止的時間。上升時間波形電壓從波形幅度的10%上升到90%所需要的時間。下降時間波形電壓從波形幅度的90%下降到10%所需要的時間。占空比指波形寬度占周期的比例，例如方波的占空比為50%。高電平為一個閥值，當信號電平超過此值時，會被認為為高，也就是‘1’，在應用中，有輸入輸出之分。低電平為一個閥值，當信號電平低過此值時，會被認為為低，也就是‘0’，在應用中也有輸入輸出之分。輸入高電平（VIH）保證邏輯門的輸入為高電平時所允許的最小輸入高電平，當輸入電平高于VIH時，則認為輸入電平為高電平。輸入低電平（VIL）保證邏輯門的輸入為低電平時所允許的最大輸入低電平，當輸入電平低于VIL時，則認為輸入電平為低電平。輸出高電平（VOH）保證邏輯門的輸出為高電平時的輸出電平的最小值，邏輯門的輸出為高電平時的電平值都必須大于此VOH。輸出低電平（VOL）保證邏輯門的輸出為低電平時的輸出電平的最大值，邏輯門的輸出為低電平時的電平值都必須小于此VOL。閥值電平（VT）數字電路芯片都存在一個閾值電平，就是電路剛剛勉強能翻轉作時的電平。它是一個界于VIL、VIH之間的電壓值。對于CMOS電路的閾值電平，基本上是二分之一的電源電壓值。但要保證穩定的輸出，則必須要求輸入高電平>VIH，輸入低電平<VIL，而如果輸入電平在閾值上下，也就是VIL～VIH這個區域，電路的輸出會處于不穩定狀態。[注]對于一般的邏輯電平，以上參數的關系如下： VOH>VIH>VT>VIL>VOL。合格標準電平信號高低電平合格標準（單位V）信號類型VCCVOHVIHVTVILVOLTTL、ABT52.4LVTTL、LVT、LVC、ALVC、LV3.32.4CMOS0.50.5LVCMOS3.3/2.52.4/2.02.0/1.71.5/1.20.8/0.70.2/0.2LVDS1.4725CML1.5/1.81.5/1.31.0/1.3ECL/LVECL0-0.88-1.24-1.3-1.36-1.72PECL3.523.05LVPECL3.32.422.062.001.941.58GTL——0.750.4GTL+——50.4ETL1.40.4BTL（低電平為1V）——51.471.1HSTL-I、II[1[1]在HSTL標準中，根據輸出緩沖特性的不同，HSTL被分為四種類型。其中第1、3、4類為并行終端負載，第2類為串行終端負載。另外根據EIA/JESD8-6的規定，HSTL-II、HSTL-III和HSTL-IV的VT是可選的，VT的變化會影響VIH和VIL；50.750.650.4HSTL-III、IV1.51.3SSTL2-I、II[2][2]SSTL標準專門針對高速內存（特別是SDRAM）接口。目前存在兩種SSTL的標準。SSTL_3是3.3V標準，SSTL_2是2.5V標準。針對這兩個標準，JEDEC（JointElectronDeviceEngineeringCouncil，電子元件工業聯合會。是由生產廠商們制定的國際性協議，主要為計算機內存制定標準）根據輸出緩沖器的特點定義出多個不同的等級，常見的有I級和II級。31.251.070.2SSTL3-I、II過沖毛刺合格標準（單位V）信號類型正向過沖負向過沖正向回沖負向回沖正向毛刺負向毛刺實測VIH要求實測VIL要求PECL<0.2<0.2>3.87<3.52<3.52>3.87>3.87<3.52TTL<1<1>2.4<0.8<0.8>2.4>3<0.6LVTTL(3V)<1<0.6>2.4<0.8<0.8>2.4>2.8<0.6CMOS<1<1>3.5<1.5<1.5<3.5>3.5<1GTL+<0.4<0.4>1.2<0.3<0.3>1.2>1.4<0.4GTL<0.3<0.3>0.95<0.25<0.25>0.95>1.15<0.3[小結]從上表中可以看出：正向回沖和毛刺應大于VOH，負向回沖和毛刺應小于VIL。也就是保證過沖和毛刺不被誤判斷為有效信號；正向過沖和負向過沖在器件absolutemaximumrating基礎上略有放寬。過沖與AbsoluteMaximumRating我們注意到芯片資料中常規定absolutemaximumrating的要求，例如LVTH16245的器件資料規定其VI（直流輸入電壓）的范圍-0.5～+7.0V。當管腳電壓范圍長期超過器件的absolutemaximumrating時，器件很容易失效（器件資料里常提到：AbsoluteMaximumcontinuousratingsarethosevaluesbeyondwhichdamagetothedevicemayoccur.）。對于我們調試、測試過程中常遇到的時鐘信號過沖，一般是處在時鐘信號上升、下降沿上的，不是一直處于超過absolutemaximumrating的狀態。所以考慮實際情況，我們以上表為依據來評估測試過沖，條件略有放寬。如果管腳上電壓長期為過壓、負壓，則不應超過absolutemaximumrating。信號質量測試結果分析注意事項1）對設計缺陷的窄脈沖（如邏輯設計缺陷）等，不屬于信號質量要求范圍，而屬于設計錯誤，必須進行更正；2）參照信號的用途，分析信號質量對單板的影響。一些情況下差的信號質量不一定會對系統造成影響的，不能單純參照指標。比如數據、地址線是電平有效信號，并且通常在讀寫控制信號的上升/下降采樣，邊沿處信號質量對系統影響不大。因此在選擇我們關注的測試指標時要按需求選擇。但是也應當指出，邊沿處的過沖雖然對系統的功能實現可能沒有影響，可是會對器件的壽命造成不良影響。3） 酌情考慮輸入信號的過沖對器件的影響，視器件本身的設計，工藝而定?，F在的CMOS工藝的輸入電平可達0～7V，所以高電平過沖對器件的影響較小，主要應該關注低電平過沖。器件功能出現異?？赡懿粌H與低電平過沖的幅度有關，還與低電平過沖的時間寬度有關。對CMOS器件尤其要注意其低電平過沖的影響，可能造成閂鎖現象。對于不同的器件，對低電平要求應符合廠家規定的absolutemaximumrating的要求。4） 信號波形不標準時可能是該信號處于三態，或單板在此時并不使用該信號，對此類信號要注意分析此信號是否為有效期間，如果在無效期間可視其為正常信號。信號質量測試方法電源信號質量測試簡述 電源本身有各類參數，在和產品配合使用時必須關注電源在實際工作過程的每一個輸出參數是否符合要求。單獨的電源參數，以及電源在與產品配合工作時參數是經常不一樣的，我們必須在實際應用中對電源的每一個關鍵參數進行詳細測試，從而保證產品（系統）的正常工作。 這里討論的是和電源工作時輸出信號參數的測試方法和要求。本小節“電源信號質量測試”不僅僅指電源芯片DC/DC、LDO等，還涉及芯片的電源管腳。測試項目測試電壓值（精度）測試電源噪聲/紋波測試電壓上下電波形測量緩啟動電路參數測試電源電流和沖擊電流測試電源告警信號測試冗余電源的均流參數測試方法1）測試電壓值（精度）測試儀器萬用表（或示波器+無源探頭）測試方法 以測試芯片前端的輸入電壓為例（直流），測試工具：萬用表（或示波器）。用萬用表的黑表筆（或示波器探頭的接地線）連接被測試電源的地，紅表筆（或示波器探頭的探針）連接被測試電壓。電壓精度需要在單板空載、滿載的時候分別進行測試。測試點1）電源（DC/DC、LDO等）的電壓輸出管腳；2）芯片的電源管腳；合格標準一般在標稱電壓值±5%范圍內。根據芯片的電壓要求來確定。注意事項1）確保數字萬用表電池電量充足，否則測量結果有較大誤差；2）不推薦使用示波器測量電壓精度，因為會存在偏差。萬一要使用示波器測量電壓精度，需要設置為直流并且取均方根值；2）測試電源噪聲/紋波定義紋波：是出現在輸出端子間的一種與輸入頻率和開關頻率同步的成分，用有效值表示，一般在輸出電壓的0.5%以下；噪聲：是出現在輸出端子間的紋波以外的一種高頻成分，也用峰-峰（peaktopeak）值表示，一般在輸出電壓的1%以下；紋波噪聲：是上述“紋波”、“噪聲”二者的合成，用峰-峰（peaktopeak）值表示，要求一般在輸出電壓的2%以下。測試儀器 測試儀器示波器。推薦用模擬示波器。如果沒有模擬示波器，也盡量使用無源探頭。測試方法 1.采用地線環靠接測量法，即所謂靠接測量。示波器設置帶寬（bandwidth）為20MHz，直流偏置電壓（offset）為上面電壓精度測量值。使用帶有地線環的探頭，將探針直接接觸電源管腳，地線環直接接觸負輸出的管腳。這樣從示波器中讀出的峰峰值為輸出線上的紋波；2.把示波器帶寬設置成全帶寬（Full），測試結果即為紋波噪聲值；3.紋波和噪聲應該是在單板滿載、空載時都進行測試。電源紋波噪聲的2種測試方法示意圖測試點電源、芯片的電源管腳。合格標準具體合格標準參芯片的要求。中試部給出的合格標準（考慮到我們的測試情況，相對定義略有放寬）：1）一般要求紋波<輸出電壓的1%（在20MHz帶寬下測試，結果可視為單純的紋波）；2）一般要求紋波噪聲<輸出電壓的2%（在全帶寬下測試，結果可視為紋波+噪聲）。注意事項1）測量時探頭盡量選用無源探頭；2）就近原則，探頭地線接離測試電源最近的地。且地環線盡量短；3）紋波請盡量展開成如下圖形，最好紀錄其頻率，便于分析。XX芯片3.3V電源紋波測試結果（滿載）測試電壓上下電波形 測試儀器示波器測試方法 將示波器探頭連接到被測電壓，示波器設為上升沿或者下降沿觸發，然后開關電源，通過示波器觀察電源上下電波形。測試時的原則就是選取適當的時間寬度能夠在示波器上顯示一個完整的上電波形，又要能夠將波形問題顯示出來。測試點通常需要測試下面兩種上下電波形：1）測量芯片的電源管腳上下電波形：芯片的電源管腳；2）測量單板/系統上下電對其它單板/系統的影響：系統電源。合格標準1）在電源輸出端測試，電壓上下電過沖一般要求不超過被測電壓的10％。在芯片前端測試時，可參考電平通用標準；2）電源上電時電壓不得有很大的跌落，下電時不能有很大的反沖和回勾。（跌落和反沖不能跨越芯片啟動工作電壓），如出現臺階現象，需注意分析其影響；