LTE发射机ACLR性能的测量技术

现代无线服务提供商正致力于不断扩大带宽，为更多用户提供互联网协议（IP）服务。长期演进技术（LTE）是对当前部署的3GPP 网络进行增强并创造更多更重要应用的新一代蜂窝技术。LTE 的体系结构复杂同时还在不断演进当中，这为网络和用户设备的设计与测试带来了新的挑战。其中，在空中接口上的一个关键挑战就是如何在信号传输过程中进行功率管理。

在LTE 等数字通信系统中，发射信号泄漏到邻近信道的功率可能会对邻近信道中的信号传输产生干扰，进而影响系统性能。相邻信道泄漏功率比（ACLR）测试可以验证系统发射机的工作性能是否符合规定的限制。鉴于LTE 技术的复杂性，快速和精确地执行这种关键测试对于测试人员来说充满挑战性。装有LTE 特定信号生成软件的信号发生器、装有LTE 特定测量软件的现代化信号分析仪，以及针对该分析仪优化的方法，可以帮助测试人员战胜这一挑战。

了解ACLR 测试要求

ACLR 是LTE 射频发射机一致性测试中的一个重要的发射机特性。这些测试的目的是验证被测件是否达到了基站（eNB）和用户设备（UE）中的最低要求。大部分针对带外发射的LTE 一致性测试在定义和目的上与针对WCDMA 的一致性测试类似。但是WCDMA 指定了使用根升余弦（RRC）滤波器进行发射机测量，而标准并没有为LTE 定义等效的滤波器。因此，LTE 发射机测试可以使用不同的滤波器来优化信道带内性能，改善误差矢量幅度；优化信道带外性能，获得更出色的邻近信道功率特征。

鉴于在测试发射机性能中可以使用的复杂发射机有很多配置，LTE 指定了一系列下行链路信号配置来测试eNB。这些配置称为E-UTRA 测试模型（E-TM）。它们可分为三大类：E-TM1、E-TM2 和E-TM3。第一类和第三类可再细分为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（增强型）"，指LTE UMTS 陆地无线接入；而单独的UTRA 是指WCDMA。

ACLR 测试要求根据发射机测试是在UE 还是在eNB 上进行会有所不同。在UE 上进行的ACLR 测试不像在eNB 上进行那样要求严格。发射机测试使用规定用于eNB 接收机测试的参考测量信道（RMC）来执行。

3GPP LTE 规范关于ACLR 的定义是，以指定信道频率为中心的滤波后平均功率与以邻近信道频率为中心的滤波后平均功率之比。eNB 的最低ACLR 一致性要求分为两种情景指定：相同带宽的邻近E-UTRA 信道载波（E-UTRAACLR1）；UTRA 邻近和相间信道载波（分别是UTRAACLR1 和UTRAACLR2）。

针对E-UTRA 和UTRA 邻近信道规定了不同的限制和测量滤波器，用于成对频谱（FDD）和非成对频谱（TDD）工作。E-UTRA 信道使用平方测量滤波器进行测量，而UTRA 信道使用滚降因子为0.22、带宽等于码片速率的RRC 滤波器进行测量。

战胜ACLR 测量挑战

鉴于LTE 技术的复杂性和用于测试发射机性能的发射机配置复杂性，符合标准的频谱测量（例如ACLR）可能非常繁琐。幸运的是，先进的信号测量工具的出现使工程师们能够快速、精确地进行这些LTE 测量。功率测量（包括ACLR）通常使用频谱分析仪或信号分析仪来进行，该测量使用的测试信号则利用信号发生器生成。

为了更好地说明如何使用这些仪器，请设想以下情景：根据规范，载波频率必须设置在被测基站所支持的频段内，按照成对频谱FDD 工作或非成对频谱TDD 工作时的规定，通过测量信道频率两侧一定频偏的ACLR。首先使用E-TM1.1 发射信号进行测试，其中所有PDSCH 资源块都具有相同的功率。然后使用E-TM1.2 信号（增加和减少功率）进行测试。E-TM1.2 配置非常有用，因为它能够仿真多个用户（其设备工作在不同功率上）。这一情景的结果是波峰因数更高，导致在不产生额外无效频谱内容（例如ACLR）的情况下放大信号变得更困难。

本例中，Agilent 支持LTE 的Signal Studio  与Agilent MXG 信号发生器相连，生成频率设为  2.11GHz 且符合标准的E-TM1.2 测试信号。输出信号幅度――决定ACLR 性能的重要考虑因素――设为-10dBm。在从1.4到20MHz 的带宽范围内选择5MHz 信道带宽。

图1 为已选定传输信道（Transport Channel）的eNB 设置。底部为测试信号的资源分配块图。信道1 和2 是要进行测量的信道，它们共享下行链路。

图1. 此处显示了E-TM1.2 测试信号的资源分配块（底部）。Y 轴表示频率或资源块，X 轴表示时隙或时间，白色区域表示信道1，粉红色区域表示信道2，其它颜色表示同步信道、参考信号等。

信道1 的输出功率电平为-4.3dB，其信道功率已经进行过降低。信道2 的输出功率已经进行过增加，设置为3dB。对于资源块分配图中的不同资源