浅谈扫频仪在LTE清频测试中的运用

随着4G在全国各地的不断升温，TD-LTE在全国多个城市已初具规模，越来越多城市将新建LTE基站。对于TD-LTE网络占用的各频段中存在其他网络制式信号占用和外部干扰，应在未建站期间或建网初期展开清频测试，查找和定位干扰来源，净化频段，降低底噪，减轻后续网优工作的难度。LTE扫频仪作为常规路测仪表，比常规频谱仪更适用于清频测试，能以二维频谱图、三维频谱图、采样点信号强度轨迹图等形式展现测量结果，并具备测试数据回放和导出功能，同时配备专业的数据分析平台，具有很强的可分析性。

1 概述

随着4G在全国各地的不断升温，TD-LTE在全国多个城市已初具规模，在杭州、广州、深圳等地更是已经达到市区连续覆盖的程度。伴随中移集团在2013年计划新增20万个TD-LTE基站的目标确定，越来越多的城市将逐步加入到LTE基站建设的大潮中来。由于LTE网络制式的特殊性及其所占频段，决定了它对于网络质量的要求是比较严苛的，这就需要及时发现并清除LTE频段存在的干扰因素。
目前国内使用的TD-LTE频段包括：1880～1900MHz、2300～2400MHz、2500～2690MHz。这里我们注意到，存在多种制式的网络占用在F频段即1880～1920MHz，包括TD-LTE、TD-SCDMA以及中国电信PHS（小灵通）。由于小灵通现网用户2011年底前全部退网未能按计划完成，目前现网有接近1500万小灵通用户占用F频段（1880～1920MHz），因此无论对于TD-LTE目前室外使用频段（1880～1900MHz），还是预留给TD-SCDMA使用的频段（1900～1920MHz）均会产生严重的影响。同样，在E频段（2300～2400MHz）和D频段（2500～2690MHz）的频段上，频段带宽较宽，也存在诸如广电信号、定位系统以及其他一些未知的干扰存在。
什么是清频测试？建网初期，使用扫频仪器对新设频段进行的全频段摸底测试，统称清频测试。在LTE网络建设中，也有将一些低频谱效率系统进行清频转作LTE。LTE信号带宽可以达到20M，散落在其带宽内的干扰信号会淹没在其信号内，对LTE数据业务的影响是巨大的，网络建设完成后，想从宽带的LTE信号中，分离这些干扰信号是很困难的。清频测试可以在预设频段使用前，对干扰基站信号的无线干扰源进行定位，找出干扰的方向、大小、频段。所以清频测试对LTE预设频段内干扰程度进行的评估，可以净化频段，降低底噪，减轻后续网优工作的难度。

2 扫频仪在清频中的优势

LTE扫频接收机是一款高精度、高速度采集无线空口信号的扫频接收设备，能扫频接收 LTE-TDD信号，扫频输出RSSI，RP， RQ，Timing，CellID等主要参数，广泛的用于网络勘察、规划、建设、优化等使用场合。同时，LTE扫频仪还具备频谱分析功能，对指定频段进行信号功率的测量，以二维频谱图、三维频谱图、采样点信号强度轨迹图等形式展现测量结果，并具备测试数据回放和导出功能，同时配备专业的数据分析平台，具有很强的可分析性。它在指定频段内的频谱分析功能与传统频谱仪相似，在清频测试的应用上相对于频谱仪又具有独特的优势。扫频仪与频谱仪对比如下：

表1 扫频仪与频谱仪功能对比表
 

从上述对比中可以看出，相比较频谱仪，扫频仪测试数据量大，数据分析平台对于测试数据的分析多样化展现，更适用于路测形式的清频测试，便于网络规划、优化人员使用。

3 清频测试解决方案
3.1系统组成

接收机硬件：Eagle LTE扫频仪，用于信号测量和数据采集；
测试软件和分析平台：用于配置测试计划、执行测试命令脚本、数据存储、回放及分析。

图1 清频测试解决方案系统构成

3.2测试设备及工参资料

清频测试准备阶段，需要准备以下测试设备及工参资料信息：
? Eagle LTE扫频仪，1台
? Eagle无线环境评估分析系统（EMAS），1套
? 八木天线及相关配件，1套
? TD-LTE基站基础资料（含经纬度），1份
? 其他制式网络基站基础资料（含经纬度），如TD-SCDMA、PHS等，按需各1份
? 其他可能占用清频测试频段的无线信号资料，1份

3.3数据采集和处理

数据采集：
使用LTE扫频仪的频谱测试功能，依靠扫频仪的高速采集特性，对指定频段进行频谱测量。可在频段范围内设置测量起始和结束频率、RBW、扫频次数及扫描处理方式。其中，RBW可设置最小15 KHz，最大200 KHz；扫描处理方式分为对设置的N次扫频测量数据上报最大值或平均值。
测试过程中，软件地图窗口可根据信号强度变化，按颜色分段展现实时打点轨迹。参数展现窗口可展现实时二维、三维频谱图。测量数据包括时间、经纬度、频率、RSSI都存储在Log日志文件中，供数据后处理过程导出、回放和分析。

 图2 LTE频谱测