TD-LTE毫微微蜂窝基站测试

2010-09-13 21:42:12来源: 通信产业报

      毫微微蜂窝与TD-LTE技术的结合,无疑大大提高TD-LTE在个人住所和小型企业建筑内的覆盖,而罗德与施瓦茨的TD-LTE Femtocell测试解决方案让这一结合更加紧密。

      Femtocell(毫微微蜂窝)是一种小型、低成本的蜂窝接入点,主要用于改善个人住所和小型企业建筑内的网络覆盖,通过类似于DSL或有线宽带的方式与运营商的核心网直接相连。和普通基站指标相比,Femtocell的输出功率和射频性能要求略低。

      目前,我国已全面迈向3G时代,作为中国移动TD-SCDMA的唯一演进技术,TD-LTE成为国内各设备商关注的焦点。同时,在频谱资源日益紧张的今天,TDD-LTE以其不对称频谱、可调整上下行速率分配等优点在国际上也赢得认可。毫微微蜂窝与TD-LTE技术的结合,无疑大大提高TD-LTE在个人住所和小型企业建筑内的覆盖,能为客户提供更多的物理资源分配,极大改善客户体验。

      TD-LTE基本特点

      LTE分频分(FDD)和时分(TDD)两种模式。TD-LTE即为时分模式,又称LTE-TDD,它在高层协议上与FDD完全一致,帧结构上既充分考虑和继承了TD-SCDMA的设计思想,同时又保持了与FDD模式良好的兼容性。

      在LTE中的两种帧结构中,FDD使用Type1,TDD则使用Type2。对于TD-LTE使用的Type2帧结构,与TD-SCDMA有很多类似,它把10ms的无线帧分成两个5ms的半帧;每个半帧由5个1ms的子帧组成,包括1个特殊子帧和4个普通子帧。对于特殊子帧是由3个特殊时隙组成:DwPTS、GP和UpPTS;DwPTS是下行导频时隙,UpPTS则是上行导频时隙,GP则用于下行到上行之间的保护间隔。普通子帧则与FDD模式一样,用来传输数据信息。

      不同于LTE-FDD依靠频率来区分上下行,LTE-TDD上下行工作在同一频率,依靠时间即不同时隙来区分上下行,因而可以方便地通过调整上下行时隙配比来满足现实网络中诸多非对称业务的需求。规范中定义了7种不同的上下行配比关系,从对下行支持较多的9:1到对上行支持较多的2:3,用户可以根据需求选择,从而实现对下载或上传业务的良好支持。

      TD-LTE毫微微蜂窝测试

      LTE技术采用了与CDMA码分多址接入技术完全不同的空中接口,其下行采用OFDMA(正交频分复用多址接入)技术,上行则使用峰均比优化的SC-FDMA(单载波频分多址接入)技术,新技术引入对LTE测试带来巨大的挑战。以下我们使用罗德与施瓦茨公司的矢量信号源SMU200A和矢量信号分析仪FSV,参照3GPP规范TS36.141进行TD-LTE毫微微蜂窝基站的射频测试。

      发射机测试

      36.141规范第6章关于基站发射机的测试定义了如功率,发射信号质量(包括频率误差、矢量幅度误差EVM、不同天线间的时间对比关系、下行参考功率等),频谱(包括占用带宽OBW、邻信道泄露比ACLR、以及杂散等)和发射机互调。

      FSV是罗德与施瓦茨公司最新的中高端信号分析仪,它标配28M解调带宽,可扩展成40M,是同档次中解调带宽最大的分析仪,在设计之初就充分考虑下一代无线通信发展的需要,满足了Wimax(28M)、LTE(20M)和802.11n(40M)宽带信号的测试。而且,FSV测量速度也是业界最快,可大大提升生产测试的效率和产出量。

      FSV分析仪可以完成规范要求的TD-LTE全部指标测试,除此之外还可以测试每个载波和每个子帧上的EVM,功率时间模板,频率平坦度,星座图,CCDF,以及比特流等;这些功能进一步拓展了无线设备研发人员的测试广度和深度,加速研发的进度。

      对于LTE的发射机测试,与传统模式测试最大的不同在于其需支持MIMO技术,与其相关的上述测试项就有不同天线间的时间对比关系测试项;其原理即为测试两个或多个天线间,在正常工作的状态下,其各自发射信号间的时间误差。使用R&S的矢量信号分析仪FSV,一台仪表就可以实现该项测试(测试结果如表1);测试时,只需把基站的两个天线通过合路器链接到FSV的射频口,通过FSV内部的功能键选择对相应天线的信号进行测试。

      接收机测试

      36.141规范对TD-LTE接收机测试定义了如下测试项:

      1.参考灵敏度

      2.动态范围(需要外加AWGN干扰信号)

      3.带内选择性(需要外加E-UTRA干扰信号)

      4.邻信道选择性和窄带阻塞(需要在邻信道有E-UTRA干扰信号)

      5.阻塞(需带内E-UTRA干扰或带外CW干扰信号)

      6.接收机杂散(需要发射机处于工作状态)

      7.接收互调等(需要有规范要求的CW和E-UTRA干扰信号)

      以上测试项所需的测试信号包括了有用UE,干扰UE,CW干扰和AWGN等,如果采用多台矢量信号发生器搭建测试平台,不仅系统庞大,而且每次需对多条射频线缆进行校准,增加了复杂度和出错的可能性。

      SMU是罗德与施瓦茨公司高端的矢量信号发生器,在一台仪表内可配置成两路完全独立的射频矢量信号发生器,而且可具备AWGN/CW产生、衰落等功能,只需单表就能完成以上测试信号的产生,给测试带来很大的方便性。图1所示是36.141规范中接收互调测试项的测试框图,要求具备有用UE,干扰UE,CW干扰三路信号,R&S仅需一台SMU就能完成这三路信号的产生,图2所示即SMU的各模块配置框图。

      性能测试

      36.141第8章定义了LTE基站接收机的性能测试,需要验证基站在正常工作状态下的混合自动重传(HARQ)功能,此时需要上行LTE信号可以在和基站的闭环测试状态中,根据基站发送的ACK/NACK信息对上行信号进行实时的调整。R&S公司的矢量源SMU/AMU在配置相应的K69选件后可以方便地满足相应性能测试的需求。这个新功能可以允许测试设备动态地控制数据发送,根据从被测设备发送给SMU的反馈信息,可以实现ACK/NACK信号(HARQ反馈)和时序调整等功能,其工作原理与基站通过空中接口在PDCCH/PHICH信道给UE发送反馈信息类似,如图3所示。

      罗德与施瓦茨公司作为3GPP成员之一,始终紧跟LTE的发展,参与3GPP标准制定,为TD-LTE产品研发、生产提供全系列测试解决方案,全力支持了我国TD-SCDMA向TD-TLE的演进。

 

关键字:罗德与施瓦茨中国有限公司

编辑:金子 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2010/0913/article_1272.html
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