下一代基站发射机和接收机不只选用单一无线制式的多载波(MC)技能,而且引入了在单一发射机途径中的多种制式,这些对带宽提出了更宽的要求。例如,GSM、W-CDMA 和 LTE 多载波可以一起从一个多标准无线电(MSR)基站单元进行传输。蜂窝网络可以支撑多种制式,这关于下降基站规划和本钱而言十分重要。鉴于此,MSR基站将会从当时已布置的2/3G无线制式顺畅而稳定地过渡到 3.9G(例如 LTE)、乃至是4G(例如 LTE-Advanced)技能。这关于网络运营商、服务供给商和顾客来讲是一个好消息。但选用 MSR 多载波装备使得对 MSR 基站发射机进行测验更具应战。为保证 MSR 基站的顺畅布置,有必要经过一种快速、高效的途径来应对丈量应战。
新的要求
当基站支撑多个无线接入技能时,3GPP 第9版标准包含一系列有关 MSR 的文档(3GPP TS37 第 9 版),并对基站一致性测验提出了要求。这些文档掩盖了选用 3GPP 频分复用(FDD)制式(例如 LTE FDD、W-CDMA/HSPA 和 GSM/EDGE)和 3GPP 时分复用(TDD)制式(例如 LTE TDD 和 TD-SCDMA)的 MSR 多载波组合。接收机一致性测验类似于每个单制式的测验,而发射机一致性测验必须在 MSR 多载波分配情形下履行。
当测验 MSR 多载波装备时,TS37 文档界说的射频要求指定了通道功率丈量、差错矢量起伏的调制质量(EVM)、频率差错(核算进程与 EVM 相同)、杂散发射、作业频段剩余辐射或频谱辐射模板(SEM)。在测验每个制式的每个载波时,要求对 ACLR、占用带宽(OBW)及各发射机途径之间时刻同步进行丈量。虽然在 MSR 多载波装备时对上述三种丈量没有强制要求,但一些基站制造商依然期望进行测验。这种测验需求靠近实践运用情形,掩盖被测基站所支撑的悉数制式,并可为用户供给超卓的测验功率。
履行频谱丈量
MSR 频谱丈量与单制式测验极为类似,可经过信号剖析仪或频谱剖析仪(SA)的扫描剖析功用,或矢量信号剖析仪的快速傅立叶转化(FFT)剖析来完结丈量。扫描剖析办法愈加合适带外或通道外的丈量(例如杂散发射、ACLR 和 SEM),因为频宽设置需求大于单载波丈量所用的频宽。
图1 显现了依据 3GPP TS37.141 界说的 MSR 一致性测验来进行丈量的载波通道功率的扫描频谱视图。在本例中,针对 MSR 的丈量运用软件可扫描依据频谱仪的 MSR 通道功率丈量,丈量十分简略。或许,也可手动装备频谱仪的分辨率带宽(例如 100 kHz)进行扫描,带宽需求满足窄才可以区别 GSM 载波,一起可为每个感兴趣的载波增加一系列频带功率游标。
图1. 运用在 X 系列信号剖析仪上运转的 Agilent N9083A MSR丈量运用软件来履行多载波通道功率丈量。MSR 被测信号是 3GPP 测验装备 4c(TC4c)的一个示例,假定基站发射机的射频带宽为 25 MHz。它包含总计 6个 GMSK/8PSK 的载波(在射频带宽的最低和最高频偏上各有 3个载波)、2个 W-CDMA 载波和 1个 LTE FDD 10-MHz 载波。
数字调制质量的丈量
在评测信号调制质量时,例如MSR多载波装备中每个载波的 EVM,测验工程师考虑的首要方面是如安在 MSR 基站射频端口所支撑的宽带宽内一次性收集一切可用的有用载波。记住,该标准没有强制要求凭借具有宽带收集前端的剖析仪一起捕获一切的有用载波。
关于发射机一致性测验,运用被测器材的恣意重复码型波形(例如各种测验形式)来进行丈量。3GPP TS37.141 MSR 基站一致性测验标准界说了几个用于测验装备的 MSR 多载波分配码型。因此,即便是不运用宽带前端硬件来一起捕获一切可用的MSR多载波,发射机一致性测验也可凭借传统的信号收集办法来完结。
本质上讲,测验工程师捕获每个单载波并逐一进行调制质量丈量,随后运用恰当的窄收集输入带宽前端来捕获每个单载波。第二步,工程师将频率转化为第二个载波,捕获并丈量EVM,以此类推。这种办法不需求经过贵重的宽带前端硬件一次性掩盖一切的载波,也不需求在捕获宽带信号之后运用大型波形采样核算 EVM,因此被工程师视为简略易用、经济高效的办法。现在最宽的蜂窝载波带宽是LTE 的 20-MHz 带宽。但LTE-Advanced 又会怎么呢?依据 LTE 第 10 版规则,LTE-Advanced 将支撑高达 100-MHz 的体系带宽。因为LTE-Advanced 支撑载波聚合,每个元器材载波都具有高达 20-MHz 的带宽。用户需求花费额定的时刻和精力逐一转化每个载波丈量,但所花费的时刻和精力将彻底取决于测验仪/剖析仪设备或外部控制程序中的接连捕获和解调核算进程/算法。假如挑选“快速本振和载波间形式转化”,那么它在测验速率方面的下风会很不显着。
运用宽带宽剖析仪硬件对悉数感兴趣的有用载波进行一起捕获的本钱要高于窄带宽硬件,但它对 MSR 无线器材中的瞬时事情进行验证和故障诊断(例如功用规划验证和实践体系操作测验)十分有用(图 2)。从已收集的宽带波形中取出每个载波,分别对其进行 EVM 丈量。捕获采样成果包含一切的一起存在的有用载波。
图 2. 该图比较了运用窄带宽硬件对每个载波进行接连收集(左边)和运用宽带宽硬件对悉数载波进行一起收集(右侧),以用于调制剖析。
不管选用宽带宽仍是窄带宽硬件剖析仪办法,都要求运用恰当的接收机滤波器对每个感兴趣的载波进行过滤。滤波器可以按捺相邻载波功率搅扰,从而使剖析仪在多载波条件下对每个载波都能到达很好的同步和调制稳定性。以 W-CDMA(或 TD-SCDMA)载波为例,标准标准清晰界说了接收机滤波器形状,滤波器为 3.84 MHz(TD-SCDMA 为 1.28 MHz)、滚降因子为 0.22的根升余弦滤波器。关于GMSK和LTE等制式,不存在如此清晰的标准。相反,或许需求为滚降因子改变起伏较大的剖析仪增加一个相邻载波按捺滤波器(即便会影响调制质量)。
总结
在对 MSR 多载波基站发射机器材进行频谱和功率丈量时,频谱扫描的办法依然适用。它相同可用于每个载波发射机器材的丈量。在剖析 MSR多载波装备下每个载波的调制质量时,可选用两种办法。榜首种办法,运用窄带宽硬件前端接连收集每个载波。该办法假定 MSR 被测信号是一个恣意重复测验形式信号,具有简略和低本钱的长处。第二种办法,运用宽带宽硬件前端一起收集一切的载波。该办法可以真实一起捕获一切的载波,以便对瞬时事情进行故障诊断,缺陷在于本钱昂扬。每种办法的总测验功率取决于测验序列算法的规划或编程办法。