TD-LTE基站射頻一致性測(cè)試研究和應(yīng)用

桂 麗，夏駱輝

（中國(guó)信息通信研究院 北京100191）

1 引言

隨著國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商4G網(wǎng)絡(luò)的相繼部署，LTE基站作為4G網(wǎng)絡(luò)無(wú)線接入是決定其部署的重要因素[1]。LTE基站對(duì)射頻參數(shù)性能指標(biāo)是衡量其性能指標(biāo)的決定要素之一，射頻參數(shù)的設(shè)置將直接影響著運(yùn)營(yíng)商4G網(wǎng)絡(luò)的容量、覆蓋、服務(wù)質(zhì)量（quality of service,QoS）等關(guān)鍵性能。因此，研究LTE基站射頻參數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響、基站射頻指標(biāo)的制定、網(wǎng)絡(luò)性能的提高以及用戶業(yè)務(wù)感知的提升具有積極的作用。

本文通過(guò)對(duì)基站射頻測(cè)試內(nèi)容的研究，對(duì)TD-LTE基站（eNode B）射頻一致性測(cè)試的相關(guān)測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行歸納總結(jié)，分析其測(cè)試項(xiàng)的實(shí)際物理意義以及對(duì)運(yùn)營(yíng)商實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署的影響。除此之外，結(jié)合實(shí)際TD-LTE基站測(cè)試中的經(jīng)驗(yàn)，提出了TD-LTE基站射頻一致性測(cè)試的解決方案并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行深入分析。

本文首先介紹TD-LTE基站的功能架構(gòu)和作用；其次，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外TD-LTE基站射頻一致性測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行總結(jié)；然后，分析并評(píng)估LTE基站射頻參數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響；最后，提出可行的TD-LTE基站射頻測(cè)試方案，并對(duì)實(shí)際測(cè)試結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證分析。

2 TD-LTE基站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

TD-LTE基站是E-UTRAN（evolved universal terrestrial radio access）唯一的無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)網(wǎng)元，具有3GPP UTRAN（universal terrestrial radio access）的Node B的功能和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器（radio network controller,RNC）的大部分功能，主要包括S1、X2接口管理、小區(qū)管理、用戶設(shè)備（user equipment,UE）管理、系統(tǒng)信息廣播和移動(dòng)性管理等功能。與3G無(wú)線接入節(jié)點(diǎn)Node B相比，eNode B還集成了部分類似RNC的無(wú)線資源控制功能；eNode B直接接入核心網(wǎng)演進(jìn)分組核心（evolved packet core,EPC），使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化，進(jìn)而減少了協(xié)議開(kāi)銷，提高傳輸效率，降低傳輸時(shí)延，有效提升用戶體驗(yàn)。

典型eNode B架構(gòu)具有分布式特性，主要由兩個(gè)部分組成，分別為基帶控制單元（base band unit,BBU）和射頻拉遠(yuǎn)單元（radio remote unit,RRU）。BBU主要提供BBU和RRU通信的物理接口，完成兩者之間的信息交互；提供與RRU之間的Ir接口；完成上下行數(shù)據(jù)處理功能；完成操作維護(hù)和信令處理功能；提供系統(tǒng)時(shí)鐘。RRU主要用于接收射頻信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后發(fā)送給BBU；接收BBU發(fā)送的下行基帶數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)處理后在發(fā)射頻段進(jìn)行發(fā)射。BBU和RRU之間采用Ir接口相連，便于射頻模塊的拉遠(yuǎn)部署。

典型的BBU和RRU內(nèi)部硬件架構(gòu)如圖1所示。其中，BBU中控制與時(shí)鐘板主要實(shí)現(xiàn)主控功能，并完成RRC協(xié)議處理，時(shí)鐘板提供系統(tǒng)時(shí)鐘和射頻校準(zhǔn)時(shí)鐘。基帶處理板實(shí)現(xiàn)對(duì)基帶的處理、與RRU的基帶射頻接口，其中一個(gè)BBU可包含多個(gè)基帶處理板槽位。因此，BBU可以與多個(gè)RRU相連。通用時(shí)鐘接口板提供全球定位系統(tǒng)（global positioning system,GPS）輸入接口。此外，還包括告警模塊、電源模塊和風(fēng)扇模塊等，為BBU整體正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供有效支撐。RRU主要包含4個(gè)部分：電源、濾波器、收發(fā)信板和功放，是產(chǎn)生基站射頻信號(hào)的主要模塊。

圖1 eNode B架構(gòu)示意

3 TD-LTE基站射頻測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

目前TD-LTE基站射頻一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要包括第三代合作伙伴計(jì)劃 （The 3rd Generation Partnership Project,3GPP）和中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) （China Communications Standards Association,CCSA）制定的相應(yīng)國(guó)際和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3 GPP中TD-LTE基站射頻測(cè)試相關(guān)指標(biāo)主要包括E-UTRA基站技術(shù)要求[2]和測(cè)試方法[3]，該標(biāo)準(zhǔn)是3GPP組織針對(duì)TD-LTE基站射頻測(cè)試制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，是基站射頻指標(biāo)的最基本要求，由于沒(méi)有考慮我國(guó)不同制式共存的特殊需求，需要在對(duì)3GPP標(biāo)準(zhǔn)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)不同測(cè)試指標(biāo)的影響進(jìn)行深入分析。

CCSA中TD-LTE基站射頻測(cè)試相關(guān)指標(biāo)主要包括TD-LTE數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)基站設(shè)備技術(shù)要求[4]和測(cè)試方法[5]，是目前TD-LTE移動(dòng)通信基站入網(wǎng)測(cè)試所依照的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。在射頻一致性測(cè)試方面有別于3GPP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之處在于，考慮到我國(guó)蜂窩移動(dòng)通信的頻段劃分相關(guān)情況，在不同制式共存的相關(guān)測(cè)試項(xiàng)方面予以進(jìn)一步明確詳細(xì)規(guī)范。

此外，由于運(yùn)營(yíng)商或者企業(yè)在基站設(shè)備研發(fā)或者選型階段，對(duì)設(shè)備的射頻性能有著較3GPP或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的需求。因此，針對(duì)運(yùn)營(yíng)商或者企業(yè)不同需求所制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是基站設(shè)備所需依照的標(biāo)準(zhǔn)。

4 TD-LTE基站射頻測(cè)試研究

TD-LTE基站射頻一致性測(cè)試主要包含發(fā)射機(jī)測(cè)試和接收機(jī)測(cè)試兩部分，如圖2所示。發(fā)射機(jī)部分主要是對(duì)輸出功率、信號(hào)質(zhì)量以及非期望輻射3個(gè)方面分別進(jìn)行檢測(cè)；接收機(jī)部分包含4個(gè)測(cè)試項(xiàng)，具體介紹如下。

4.1 輸出功率測(cè)試

輸出功率測(cè)試主要是對(duì)基站功率發(fā)射狀況進(jìn)行測(cè)量，主要包括的測(cè)試項(xiàng)及其定義如下。

圖2 TD-LTE基站射頻一致性測(cè)試

·常規(guī)環(huán)境/極限環(huán)境基站輸出功率：指當(dāng)發(fā)射機(jī)在特定參考條件下基站天線連接器測(cè)量的單載波平均功率。

·總功率動(dòng)態(tài)范圍：指在特定參考條件下，一個(gè)正交頻分復(fù)用符號(hào)的最大和最小發(fā)射功率的差值。

上述測(cè)試項(xiàng)主要是對(duì)基站中RRU功放的性能以及BBU控制與時(shí)鐘板和基帶處理板控制RRU發(fā)出功率的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)估。在實(shí)際使用中，上述測(cè)試對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響主要體現(xiàn)在基站的最大輸出功率直接影響到小區(qū)下行覆蓋范圍；而在極限環(huán)境下對(duì)基站輸出功率的考察主要是對(duì)基站可靠性、頑健性進(jìn)行評(píng)估，特別是在溫度進(jìn)行變化時(shí)基站內(nèi)部的溫補(bǔ)曲線是否隨溫度變化產(chǎn)生作用，使得基站輸出功率在極端環(huán)境下能滿足需求；此外，總功率動(dòng)態(tài)范圍直接體現(xiàn)基站對(duì)資源調(diào)度的能力，如果調(diào)制信號(hào)最大或最小輸出功率無(wú)法滿足要求，則基站輸出信號(hào)無(wú)法滿足需求，易產(chǎn)生波形失真等問(wèn)題，導(dǎo)致基站無(wú)法正常工作。

4.2 信號(hào)質(zhì)量測(cè)試

信號(hào)質(zhì)量測(cè)試是對(duì)基站發(fā)射機(jī)發(fā)射調(diào)制信號(hào)在頻域、時(shí)域以及功率上的準(zhǔn)確性，主要包括的測(cè)試項(xiàng)及其定義如下。

·頻率誤差：對(duì)基站實(shí)際發(fā)射頻率和被分配頻率差別的度量。

·矢量幅度誤差（error vector magnitude,EVM）：測(cè)量符號(hào)經(jīng)過(guò)均衡器后，測(cè)量符號(hào)和參考符號(hào)之間的差別。EVM的測(cè)試結(jié)果是平均矢量誤差功率與平均參考功率比值的平方根。

·時(shí)間對(duì)齊誤差：在發(fā)射分集或空間復(fù)用環(huán)境下，信號(hào)從兩個(gè)或多個(gè)天線發(fā)射，發(fā)射的信號(hào)都應(yīng)時(shí)間對(duì)齊。該測(cè)試項(xiàng)在發(fā)射分集和空間復(fù)用環(huán)境下被定義為從兩個(gè)天線端口發(fā)射信號(hào)之間的時(shí)延。

·下行參考符號(hào)（reference symbol,RS）功率：下行RS功率是下行參考符號(hào)的資源成分功率。下行RS絕對(duì)功率在下行共享信道 （downlink shared channel,DL-SCH）中有所顯示，絕對(duì)精度是指在DL-SCH信號(hào)指示的下行RS功率和基站天線連接器處下行RS功率的最大差值。

發(fā)射機(jī)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試項(xiàng)主要是對(duì)基站BBU控制與時(shí)鐘板和基帶處理板對(duì)于信號(hào)發(fā)射處理能力，以及配合RRU發(fā)射信號(hào)的準(zhǔn)確性。實(shí)際使用中，上述測(cè)試對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響體現(xiàn)在：頻率誤差體現(xiàn)基站在頻域上的資源調(diào)度，頻率誤差指標(biāo)直接影響接收機(jī)，甚至影響整個(gè)系統(tǒng)各子載波的正交性；EVM是對(duì)下行信號(hào)信噪比的評(píng)估，其性能影響到網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，但是為優(yōu)化EVM而提升功率將導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本的增加，因此，需要綜合考量網(wǎng)絡(luò)覆蓋和運(yùn)營(yíng)成本因素；時(shí)間對(duì)齊誤差衡量各通道時(shí)延一致性，影響基站與終端之間的同步；下行RS信號(hào)被終端用于下行解調(diào)，下行RS功率大小將影響到網(wǎng)絡(luò)覆蓋和小區(qū)之間的干擾。

4.3 非期望輻射測(cè)試

非期望輻射測(cè)試主要是對(duì)基站發(fā)射機(jī)在指定頻率范圍內(nèi)、外的輻射情況進(jìn)行測(cè)量，主要包括的測(cè)試項(xiàng)及其定義如下。

·占用帶寬：指一段頻率范圍，平均功率在該范圍低頻率以下和高頻率以上的泄露值應(yīng)等于總平均發(fā)射功率的0.5%。

·鄰道功率泄露比（adjacent channel leakage ratio,ACLR）：指制定信道頻率中心濾波后平均功率與相鄰信道頻率中心濾波后平均功率的比值。

·工作頻段非期望輻射：指工作頻段非期望輻射規(guī)定的是下行工作頻段最低頻率邊沿以下10 MHz為起點(diǎn)，到最高頻率邊沿以上10 MHz。

·發(fā)射機(jī)雜散輻射：雜散輻射主要是由于非期望發(fā)射機(jī)效應(yīng)，如諧波輻射、寄生發(fā)射、互調(diào)產(chǎn)物和變頻產(chǎn)物等產(chǎn)生，但不包括帶外輻射。該測(cè)試項(xiàng)主要包含一般頻段雜散和共存、共址雜散。

非期望輻射測(cè)試項(xiàng)主要是對(duì)基站中調(diào)制過(guò)程以及發(fā)射機(jī)非線性產(chǎn)生的無(wú)用發(fā)射進(jìn)行評(píng)估，此外，考察RRU的濾波器能否將諧波發(fā)射、寄生發(fā)射、互調(diào)產(chǎn)物以及變頻產(chǎn)物有效濾除。實(shí)際使用中，上述測(cè)試對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響主要體現(xiàn)在，占用帶寬反映基站發(fā)射機(jī)支持的單載波帶寬以及雜波數(shù)目，如果占用帶寬過(guò)大，將對(duì)相鄰信道產(chǎn)生同頻干擾；ACLR反映基站在鄰道上雜散輻射情況，保證鄰信道的其他通信系統(tǒng)以及工作在相鄰信道的小區(qū)不會(huì)因?yàn)樵摶镜臒o(wú)用發(fā)射受到影響；工作頻段非期望輻射主要考察基站在工作頻段對(duì)其他系統(tǒng)的干擾；發(fā)射機(jī)雜散輻射主要考察發(fā)射機(jī)對(duì)其他系統(tǒng)造成的干擾，一般頻段雜散是不考慮其他系統(tǒng)的最低要求，共存雜散考察與其他系統(tǒng)共存時(shí)是否會(huì)造成系統(tǒng)的電磁兼容性降低以及影響共存系統(tǒng)的接收性能，共址雜散指標(biāo)主要保護(hù)共址部署時(shí)其他系統(tǒng)的性能。

4.4 接收機(jī)測(cè)試

接收機(jī)測(cè)試主要是對(duì)接收機(jī)覆蓋能力以及抗干擾能力進(jìn)行評(píng)估，主要的測(cè)試項(xiàng)及其定義如下。

·靈敏度：參考靈敏度測(cè)試規(guī)定了一個(gè)參考靈敏度功率水平，該功率為在特定參考測(cè)量信道上的吞吐量滿足特定的需求時(shí)，天線連接處接收功率的最小平均值。

·鄰道選擇性（adjacent-channel selectivity，ACS）：指接收機(jī)接收一個(gè)有用信號(hào)時(shí)，在分配信道頻率的鄰道存在干擾信號(hào)，測(cè)量此時(shí)接收機(jī)的接收能力是否滿足要求。

·信道內(nèi)選擇性（in-channel selectivity,ICS）：用于檢測(cè)當(dāng)存在一個(gè)較大功率譜密度的干擾信號(hào)時(shí)，接收機(jī)在指定資源塊上接收有用信號(hào)的能力。

·動(dòng)態(tài)范圍：指接收機(jī)接收一個(gè)有用信號(hào)時(shí)，在接收信道帶寬內(nèi)存在一個(gè)干擾信號(hào)，此時(shí)測(cè)量接收機(jī)的接收能力，即吞吐量是否滿足要求。

接收機(jī)測(cè)試項(xiàng)主要是對(duì)基站接收機(jī)對(duì)信號(hào)解調(diào)的能力以及RRU濾波器對(duì)干擾的抑制能力。實(shí)際使用中，上述測(cè)試對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響體現(xiàn)在：靈敏度是對(duì)基站上行覆蓋性能的直接反映，良好的接收機(jī)靈敏度可有效降低上行接收信號(hào)信噪比需求；鄰道選擇性體現(xiàn)接收機(jī)對(duì)鄰道干擾的抑制能力，將直接影響到接收機(jī)與其他系統(tǒng)共存時(shí)的接收性能；信道內(nèi)選擇性體現(xiàn)接收帶內(nèi)信號(hào)的能力，當(dāng)多終端共存時(shí)，該指標(biāo)影響到接收機(jī)的解調(diào)能力；動(dòng)態(tài)范圍指接收信號(hào)能被檢測(cè)且不失真的功率范圍，該范圍反映接收機(jī)接收強(qiáng)弱信號(hào)的能力范圍。

5 基站射頻測(cè)試方法與應(yīng)用

通過(guò)上述介紹可知，每項(xiàng)測(cè)試分別從不同角度反映了基站射頻性能。如何準(zhǔn)確地測(cè)量出上述射頻指標(biāo)并對(duì)其加以評(píng)估成為基站射頻指標(biāo)測(cè)試實(shí)踐的目標(biāo)。下面將介紹基站射頻一致性測(cè)試環(huán)境搭建及配置；基于該環(huán)境對(duì)部分射頻測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行驗(yàn)證并依照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定；此外，針對(duì)基站射頻測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以此來(lái)表明不同基站在射頻指標(biāo)上存在的差異。

5.1 測(cè)試環(huán)境和配置

測(cè)試主要包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)測(cè)試，整個(gè)基站射頻測(cè)試環(huán)境在屏蔽室中進(jìn)行搭建，主要是為了保證整個(gè)檢測(cè)環(huán)境不受到外部信號(hào)的影響。

發(fā)射機(jī)測(cè)試連接如圖3所示。主要通過(guò)射頻電纜將被測(cè)RRU和BBU與頻譜分析儀表相連，基站控制端主要按照要求將基站配置成測(cè)試所需模式。接收機(jī)測(cè)試連接如圖4所示。該測(cè)試環(huán)境主要包括兩個(gè)信號(hào)源分別用于產(chǎn)生有用信號(hào)和干擾信號(hào)，并通過(guò)合路器接入RRU，基站控制端用于按照測(cè)試需求配置基站，此外對(duì)基站的吞吐量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在測(cè)試前，需要對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

圖3 基站射頻一致性發(fā)射機(jī)測(cè)試連接

圖4 基站射頻一致性接收機(jī)測(cè)試連接

5.2 測(cè)試內(nèi)容

對(duì)于發(fā)射機(jī)射頻指標(biāo)測(cè)試，本測(cè)試主要針對(duì)兩款工作頻段分別為2 575～2 635 MHz和2 635～2 655 MHz的基站進(jìn)行工作頻段非期望輻射和ACLR，配置基站采用E-TM1.1配置基站發(fā)射，具體配置內(nèi)容參見(jiàn)3GPP標(biāo)準(zhǔn)36.141，測(cè)試頻點(diǎn)為低頻點(diǎn)，系統(tǒng)帶寬為20 MHz。對(duì)于接收機(jī)射頻指標(biāo)測(cè)試，本測(cè)試主要針對(duì)兩款工作頻段分別為2 320～2 370 MHz和2 575～2 635 MHz的基站進(jìn)行靈敏度、ACS和ICS測(cè)試，有用信號(hào)按照3GPP中FRC A1-3配置，具體配置內(nèi)容參見(jiàn)3GPP標(biāo)準(zhǔn)36.141[3]。射頻指標(biāo)主要依照《YD 2572-2013 TD-LTE數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) 基站設(shè)備測(cè)試方法（第一階段）》中關(guān)于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的無(wú)線指標(biāo)規(guī)定進(jìn)行判定。

5.3 測(cè)試結(jié)果

5.3.1 發(fā)射機(jī)射頻指標(biāo)

（1）工作頻段非期望輻射

工作頻段非期望輻射的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1分別針對(duì)工作頻段為2 575～2 635 MHz和2 635～2 655 MHz的兩款TD-LTE基站的工作頻段非期望輻射進(jìn)行測(cè)量，兩款基站的發(fā)射功率分別為41.76 dBm和46 dBm。該測(cè)試項(xiàng)對(duì)向低、向高偏離中心頻點(diǎn)10.050～15.050 MHz、15.050～20.050 MHz和20.500～22.500 MHz頻段中峰值功率進(jìn)行測(cè)量，保證上述6個(gè)頻段內(nèi)的峰值功率低于相應(yīng)限值，具體限制可參見(jiàn)《YD 2572-2013 TD-LTE數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)基站設(shè)備測(cè)試方法（第一階段）》，結(jié)果表明兩款基站均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中該測(cè)試項(xiàng)的要求，判定為合格。由于工作頻段非期望輻射測(cè)試結(jié)果與功率和濾波器的范圍相關(guān)，結(jié)果中兩款基站的左端峰值功率即前3行測(cè)試數(shù)據(jù)比較來(lái)看，發(fā)射功率較大基站的峰值功率比功率較小基站的峰值功率均偏大；而右端峰值功率即后3行測(cè)試數(shù)據(jù)主要受到濾波器的影響，工作頻段為2 635～2 655 MHz的基站由于帶寬僅為20 MHz，右端測(cè)量頻段落于工作頻帶以外，因此測(cè)得峰值功率較2 575～2 635 MHz的峰值功率小。

（2）ACLR

ACLR的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

表2中對(duì)上述兩款TD-LTE基站的ACLR測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。該測(cè)試項(xiàng)的測(cè)量帶寬為20 MHz，該測(cè)試項(xiàng)主要針對(duì)工作頻段外20 MHz和40 MHz的輻射情況進(jìn)行測(cè)量，測(cè)試結(jié)果為在指定信道頻率上平均功率與相鄰信道頻率上平均功率的比值不得大于44.2 dB。從表2測(cè)試結(jié)果可看出，兩款基站差別不大，工作頻段為2 635～2 655 MHz的基站略優(yōu)，測(cè)試結(jié)果均在63 dB以上，判定結(jié)果為合格。該指標(biāo)的結(jié)果主要取決于基站系統(tǒng)底噪，而該底噪主要來(lái)源于設(shè)備物理原器件設(shè)計(jì)，功率大小對(duì)其影響不大。

表1 工作頻段非期望輻射測(cè)試結(jié)果

5.3.2 接收機(jī)射頻指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

測(cè)試頻點(diǎn)為低頻點(diǎn)。測(cè)試中虛擬資源塊偏移量以資源塊個(gè)數(shù)為單位，以工作頻段最低20 MHz帶寬的最低沿為起始點(diǎn)計(jì)算偏移。

（1）靈敏度

靈敏度的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 靈敏度測(cè)試結(jié)果

表4 ICS測(cè)試結(jié)果

表3分別針對(duì)工作頻段為2 320～2 370 MHz和2 575～2 635 MHz TD-LTE基站的靈敏度進(jìn)行測(cè)量。測(cè)試中通過(guò)信號(hào)源在工作頻段的低頻點(diǎn)，即2 330 MHz和2 585 MHz兩個(gè)頻點(diǎn)上分別發(fā)射功率大小為-100.8 dBm的TD-LTE調(diào)制信號(hào)，此時(shí)觀察基站對(duì)于該信號(hào)的接收情況，查看是否有分組丟失情況發(fā)生，如果分組丟失率大于5%即判定結(jié)果為不合格。上述測(cè)量中，兩款基站在信號(hào)大小為-100.8 dBm時(shí)，分組丟失率均為0%，因此結(jié)論為合格。為了測(cè)量基站靈敏度的極限值，筆者將信號(hào)源發(fā)射信號(hào)的功率降低，兩款基站分別在信號(hào)功率為-105.4 dBm和-105.2 dBm時(shí)出現(xiàn)分組丟失率大于5%的情況。

（2）ICS

ICS測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。

表4中對(duì)上述兩款TD-LTE基站的ICS測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。測(cè)試中通過(guò)信號(hào)源分別發(fā)射有用信號(hào)和干擾信號(hào)。虛擬資源塊偏移量為信號(hào)的偏移位置，單位為資源塊個(gè)數(shù)，有用信號(hào)和干擾信號(hào)均為TD-LTE調(diào)制信號(hào)，有用信號(hào)功率為-97.1 dBm，干擾信號(hào)功率為-77 dBm，有用信號(hào)和干擾信號(hào)發(fā)射后觀察基站對(duì)于有用信號(hào)的接收情況，查看是否有分組丟失情況發(fā)生，如果分組丟失率大于5%即判定為不合格。上述測(cè)試中，基站分組丟失率為0%，因此判定結(jié)論為合格。為了測(cè)量ICS測(cè)試項(xiàng)的極限值，將信號(hào)源中干擾信號(hào)的發(fā)射功率提高，即加大帶內(nèi)干擾強(qiáng)度，工作頻段為2 320～2 370 MHz的基站干擾信號(hào)在有用信號(hào)右側(cè)和左側(cè)，功率極限值分別為-54.26 dBm和-57.36 dBm時(shí)，出現(xiàn)分組丟失率超過(guò)5%的現(xiàn)象；而工作頻段為2 575～2 635MHz的基站功率極限值分別為-45.96 dBm和-46.86 dBm。

表5 ACS測(cè)試結(jié)果

（3）ACS

ACS測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5。

表5中對(duì)上述兩款TD-LTE基站的ACS測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。有用信號(hào)中的虛擬資源塊偏移量為有用信號(hào)位置，單位為資源塊個(gè)數(shù)，帶寬為20 MHz，功率為-94.80 dBm；干擾信號(hào)均緊鄰有用信號(hào)，帶寬為5 MHz，功率為-52 dBm。兩種信號(hào)均為TD-LTE調(diào)制信號(hào)。當(dāng)信號(hào)源發(fā)射兩種信號(hào)后，觀察基站對(duì)于有用信號(hào)的接收情況，是否有分組丟失情況出現(xiàn)，分組丟失率大于5%即為不合格。上述測(cè)試中，基站分組丟失率為0%，因此判定為合格。為了測(cè)量ACS測(cè)試項(xiàng)的極限值，將信號(hào)源中干擾信號(hào)的發(fā)射功率提高，即加大帶外干擾強(qiáng)度，工作頻段為2 320～2 370 MHz的基站干擾信號(hào)在有用信號(hào)左側(cè)和右側(cè)，功率極限值分別為-38.00 dBm和-39.30 dBm時(shí)，出現(xiàn)分組丟失率超過(guò)5%的現(xiàn)象；而工作頻段為2 575～2 635 MHz的基站功率極限值分別為-36.20 dBm和-36.10 dBm。

ICS和ACS的測(cè)量結(jié)果可看出，工作頻段為2 575～2 635 MHz的基站優(yōu)于工作頻段為2 320～2 370 MHz的基站，但是從數(shù)據(jù)結(jié)果可知兩者ACS大致差別為3 dB，而ICS則為9 dB，可見(jiàn)ICS受干擾的影響更大，即干擾如果出現(xiàn)在帶內(nèi)對(duì)基站吞吐量的影響更大。這是由于帶外干擾可以通過(guò)物邏輯濾波器進(jìn)行抑制，但對(duì)于帶內(nèi)干擾則主要通過(guò)信號(hào)處理模塊對(duì)干擾進(jìn)行濾除。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)TD-LTE基站系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，然后，對(duì)TD-LTE基站射頻一致性測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行深入研究，對(duì)發(fā)射機(jī)、接收機(jī)測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行分類，并分別介紹其定義及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)的影響。最后，針對(duì)上述測(cè)試項(xiàng)本文提出TD-LTE基站射頻一致性測(cè)試方法和實(shí)現(xiàn)，并基于該測(cè)試環(huán)境對(duì)基站進(jìn)行測(cè)試，最后對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析以說(shuō)明不同基站在射頻指標(biāo)上體現(xiàn)出的差異。

1 王映民，孫韶輝.TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：人民郵電出版社,2010 Wang Y M,Sun S H.TD-LTE Principles and System Design.Beijing:Posts&Telecom Press,2010

2 3GPP TS36.141 V9.8.0.Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA):Bases Station(BS)Conformance Testing,2012

3 3GPP TS36.104 V9.8.0.Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA):Bases Station(BS)Radio Transmission and Reception,2011

4 工業(yè)和信息化部.YD 2571-2013 TD-LTE數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)基站設(shè)備技術(shù)要求（第一階段）,2013 MIIT.YD 2571-2013 TD-LTE Digital Cellular Mobile Telecommunication Network-Technical Requirement of eNode B Equipment(Phase 1),2013

5 工業(yè)和信息化部.YD 2572-2013 TD-LTE數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)基站設(shè)備測(cè)試方法（第一階段）,2013 MIIT.YD 2572-2013 TD-LTE Digital Cellular Mobile Telecommunication Network-Test Method of eNode B Equipment (Phase 1),2013