中国移动TDLTE实验室测试RF规范.docx
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中国移动TDLTE实验室测试RF规范
中国移动通信企业标准
QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳
版本号:
1.1.0
<测试规范定义>
测试规范是对网络设备/网络接口协议/设备性能进行的测试的依据,力图对该设备的功能,接口,协议,性能等各方面进行全面的测试。
该类技术文件应具有如下特点:
1、全面性
该类规范应该在其规定的测试范围内的进行全面的测试,以便反映该设备的是否真正正确的实现了功能/协议,以便完成对该设备的评价。
2、正确性
测试规范作为鉴定设备的正确性的依据。
其表述的内容必须首先是正确的。
判断正确与否的测试结果必须是可以正确得到的,也是设备本身能够完成和必须完成的。
3、容错性
测试规范必须对发生错误情况下设备的反馈进行详细的测试。
测试项目必须全面包括各种异常情况。
4、权威性
该类规范是集团公司在测试和检验方面的重要文件,应该观点明确,测试项目全面,论述过程不应体现在正文中,可以根据情况在附件或编制说明中体现;在用辞上注意规范的强制性,不应使用建议性的语气。
所有检验结果都必须是确定的。
5、强可操作性
该类规范是实际指导测试的文件,因此要具有强可操作性。
该规范直接为技术人员所利用,相关人员应该可以按照规范的规定直接进行实际测试。
<使用范围>
中国移动通信集团内部,外部,用于指导集团公司和省公司进行网络实施、新业务开展时的设备测试和验收。
<与其他规范之间关系>
在业务规范,总体技术要求,设备规范、接口规范基础上完成,是进行组建一个网络或者业务系统的设备的验收性指导性规范。
<主要内容>
主要包括测试环境,测试配置,测试工具及测试方法的描述,设备的常规测试、功能测试、接口测试、协议测试、质量指标测试(性能测试)、计费结算功能测试、业务测试、网络管理、人机界面测试、可靠性测试、网络安全测试等等,目的是对在规定的范围内,对设备进行详尽的测试。
实际制定测试规范时,请根据实际测试的情况选择应包含的主要内容,对于不必在规范中体现的内容,可以在规范中予以删除。
<符号解释>
✓“斜体字”:
斜体字部分是说明性文字,在实际使用时可以省略;
✓“;”:
以分号开头表示其后的文字为注释。
✓“<>”:
尖括号表示括号中内容为必选。
✓“[]”:
方括号表示括号中内容为可选。
✓“|”:
竖线表示由其分隔的几个元素为任选其中一个或多个。
<图、表、附录和附件的编号和书写规则>
✓正文中图和表的编号统一为“X-Y”形式,A为所在章的编号,B按照1、2、3、…依次编号;
✓图的题注以“图X-YXXXX”的形式写于图的下方;
✓表的题注以“表A-BXXXX”的形式写于表的上方;
✓正文中索引图或表时,使用“见图X-Y”或“见表X-Y”,不使用“见上图”或“见下表”形式;
✓附录以A、B、C等英文大写字母编号;
✓每个附录中的图和表格按“X-Y-Z”的形式编号,X为附录的编号,按照A,B,C…进行编号;Y为所在章的编号;Z为图、表的编号,按照1、2、3、…依次编号;
✓附件以中文数字“一、二、三”顺序编号。
前言
本标准为TD-LTE无线子系统和硬件的实验室测试而推出。
本规范制定了TD-LTE系统设备功能及硬件测试的环境配置及测试用例,适用于TD-LTE功能无线子系统功能与硬件的实验室测试。
本标准是TD-LTE测试系列标准之一,该系列标准的结构、名称或预计的名称如下:
序号
标准编号
标准名称
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
……
……
//本标准需与企业标准编号《企业标准名称》配套使用。
//本标准涉及知识产权的情况说明。
//本标准的附录为标准性附录,附录为资料性附录。
本标准由中移号文件印发。
本标准由中国移动通信集团提出,集团公司技术部归口。
本标准起草单位:
本标准主要起草人:
1.范围
TD-LTE系统设备射频测试的环境配置及测试用例,适用于TD-LTE功能无线子系统射频的实验室测试。
2.规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
序号
标准编号
标准名称
发布单位
[2]
36.104
EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA);BaseStation(BS)radiotransmissionandreception,V8.5.0
3GPP
[5]
36.141
EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA);BaseStation(BS)conformancetesting,V8.5.0
3GPP
3.术语、定义和缩略语
下列术语、定义和缩略语适用于本标准:
词语
英文描述
中文描述
ACLR
AdjacentChannelLeakagepowerRatio
邻道泄漏功率比
ACS
AdjacentChannelSelectivity
邻道选择性
AWGN
AdditiveWhiteGaussianNoise
高斯白噪声
BBU
BaseBandprocessingUnit
基带处理单元
BS
BaseStation
基站
E-NodeB
E-UTRANodeB
LTE基站
E-TM
E-UTRATestModel
测试模式
EVM
ErrorVectorMagnitude
误差矢量模
FDD
FrequencyDivisionDuplexing
频分双工
OBW
OccupiedBandWidth
占用带宽
RRU
RFRemoteUnit
射频拉远单元
PPM
PartsPerMillion
百万分之一
TDD
TimeDivisionDuplex
时分双工
4.测试环境
4.1.测试网络拓扑
被测设备、测试工具与其他设备之间的连接图(图中应描述被测设备,测试工具及配合设备连接关系),并在图下面简要文字描述。
图1基站发射机指标(除发射互调指标)测试环境示意图
图2:
发射机互调特性测试环境示意图
图3参考灵敏度测试环境示意图
图4:
接收机动态范围,信道内选择性测试,邻道选择性,窄带阻塞和阻塞指标测试环境示意图
图5:
接收机互调特性测试环境示意图
4.2.被测设备
硬件架构
RRU属于LTE分布式基站中的射频拉远单元,主要由中射频单元构成。
RRU硬件构架上分为天馈单元,射频滤波器单元,功放单元,TRX单元,电源和防雷单元。
TRX部分包括射频模拟部分和数字中频部分。
图2RRU硬件架构框图
软件架构
RRU的软件架构分为逻辑、底层软件和高层软件。
高层软件调用底层软件的接口,底层软件通过操作逻辑寄存器实现具体的功能,屏蔽高软对硬件的操作。
图3RRU软件架构框图
4.3.配合设备
设备名称
数量
备注
计算机
1台
运行基站操作维护平台等软件。
集线器
1个
合分路器
1个
30dB衰减器
3-4个
6dB衰减器(或者10dB)
1个
发射杂散等项目测试使用,要求是低互调特性。
射频负载
1个
射频电缆
若干
测试杂散时,需要使用馈线电缆(适用于高频段)
时钟电缆
2-4根
网线
若干
串口线
1个
带阻滤波器
1个
5.测试工具和测试方法
5.1.测试工具
仪器名称
型号
数量
备注
矢量信号分析仪
FSQ26
1台
有LTE选件,解调带宽28MHz,用于调制相关发射测试;FSG13也可;
矢量信号分析仪
N9020A
2台
Agilent,用于杂散测试项和定时误差测试,带89601A-BHE软件和N9082A-1FP,仪表解调带宽25MHz;其他型号如E444xA带89601A-BHE可以做解调分析。
矢量信号源
SMU200A
1台
有LTE选件和AWGN选件,做数据调制,用于正常测试
矢量信号源
E4438C
1台
Agilent,有LTE软件(带singalstudio软件)和AWGN选件(OPT403),做数据调制,用于互调干扰测试;其他型号如N5182也可以。
微波信号源
E8257D
1台
Agilent,不需LTE选项,做CW干扰源,需长期使用,用于所有干扰测试;R&S的SMF100A也可;
S1信令分析仪
5.2.测试方法
E-UTRANodeB基站的空口射频指标在3GPP协议TS36.141-850中,对每个测试项目都给出了测试需求说明和测试方法的描述(部分项目暂没有给出测试方法),依据该协议规定,在操作维护平台(LMT)软件中,通过启动射频指标测试功能,将基站工作状态按照协议规定的测试模式来设置,在基站RRU射频模块的天馈端口,通过频谱仪测试基站下行链路发射指标,通过信号源输出参考测量信号,由第三方S1/X2信令分析仪统计吞吐量,测量基站上行链路接收灵敏度等指标。
测试模型设计
E-NodeB基站的射频空口指标测试,依据3GPP协议TS36.104和TS36.141的规定执行,测试时基站上下行信道配置按照协议规定的测试模式配置,下行发射指标测试模式(E-TestMode)包括:
E-TM1.1、E-TM1.2、E-TM2、E-TM3.1、E-TM3.2、E-TM3.3;上行接收指标测试时,接收参考信号配置按照协议附件A.1和A.2要求设置信号。
参考协议TS36.141-820。
协议目录
项目名称
测试模式
发射机指标
6.2
Basestationoutputpower(基站发射功率)
E-TM1.1
6.3.1
REPowercontroldynamicrange(RE功率控制动态范围)
协议未规定
6.3.2
Totalpowerdynamicrange(输出功率动态范围)
E-TM2、E-TM3.1
6.4.1
TransmitterOFFpower(关断功率)
协议未规定
6.4.2
Transmittertransientperiod(发射机过渡周期)
协议未规定
6.5.1
Frequencyerror(频率误差)
E-TM2、E-TM3.1、E-TM3.2、E-TM3.3
6.5.2
ErrorVectorMagnitude(EVM)
E-TM2、E-TM3.1、E-TM3.2、E-TM3.3
6.5.3
Timealignmentbetweentransmitterbranches(发射机分集时延)
E-TM1.1
6.5.4
DLRSpower(下行RS功率)
E-TM1.1
6.6.1
Occupiedbandwidth(占用带宽)
E-TM1.1
6.6.2
AdjacentChannelLeakagepowerRatio(邻道泄漏比)
E-TM1.1、E-TM1.2
6.6.3
Operatingbandunwantedemissions(带内杂散)
E-TM1.1、E-TM1.2
6.6.4
Transmitterspuriousemissions(发射杂散)
E-TM1.1
6.7
Transmitterintermodulation(发射互调)
E-TM1.1
接收机指标
7.2
Referencesensitivitylevel(接收灵敏度)
参考测量信道设置参考TS36.141附件AA.1
7.3
Dynamicrange动态范围
参考测量信道设置参考TS36.141附件AA.2
7.4
In-channelselectivity带内选择性
参考测量信道设置参考TS36.141附件AA.1
7.5
AdjacentChannelSelectivity(ACS)andnarrow-bandblocking邻道选择性
参考测量信道设置参考TS36.141附件AA.1
7.6
Blocking阻塞
参考测量信道设置参考TS36.141附件AA.1
7.7
Receiverspuriousemissions(接收杂散)
基站下行发射信道设置E-TM1.1
7.8
Receiverintermodulation(接收互调)
参考测量信道设置参考TS36.141附件AA.1
测试过程
基站射频指标测试过程中,需要提前准备好基站、仪器和测试组网,一般来说测试执行过程中需要注意以下几点:
1、基站整机开机运行1个小时,仪表预热30分钟;
2、测试每个项目前,根据测试要求,完成测试组网连接,注意人员和仪表的安全;
3、频谱仪、功率计使用前需要进行校准;
4、频谱仪和信号源需要有LTETDD的测试选件或者功能;建议如果可以将仪表测试配置参数保存为配置文件,建议提前设置保存,测试时可以直接调用;
5、下行发射指标测试时,建议在RRU天馈端口连接30dB衰减器;上行接收指标测试时,建议在参考测量信号链路上,连接60dB以上的衰减器(不包括干扰信号链路)。
关键指标统计及分析
略。
6.测试配置
6.1.数据配置
根据3GPP36.141中的规定和测试需求,eNB的下行信号配置如下表所示
参数
值
帧结构
3
特殊子帧结构
8
带宽
20MHz
基站输出功率
PRAT(额定)
测试模式
不同测试项参见3GPP协议36.141
由于本次测试时间较紧,上下行信号也可以使用5ms帧配置,2:
2时隙配比,对于未用满PRB的测试模式,下行时隙0、1采用与36.141中10ms帧相同的PRB编号,下行时隙4采用与原10ms帧时隙9相同的PRB编号。
在上行测试中,25个RB的位置定为第11~35号或65~90号。
6.2.测试工具配置
无;
6.3.测试项配置
编号
测试项
测试分项
优先级
1
发射机指标
最大输出功率
必选项
2
发射机指标
RE功率控制动态范围
必选项
3
发射机指标
总功率动态范围
必选项
4
发射机指标
发射关断功率
可选项
5
发射机指标
发射开关时间模板
可选项
6
发射机指标
频率误差
必选项
7
发射机指标
EVM
必选项
8
发射机指标
发射通道间的定时误差
必选项
9
发射机指标
DLRS功率
必选项
10
发射机指标
占用带宽
必选项
11
发射机指标
ACLR
必选项
12
发射机指标
带内无用发射
必选项
13
发射机指标
杂散发射通用指标
必选项
14
发射机指标
杂散发射共址指标
必选项
15
发射机指标
发射互调
必选项
16
接收机指标
参考灵敏度
必选项
17
接收机指标
动态范围
必选项
18
接收机指标
信道内选择性
必选项
19
接收机指标
ACS
必选项
20
接收机指标
带内窄带阻塞
必选项
21
接收机指标
通用阻塞指标
可选项
22
接收机指标
共址阻塞指标
必选项
23
接收机指标
杂散发射
必选项
24
接收机指标
接收互调
必选项
其中必选项共21项,可选项共3项。
7.射频指标测试
7.1.发射机指标测试
除非另有说明,发射机测试均在eNB天线连接器(测试口A)处进行。
如果有发射机功放、滤波器或两者都有的情况,发射机测试均在eNB天线连接器(测试口B)处进行。
需要特别指明的是两测试点都不包括天线馈线。
由于系统使用MIMO或智能天线,每次测试仪表只连接一个天线输出端口,其他端口匹配。
如未特殊说明,均为单载波测试。
最大输出功率
项目:
发射机指标
分项目:
最大输出功率
用例编号:
7.1.1
重要性:
第一阶段
版本:
1.0
参考文档:
3gpp36.104
适用范围
TDD/FDD
测试目的:
验证eNB的额定输出功率的大小和稳定性
预置条件:
1.按照组网搭建测试环境
2.整机运行1小时,仪表预热30分钟
测试步骤:
1.配置载波频点,信道带宽20MHz;
2.启动发射机工作在E-TM1.1模式以最大功率发射;
3.设置仪表外部参考信号和帧触发信号;
4.测试信道带宽内连续20ms的所有下行子帧的积分功率;
5.遍历测试高、中、低三个频点,重复步骤1~4;
预期结果:
1.在正常测试环境下,测量出的eNB最大输出功率应在制造商给出的eNB额定输出功率的+2dB和–2dB范围内;
2.在极端测试环境下,测量出的eNB最大输出功率应在制造商给出的eNB额定输出功率的+2.5dB和–2.5dB范围内。
备注:
无。
RE功率控制动态范围
项目:
发射机指标
分项目:
RE功率控制动态范围
用例编号:
7.1.2
重要性:
第一阶段
版本:
1.0
参考文档:
3gpp36.104
适用范围
TDD/FDD
测试目的:
验证每个RE的功率和RE平均功率间的最大差值。
预置条件:
无
测试步骤:
本项测试由7.1.7节EVM测试涵盖;
预期结果:
RE功率控制动态范围满足下表:
ModulationschemeusedontheRE
REpowercontroldynamicrange(dB)
(down)
(up)
QPSK(PDCCH)
-6
+4
QPSK(PDSCH)
-6
+3
16QAM
-3
+3
64QAM
0
0
NOTE1:
TotalTXpowershallalwaysbelessorequaltomaximumBSoutputpower.
备注:
该测试项目在EVM测试中覆盖,不单独进行测试。
总功率动态范围
项目:
发射机指标
分项目:
总功率动态范围
用例编号:
7.1.3
重要性:
第一阶段
版本:
1.0
参考文档:
3gpp36.104
适用范围
TDD/FDD
测试目的:
验证eNB发射总功率的动态范围
预置条件:
1.按照组网搭建测试环境
2.整机运行1小时,仪表预热30分钟
测试步骤:
1.配置载波频点,信道带宽20MHz
2.启动发射机工作在E-TM3.1模式以最大功率发射
3.测量业务信道的OFDMSymbol的平均功率P1
4.停止E-TM3.1模式,启动E-TM2模式
5.测量平均OFDMSymbol的功率P2
6.计算P1-P2
7.遍历高中低三个频点,重复步骤1~6
预期结果:
总功率动态范围满足下表:
E-UTRA
channelbandwidth(MHz)
Totalpowerdynamicrange(dB)
20
20
备注:
使用安捷伦仪表测试
发射关断功率(Optional)
项目:
发射机指标
分项目:
发射关断功率
用例编号:
7.1.4
重要性:
第一阶段
版本:
1.0
参考文档:
3gpp36.104
适用范围
TDDonly
测试目的:
验证eNB发射机处于关断周期时的功率是否符合规范的要求
预置条件:
1.按照组网搭建测试环境
2.整机运行1小时,仪表预热30分钟
测试步骤:
1.配置中心频点,信道带宽20MHz
2.启动发射机工作在E-TM1.1模式
3.设置仪表外部参考信号和帧触发信号
4.测试eNB发射信号关断周期的功率值;
5.遍历高中低三个频点,重复步骤1~4
预期结果:
eNB关功率值应低于-89dBm/M。
备注:
3GPPTS36.141-820中没有给出测试方法,仪表也暂不支持该项目测试,根据仪表支持时间确定是否测试。
发射开关时间模板(Optional)
项目:
发射机指标
分项目:
发射开关时间模板
用例编号:
7.1.5
重要性:
第一阶段
版本:
1.0
参考文档:
3gpp36.104
适用范围
TDDonly
测试目的:
验证eNB发射开关时间周期是否符合规定;
预置条件:
1.按照组网搭建测试环境
2.整机运行1小时,仪表预热30分钟
测试步骤:
1.配置中心频点,信道带宽20MHz
2.启动发射机工作在E-TM1.1模式
3.设置仪表外部参考信号和帧触发信号
4.在时域捕捉发射脉冲信信号;
5.测量ON-OFF和OFF-ON的时间间隔t1和t2
6.遍历高中低三个频点,重复步骤1~5
预期结果:
发射开关时间模板应满足
Transition
Maximumtransientperiodlength[us]
OFFtoON
[17]
ONtoOFF
[17]
备注:
3GPPTS36.141-820中没有给出测试方法;
在小功率发射时,Agilent的N9020A(加N9082A软件)可以测试开关时间模板
频率误差
项目:
发射机指标
分项目:
频率误差
用例编号:
7.1.6
重要性:
第一阶段
版本:
1.0
参考文档:
3gpp36.104
适用范围
TDD/FDD
测试目的:
验证eNB发射信号的频率误差是否符合规定;
预置条件:
1.按照组网搭建测试环境
2.整机运行1小时,仪表预热30分钟
测试步骤:
1.配置载波频点,信道带宽20MHz
2.启动发射机工作在E-TM3.1模式
3.设置仪表外部参考信号和帧触发信号
4.测试频率误差
5.停止E-TM3.1模式,分别启动E-TM3.2、E-TM3.3、E-TM2模式,重复步骤4
6.遍历高、中、低三个频点,重复步骤1~5
预期结果:
eNB调制载波的频率误差不超过0.05ppm
备注:
无
矢量幅度误差(EVM)
项目:
发射机指标
分项目:
EVM
用例编号:
7.1.7
重要性:
第一阶段
版本:
1.0
参考文档:
3gpp36.104
适用范围
TDD/FDD
测试目的:
验证eNB发射信号的EVM是否符合规定;
预置条件:
1.设备处于正常工作状态;
2.设备经充分预热,性能指标处于稳定状态;
3.eNB可配置下行信号参数。
测试步骤:
1.配置载波频点,信道带宽20MHz;
2.启动发射机工作在E-TM3.1模式以最大功率发射;
3.利用频谱分析仪测试E-TM3.1PDSCH64QAM的EVM;
4.更改下行信号模式为E_TM3.2,测试调制方式为16QAM的PDSCHEVM;
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- 中国移动 TDLTE 实验室 测试 RF 规范