LTE發(fā)射機ACLR性能測量的方法與挑戰(zhàn)
加入技術交流群
在LTE等數(shù)字通信系統(tǒng)中，發(fā)射信號泄漏到鄰近信道的功率可能會對鄰近信道中的信號傳輸產生干擾，進而影響系統(tǒng)性能。相鄰信道泄漏功率比（ACLR）測試可以驗證系統(tǒng)發(fā)射機的工作性能是否符合規(guī)定的限制。鑒于LTE技術的復雜性，快速和精確地執(zhí)行這種關鍵測試對于測試人員來說充滿挑戰(zhàn)性。裝有LTE特定信號生成軟件的信號發(fā)生器、裝有LTE特定測量軟件的現(xiàn)代化信號分析儀，以及針對該分析儀優(yōu)化的方法，可以幫助測試人員戰(zhàn)勝這一挑戰(zhàn)。
LTE發(fā)射機設計的復雜問題
由于LTE性能目標設立得非常高，工程師們必須精心地進行設計折中，以便在無線發(fā)射機鏈路的各個關鍵部分實現(xiàn)最佳平衡。LTE發(fā)射機設計的一個重要方面是最大限度減少無效發(fā)射，特別是可能在任何頻率上產生的雜散發(fā)射。雖然LTE類似于其它無線系統(tǒng)，但由于在頻段邊緣發(fā)射信號必須符合嚴格的功率泄露要求，因此還是遇到了挑戰(zhàn)，。LTE支持最大20 MHz的信道帶寬，但許多頻段太窄，無法支持太多的信道，因此大部分LTE信道都處于頻段的邊緣。
控制發(fā)射機在頻段邊緣的性能需要設計濾波功能，以便在不影響信道內性能的情況下濾除帶外發(fā)射。諸如成本、功率效率、物理體積以及在發(fā)射機方框圖中的位置等指標也都是重要的考慮因素。最后，LTE發(fā)射機必須滿足針對無效發(fā)射的所有指定限制，包括對泄露到鄰近信道的功率量（ACLR）的限制。
了解ACLR測試要求
ACLR是LTE射頻發(fā)射機一致性測試中的一個重要的發(fā)射機特性。這些測試的目的是驗證被測件是否達到了基站（eNB）和用戶設備（UE）中的最低要求。大部分針對帶外發(fā)射的LTE 一致性測試在定義和目的上與針對WCDMA的一致性測試類似。但是WCDMA指定了使用根升余弦（RRC）濾波器進行發(fā)射機測量，而標準并沒有為LTE定義等效的濾波器。因此，LTE發(fā)射機測試可以使用不同的濾波器來優(yōu)化信道帶內性能，改善誤差矢量幅度；優(yōu)化信道帶外性能，獲得更出色的鄰近信道功率特征。
鑒于在測試發(fā)射機性能中可以使用的復雜發(fā)射機有很多配置，LTE指定了一系列下行鏈路信號配置來測試eNB。這些配置稱為E-UTRA測試模型（E-TM）。它們可分為三大類：E-TM1、E-TM2和E-TM3。第一類和第三類可再細分為E-TM1.1、E-TM1.2、E-TM3.1、E-TM3.2 和 E-TM3.3。注：E-UTRA中的“E”源自“enhanced（增強型）”，指LTE UMTS陸地無線接入；而單獨的UTRA是指WCDMA。
ACLR測試要求根據(jù)發(fā)射機測試是在UE還是在eNB上進行會有所不同。在UE上進行的ACLR測試不像在eNB上進行那樣要求嚴格。發(fā)射機測試使用規(guī)定用于eNB接收機測試的參考測量信道（RMC）來執(zhí)行。
3GPP LTE規(guī)范關于ACLR的定義是，以指定信道頻率為中心的濾波后平均功率與以鄰近信道頻率為中心的濾波后平均功率之比。eNB的最低ACLR一致性要求分為兩種情景指定：相同帶寬的鄰近E-UTRA信道載波（E-UTRAACLR1）；UTRA鄰近和相間信道載波（分別是UTRAACLR1和UTRAACLR2）。
針對E-UTRA和UTRA鄰近信道規(guī)定了不同的限制和測量濾波器，用于成對頻譜（FDD）和非成對頻譜（TDD）工作。E-UTRA信道使用平方測量濾波器進行測量，而UTRA信道使用滾降因子為0.22、帶寬等于碼片速率的RRC濾波器進行測量。
戰(zhàn)勝ACLR測量挑戰(zhàn)
鑒于LTE技術的復雜性和用于測試發(fā)射機性能的發(fā)射機配置復雜性，符合標準的頻譜測量（例如ACLR）可能非常繁瑣。幸運的是，先進的信號測量工具的出現(xiàn)使工程師們能夠快速、精確地進行這些LTE測量。功率測量（包括ACLR）通常使用頻譜分析儀或信號分析儀來進行，該測量使用的測試信號則利用信號發(fā)生器生成。
為了更好地說明如何使用這些儀器，請設想以下情景：根據(jù)規(guī)范，載波頻率必須設置在被測基站所支持的頻段內，按照成對頻譜FDD工作或非成對頻譜TDD工作時的規(guī)定，通過測量信道頻率兩側一定頻偏的ACLR。首先使用E-TM1.1發(fā)射信號進行測試，其中所有PDSCH資源塊都具有相同的功率。然后使用E-TM1.2信號（增加和減少功率）進行測試。E-TM1.2配置非常有用，因為它能夠仿真多個用戶（其設備工作在不同功率上）。這一情景的結果是波峰因數(shù)更高，導致在不產生額外無效頻譜內容（例如ACLR）的情況下放大信號變得更困難。
本例中，Agilent支持LTE的Signal Studio與Agilent MXG信號發(fā)生器相連，生成頻率設為2.11GHz且符合標準的E-TM1.2測試信號。輸出信號幅度——決定ACLR性能的重要考慮因素——設為-10dBm。在從1.4到20MHz的帶寬范圍內選擇5MHz信道帶寬。
圖1為已選定傳輸信道（Transport Channel）的eNB設置。底部為測試信號的資源分配塊圖。信道1和2是要進行測量的信道，它們共享下行鏈路。
評論