LTE系統(tǒng)中eNodeB測(cè)試方案探討

3.1 無線指標(biāo)測(cè)試

無線通信系統(tǒng)的信道受限于功率和帶寬，同時(shí)由于無線信道的非線性特性以及通信容量的日益增加、各種通信系統(tǒng)的共存，導(dǎo)致系統(tǒng)間以及系統(tǒng)內(nèi)各信道間的干擾問題愈加突出。為了避免各通信系統(tǒng)之間的干擾并保證系統(tǒng)正常工作，要求系統(tǒng)基站設(shè)備發(fā)射的調(diào)制信號(hào)的功率盡可能集中在頻帶內(nèi)，具有快速滾降的頻譜特征，并且接收端必須具有抑制干擾的能力及良好的靈敏度。這些特性的驗(yàn)證是無線指標(biāo)測(cè)試過程的主要內(nèi)容。

無線指標(biāo)測(cè)試包括發(fā)射端和接收端的測(cè)試。在發(fā)射端，考察信號(hào)的調(diào)制質(zhì)量、發(fā)射功率、占用帶寬和帶外諧雜波抑制等。由于發(fā)射信號(hào)調(diào)制質(zhì)量的好壞會(huì)影響接收端的解調(diào)能力，因此必須對(duì)調(diào)制質(zhì)量進(jìn)行全方位的評(píng)估，包括調(diào)制幅度誤差、發(fā)射頻率誤差以及相位噪聲。在接收端，測(cè)量接收機(jī)在各種干擾情況下的接收靈敏度。LTE系統(tǒng)作為無線通信系統(tǒng)的一種，eNodeB的無線指標(biāo)測(cè)試包括無線通信系統(tǒng)所要求的上述常規(guī)測(cè)試用例。

由于LTE系統(tǒng)采用了OFDM/OFDMA技術(shù)，把信道帶寬劃分為很多正交子載波，而在測(cè)試過程中，用戶所使用的OFDM子載波在信道帶寬中的不同位置可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的不同。例如，濾波器的非理想特性使得信道帶寬邊緣處的子載波相比于處于中間位置的子載波會(huì)受到較大的干擾。因此，在上行測(cè)試用例中占用資源塊的位置必須有多種配置以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)信道帶寬所有子載波的覆蓋，測(cè)試是否所有子載波都滿足規(guī)范要求的無線性能指標(biāo)。

此外，OFDM子載波間的正交性是LTE系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的前提保證，因此在無線指標(biāo)測(cè)試中將全面考察OFDM子載波正交性，OFDM符號(hào)同步程度以及采樣同步情況。這些特征將共同影響信號(hào)的調(diào)制質(zhì)量。在單載波網(wǎng)絡(luò)中，影響調(diào)制質(zhì)量的因素主要是射頻單元中器件的非理想特性，然而由于OFDM系統(tǒng)不可避免地存在子載波正交性，符號(hào)同步及采樣同步的誤差，使得LTE系統(tǒng)中的信號(hào)調(diào)制質(zhì)量相比于單載波網(wǎng)絡(luò)會(huì)更加惡化。因此，調(diào)制質(zhì)量將成為基站設(shè)備測(cè)試中最為重視的測(cè)試項(xiàng)之一。

以下將以調(diào)制質(zhì)量的測(cè)試作為討論重點(diǎn)，首先分析調(diào)制質(zhì)量誤差產(chǎn)生的原因，以及影響調(diào)制質(zhì)量測(cè)量結(jié)果的因素，并在此基礎(chǔ)上提出有效的測(cè)試方法和建議。

通常用來表征系統(tǒng)調(diào)制質(zhì)量的參數(shù)為誤差矢量幅度(EVM)，它可以很好地表征數(shù)字調(diào)制信號(hào)的調(diào)制質(zhì)量。3GPP定義了LTE系統(tǒng)中EVM測(cè)試項(xiàng)為符號(hào)EVM，符號(hào)EVM的測(cè)試將考慮具體的信道配置情況，分析信號(hào)失真對(duì)不同傳輸速率下的專用物理信道的影響。由分析知，EVW的大小由相位噪聲和幅度誤差的大小共同決定。

在單載波網(wǎng)絡(luò)中，EVM的產(chǎn)生是因?yàn)樵谏漕l單元器件中存在本振泄露、本振相位噪聲和功放非線性失真。本振泄露表征了調(diào)制器的不平衡，表現(xiàn)為IQ偏移，數(shù)值上等于泄露的本振功率與調(diào)制信號(hào)平均功率之比，本振泄露特性降低了功率利用率。本振相位噪聲表征了本振源短期穩(wěn)定度，它將引起相位誤差，但不會(huì)影響信號(hào)幅度。功放的非線性失真表征了放大器的幅相轉(zhuǎn)移特性(AM/PM)，并且隨著輸入到功放的信號(hào)功率增加，功放將產(chǎn)生惡劣的相位失真，從而影響EVM的測(cè)量值。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，提高本振電平可以改善發(fā)射端的網(wǎng)絡(luò)線性度，從而改善EVM的測(cè)量值。