LTE系统中eNodeB测试方案探讨

系统基站设备使用性能的验证。

基站的完全测试会根据不同通信系统的特征而有不同的测试方法和测试用例，但由于无线通信系统具有相似的通信功能，基站设备具有相似的功能模块及操作维护机制，并且无线电波具有固有的无线电磁波特性，因此基站设备的完全测试具有相同的基本测试原理，相应的存在着部分通用的测试方法和测试用例。由于LTE系统中eNodeB具有前所未有的性能和技术特点，因此在测试用例及相应测试方法上也具有独特的需求。

3.1 无线指标测试

无线通信系统的信道受限于功率和带宽，同时由于无线信道的非线性特性以及通信容量的日益增加、各种通信系统的共存，导致系统间以及系统内各信道间的干扰问题愈加突出。为了避免各通信系统之间的干扰并保证系统正常工作，要求系统基站设备发射的调制信号的功率尽可能集中在频带内，具有快速滚降的频谱特征，并且接收端必须具有抑制干扰的能力及良好的灵敏度。这些特性的验证是无线指标测试过程的主要内容。

无线指标测试包括发射端和接收端的测试。在发射端，考察信号的调制质量、发射功率、占用带宽和带外谐杂波抑制等。由于发射信号调制质量的好坏会影响接收端的解调能力，因此必须对调制质量进行全方位的评估，包括调制幅度误差、发射频率误差以及相位噪声。在接收端，测量接收机在各种干扰情况下的接收灵敏度。LTE系统作为无线通信系统的一种，eNodeB的无线指标测试包括无线通信系统所要求的上述常规测试用例。

由于LTE系统采用了OFDM/OFDMA技术，把信道带宽划分为很多正交子载波，而在测试过程中，用户所使用的OFDM子载波在信道带宽中的不同位置可能会导致测试结果的不同。例如，滤波器的非理想特性使得信道带宽边缘处的子载波相比于处于中间位置的子载波会受到较大的干扰。因此，在上行测试用例中占用资源块的位置必须有多种配置以实现对整个信道带宽所有子载波的覆盖，测试是否所有子载波都满足规范要求的无线性能指标。

此外，OFDM子载波间的正交性是LTE系统得以实现的前提保证，因此在无线指标测试中将全面考察OFDM子载波正交性，OFDM符号同步程度以及采样同步情况。这些特征将共同影响信号的调制质量。在单载波网络中，影响调制质量的因素主要是射频单元中器件的非理想特性，然而由于OFDM系统不可避免地存在子载波正交性，符号同步及采样同步的误差，使得LTE系统中的信号调制质量相比于单载波网络会更加恶化。因此，调制质量将成为基站设备测试中最为重视的测试项之一。

以下将以调制质量的测试作为讨论重点，首先分析调制质量误差产生的原因，以及影响调制质量测量结果的因素，并在此基础上提出有效的测试方法和建议。

通常用来表征系统调制质量的参数为误差矢量幅度(EVM)，它可以很好地表征数字调制信号的调制质量。3GPP定义了LTE系统中EVM测试项为符号EVM，符号EVM的测试将考虑具体的信道配置情况，分析信号失真对不同传输速率下的专用物理信道的影响。由分析知，EVW的大小由相位噪声和幅度误差的大小共同决定。

在单载波网络中，EVM的产生是因为在射频单元器件中存在本振泄露、本振相位噪声和功放非线性失真。本振泄露表征了调制器的不平衡，表现为IQ偏移，数值上等于泄露的本振功率与调制信号平均功率之比，本振泄露特性降低了功率利用率。本振相位噪声表征了本振源短期稳定度，它将引起相位误差，但不会影响信号幅度。功放的非线性失真表征了放大器的幅相转移特性(AM/PM)，并且随着输入到功放的信号功率增加，功放将产生恶劣的相位失真，从而影响EVM的测量值。通过实验验证，提高本振电平可以改善发射端的网络线性度，从而改善EVM的测量值。

因此，EVM并不是一个独立的技术指标，它除了由实际电路的非理想因素决定之外，还受发射功率、本振电平功率的影响。因此为了有效评估硬件设备的非理想因素，有必要将EVM指标与功率结合起来考虑，实现对调制质量的高效测试。

为了保证LTE系统的正常工作并为高速率传输提供保障，在eNodeB设备的无线指标测试中，应充分重视有效的EVM指标测量方法，因此以下对相关的测试方法提出了新的建议。

在射频单元的功率效率测试用例中，应在满足规范要求的EVM指标的条件下，计算射频单元的功率效率，这避免了牺牲功率效率、降低相位失真程度而换取EVM指标的提高。在最大发射功率、总功率的动态范围以及频率模版、邻信道泄露功率比的测试用例中，应在满足规范要求的EVM指标的条件下，分别测试上述用例。这是因为LTE系统得以运行的前提是EVM指标满足规范要求，因此最大发射功率、