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多规范无线电基站发射机测验

下一代基站发射机和接收机将会支持更宽的带宽,不仅包括采用单一无线制式的多载波(MC),还包括在单一发射机路径中的多种制式。例如,GSM、W-CDMA和LTE多载波可以同时从一个多标准无

下一代基站发射机和接收机将会支撑更宽的带宽,不只包含选用单一无线制式的多载波(MC),还包含在单一发射机途径中的多种制式。例如,GSM、W-CDMA和LTE多载波可以一起从一个多标准无线(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,估计 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 MC装备也是有价值的,即有必要对MSR基站发射机进行测验。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),特别是基站一致性测验。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MSRMC组合。与接收机一致性测验要求比较(类似于每个单制式的多载波),有必要在MSR多载波装备场景中履行发射机一致性测验。

  当测验MSR多载波激活装备时,TS37文档界说的射频要求指定了信道功率丈量、差错矢量起伏(EVM)、频率差错(核算进程与EVM相同)、杂散发射、作业频段杂散或频谱发射模板(SEM)。在测验每个单制式单载波时,要求对ACLR、占用带宽(OBW)及发射机分支的时序进行丈量。虽然MSR多载波激活装备并不需求对上述三种丈量进行测验,但一些基站制造商依然想要在该装备下进行测验。在该装备中进行测验,与实践运用情形相差无几。它掩盖了被测基站所支撑的悉数制式,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。鉴于频宽一般大于单载波丈量所用频宽,因此扫描剖析愈加适宜带外或通道外丈量(例如杂散发射、ACLR和SEM)。

  图1显现了载波信道功率丈量的扫描频谱视图,它依据3GPP TS37.141界说的MSR一致性测验进行丈量。在本例中,专用MSR丈量运用软件(依据扫描式SA的MSR信道功率丈量)可使丈量变得简略。或许,也可手动装备扫描式SA,使其具有恰当的分辩率带宽(例如100kHz),满足窄的分辩带宽可以区别GSM载波,并为每个感兴趣的载波增加集成频带功率游标。

  

  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25MHz。它包含总计6个GMSK/8PSK MC(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 10MHz载波。

  数字调制质量的丈量

  在评测信号调制质量时,例如丈量MSR多载波激活装备中每个载波的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激活载波。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激活载波。

  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来进行丈量,例如测验形式(TM)。3GPPTS37.141 MSR基站一致性测验标准界说了几个被称之为测验装备(TC)的用于测验的MSR多载波装备格局。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,测验工程师次序地运用恰当的窄收集输入带宽前端来捕获每个单载波并逐一进行调制质量丈量。第二步,工程师将频段转到第二个载波,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20MHz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100MHz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20MHz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“对每个载波进行快速LO和形式转化”,那么它在吞吐量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载波进行一起捕获的本钱要高于窄带宽硬件,但对MSR无线器材中的瞬时事情进行验证和毛病诊断时(例如功用设计验证和实践体系操作测验),它依然值得一试(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。已捕获采样包含一切的激活载波,它们都是一起发生的事情。

  

  图2,该图比较了运用窄带宽硬件对每个载波进行次序捕获(左边)和运用宽带宽硬件对悉数载波进行一起捕获(右侧)的两种调制剖析办法。

  不管选用宽带宽仍是窄带宽剖析仪硬件办法,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滤波。滤波器可以按捺相邻载波功率搅扰,从而在多载波激活条件下,使剖析仪取得很好的同步和调制稳定性,以W-CDMA(或TDD制式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3.84MHz(TD-SCDMA为1.28MHz)、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,即便会影响调制质量,或许需求为有着适宜的滚降因子的剖析仪增加一个相邻载波按捺滤波器。

  总结

  在对MSR MC基站发射机器材进行频谱和功率丈量时,扫描式SA丈量办法依然适用。正好像它在单载波发射机器材的丈量。在剖析MSR MC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次序收集每个载波。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捕获一切的载波。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毛病诊

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