LTE發(fā)射機(jī)ACLR性能測(cè)量的方法與挑戰(zhàn)
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時(shí)間：2013-10-09
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在LTE等數(shù)字通信系統(tǒng)中，發(fā)射信號(hào)泄漏到鄰近信道的功率可能會(huì)對(duì)鄰近信道中的信號(hào)傳輸產(chǎn)生干擾，進(jìn)而影響系統(tǒng)性能。相鄰信道泄漏功率比（ACLR）測(cè)試可以驗(yàn)證系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的工作性能是否符合規(guī)定的限制。鑒于LTE技術(shù)的復(fù)雜性，快速和精確地執(zhí)行這種關(guān)鍵測(cè)試對(duì)于測(cè)試人員來(lái)說(shuō)充滿(mǎn)挑戰(zhàn)性。裝有LTE特定信號(hào)生成軟件的信號(hào)發(fā)生器、裝有LTE特定測(cè)量軟件的現(xiàn)代化信號(hào)分析儀，以及針對(duì)該分析儀優(yōu)化的方法，可以幫助測(cè)試人員戰(zhàn)勝這一挑戰(zhàn)。
LTE發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜問(wèn)題
由于LTE性能目標(biāo)設(shè)立得非常高，工程師們必須精心地進(jìn)行設(shè)計(jì)折中，以便在無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)鏈路的各個(gè)關(guān)鍵部分實(shí)現(xiàn)最佳平衡。LTE發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面是最大限度減少無(wú)效發(fā)射，特別是可能在任何頻率上產(chǎn)生的雜散發(fā)射。雖然LTE類(lèi)似于其它無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)，但由于在頻段邊緣發(fā)射信號(hào)必須符合嚴(yán)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(wú)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(jī)在頻段邊緣的性能需要設(shè)計(jì)濾波功能，以便在不影響信道內(nèi)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(jī)方框圖中的位置等指標(biāo)也都是重要的考慮因素。最后，LTE發(fā)射機(jī)必須滿(mǎn)足針對(duì)無(wú)效發(fā)射的所有指定限制，包括對(duì)泄露到鄰近信道的功率量（ACLR）的限制。
了解ACLR測(cè)試要求
ACLR是LTE射頻發(fā)射機(jī)一致性測(cè)試中的一個(gè)重要的發(fā)射機(jī)特性。這些測(cè)試的目的是驗(yàn)證被測(cè)件是否達(dá)到了基站（eNB）和用戶(hù)設(shè)備（UE）中的最低要求。大部分針對(duì)帶外發(fā)射的LTE 一致性測(cè)試在定義和目的上與針對(duì)WCDMA的一致性測(cè)試類(lèi)似。但是WCDMA指定了使用根升余弦（RRC）濾波器進(jìn)行發(fā)射機(jī)測(cè)量，而標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有為L(zhǎng)TE定義等效的濾波器。因此，LTE發(fā)射機(jī)測(cè)試可以使用不同的濾波器來(lái)優(yōu)化信道帶內(nèi)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(cè)試發(fā)射機(jī)性能中可以使用的復(fù)雜發(fā)射機(jī)有很多配置，LTE指定了一系列下行鏈路信號(hào)配置來(lái)測(cè)試eNB。這些配置稱(chēng)為E-UTRA測(cè)試模型（E-TM）。它們可分為三大類(lèi)：E-TM1、E-TM2和E-TM3。第一類(lèi)和第三類(lèi)可再細(xì)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(qiáng)型）”，指LTE UMTS陸地?zé)o線(xiàn)接入；而單獨(dú)的UTRA是指WCDMA。
ACLR測(cè)試要求根據(jù)發(fā)射機(jī)測(cè)試是在UE還是在eNB上進(jìn)行會(huì)有所不同。在UE上進(jìn)行的ACLR測(cè)試不像在eNB上進(jìn)行那樣要求嚴(yán)格。發(fā)射機(jī)測(cè)試使用規(guī)定用于eNB接收機(jī)測(cè)試的參考測(cè)量信道（RMC）來(lái)執(zhí)行。
3GPP LTE規(guī)范關(guān)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(duì)E-UTRA和UTRA鄰近信道規(guī)定了不同的限制和測(cè)量濾波器，用于成對(duì)頻譜（FDD）和非成對(duì)頻譜（TDD）工作。E-UTRA信道使用平方測(cè)量濾波器進(jìn)行測(cè)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(jìn)行測(cè)量。
戰(zhàn)勝ACLR測(cè)量挑戰(zhàn)
鑒于LTE技術(shù)的復(fù)雜性和用于測(cè)試發(fā)射機(jī)性能的發(fā)射機(jī)配置復(fù)雜性，符合標(biāo)準(zhǔn)的頻譜測(cè)量（例如ACLR）可能非常繁瑣。幸運(yùn)的是，先進(jìn)的信號(hào)測(cè)量工具的出現(xiàn)使工程師們能夠快速、精確地進(jìn)行這些LTE測(cè)量。功率測(cè)量（包括ACLR）通常使用頻譜分析儀或信號(hào)分析儀來(lái)進(jìn)行，該測(cè)量使用的測(cè)試信號(hào)則利用信號(hào)發(fā)生器生成。
為了更好地說(shuō)明如何使用這些儀器，請(qǐng)?jiān)O(shè)想以下情景：根據(jù)規(guī)范，載波頻率必須設(shè)置在被測(cè)基站所支持的頻段內(nèi)，按照成對(duì)頻譜FDD工作或非成對(duì)頻譜TDD工作時(shí)的規(guī)定，通過(guò)測(cè)量信道頻率兩側(cè)一定頻偏的ACLR。首先使用E-TM1.1發(fā)射信號(hào)進(jìn)行測(cè)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(hào)（增加和減少功率）進(jìn)行測(cè)試。E-TM1.2配置非常有用，因?yàn)樗軌蚍抡娑鄠€(gè)用戶(hù)（其設(shè)備工作在不同功率上）。這一情景的結(jié)果是波峰因數(shù)更高，導(dǎo)致在不產(chǎn)生額外無(wú)效頻譜內(nèi)容（例如ACLR）的情況下放大信號(hào)變得更困難。
本例中，Agilent支持LTE的Signal Studio與Agilent MXG信號(hào)發(fā)生器相連，生成頻率設(shè)為2.11GHz且符合標(biāo)準(zhǔn)的E-TM1.2測(cè)試信號(hào)。輸出信號(hào)幅度——決定ACLR性能的重要考慮因素——設(shè)為-10dBm。在從1.4到20MHz的帶寬范圍內(nèi)選擇5MHz信道帶寬。
圖1為已選定傳輸信道（Transport Channel）的eNB設(shè)置。底部為測(cè)試信號(hào)的資源分配塊圖。信道1和2是要進(jìn)行測(cè)量的信道，它們共享下行鏈路。
評(píng)論