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CMW500:详测LTE终端射频性能遵循3GPPTS36.521-1规范
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更新于2023-05-13
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"《CMW500 测量 LTE 终端射频性能-2.pdf》是一份详细的技术应用文档,针对罗德与施瓦茨公司的CMW500测试仪表,按照3GPP TS 36.521-1规范进行设计。这份文档主要讲解如何使用CMW500对LTE终端的射频性能进行测量,包括发射机和接收机测试,以及满足各种性能标准的过程。 首先,文档强调了基于3GPPTS36.521-1的测试规范,这是为LTE终端的发射机、接收机性能测试制定的标准,涵盖了一系列关键参数的测量,如最大输出功率、最小输出功率、关断功率、功率控制、频率误差、误差矢量幅度(EVM)等。这些指标对于确保终端设备在不同场景下的通信质量和符合国际标准至关重要。 具体到发射机测试部分,文档详细指导用户如何设置CMW500,包括配置发射功率模板(如PRACH与SRS时间模板),以确保功率控制的准确性,如绝对功率控制容限、相对功率控制容限和集合功率控制。同时,还关注频率误差、EVM、载波泄漏、未分配资源块带内杂散等射频特性,这些都是衡量终端发射信号质量的重要指标。 接收机测试方面,文档涉及占用带宽、频谱发射模板的测量,以及针对特定信号如PUSCH跳变周期EVM的特殊测试。此外,关断功率和发射/关断时间模板的设置也对终端功耗管理有直接影响。 这份文档不仅适用于CMW500的用户,也为从事LTE终端研发、测试和优化的工程师提供了宝贵的参考,帮助他们准确评估和提升终端的射频性能,以满足日益严格的通信标准和市场需求。通过遵循文档中的步骤和测试方法,技术人员能够确保LTE终端的性能达到最佳,从而提升网络的整体性能和用户体验。"
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1CM94_4c 罗德与施瓦茨 基于 3GPP TS 36.521-1 规范使用 CMW500 测量 LTE 终端射频性能 16
部RB) 将会造成上行信号峰均比上升,因此对于功放的设计带来一定挑战,因此规范允许最大功率
的下限有一定的降低来满足对于功放设计的要求。
当上行采用QPSK 调制方式并且占用大量的RB 时,最大功率下限允许降低1 dB,当使用16QAM
调制方式而占用少量RB 时,同样最大功率下限允许降低1dB, 当使用16QAM 调制方式并且占用
大量RB 的时候,最大发射功率下限允许降低2dB。
本节我们将采用频段7 的终端进行演示,根据测量规范TS 36.521, 表5.4.2.1-1,表6.2.3.4.1-1 中的
要求,最大功率降低需要测量5 MHz, 10 MHz 和20 MHz 三种带宽配置,本节将使用频段7,
20MHz 带宽,中间信道来进行演示。
2.3.2 测试步骤
按照测量规范TS 36.508, 附录A, 图A3 的描述,将终端同CMW500 连接。开启LTE 小区,然后将
终端开机,等待终端Attach 到CMW500 上,然后按Connect 软键建立连接。
表3列出了20 MHz带宽、中间信道要完成的6个测试条目,我们将用Test Set 6来进行演示。
RB 数目
RB 位置
调制方式
终端输出功率
Test Set 1
18
Low
QPSK
P
UMAX
Test Set 2
18
High
QPSK
P
UMAX
Test Set 3
18
Low
16QAM
P
UMAX
Test Set 4
18
High
16QAM
P
UMAX
Test Set 5
100
Low
QPSK
P
UMAX
Test Set 6
100
Low
16QAM
P
UMAX
表 3: 最大功率降低测量配置(中间信道).
当测量16QAM 调制的上行信号的时候,要保证在测量配置选择中的调制方式应设置为16QAM 或者
Auto。
提示: 在做这个测试的时候最方便的就是将调制方式设置为Auto ,这样就不需要每次都确认发射信
号的调制方式了。
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图. 14: 设置调制方式.
Test Set 6:
1. 将上行 RMC 的 RB 数量设置为 100,RB 位置设置为 Low,并且调制方式设置为
16QAM;调整功率控制设置为 Max Power 并且确认 UE 处于最大功率发射状态。
2. 测量 UE 的平均输出功率(本例中平均功率为 21.48 dBm)。确认图. 15 红框中标注的设置
参数。
图. 15: Test Set 6 设置以及测量结果
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2.3.3 测试要求
最大发射功率应该在测试规范TS 36.521-1, 表6.2.3.5-1 定义的范围之内,对于频段7 和上述例子
的要求,测试范围是23 dBm +2.7 dB/–4.7 dB。
E-UTRA
Band
Class 3
(dBm)
QPSK, full
RB allocation
tol. (dB)
16QAM, partial
RB allocation
tol. (dB)
16QAM, full RB
allocation tol.
(dB)
7
23
+2.7 / –3.7
+2.7 / –3.7
+2.7 / –4.7
表 4: 测试要求(摘自. TS 36.521-1, 表 6.2.3.5-1).
2.4 额外最大功率降低(TS 36.521-1, 6.2.4)
网络可以在特定的场景下可以通知终端,要求终端满足额外邻信道泄漏和频谱发射模板要求。为了
满足这些额外的要求,测量规范TS 36.521-1, 表6.2.2.3-1 允许终端满足一定的额外最大功率降低
要求,如果本测试项目没有指定额外最大功率降低,则额外最大功率降低值应为0dB。
2.4.1 测试描述
NS 通过系统广播消息SIB2 广播给小区内的终端,这个参数是本测试最重要的一个设置。例如,
频段1 的终端在SIB2 中检测到系统下发的额外频谱杂散值为NS_05,终端就知道它需要根据TS
36.521-1, 表6.2.4.3-1 满足额外的频谱杂散和最大发射功率降低的要求。
可以在CMW500 的LTE Signaling 配置NS 参数。此参数的默认值是NS_01 ,如图. 16 所示。本参
数设置为NS_01 表示终端无须遵守额外功率降低的要求。在最大功率和最大功率降低这两个测试项
目,NS 值应设置为NS_01 。
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图. 16: 额外频谱杂散设置
NS 同测试频段,信道带宽和RB 占用有固定的关系。详细的关系定义在测试规范TS 36.521, 表
6.2.4.3-1 中,而表6.2.4.3-2, 6.2.4.3-3 和6.2.4.3-4 主要描述了NS_07, NS_10 和NS_04 的相应关
系。
2.4.2 测试步骤
在本文中,由于频段7 的终端并没有任何的额外功率降低要求,因此我们将以一个频段1 的终端为
例进行演示,根据测试规范TS 36.521, 表6.2.4.3-1, 频段1 对应的NS 值为NS_05,所以我们需要
在测试之前将该值设置为NS_05。
不同的测试配置表格定义了RMC, RB 位置,频率以及带宽的设置, 从表5 中我们可以看到不同
的NS 值同不同的测试配置表格之间的关系。
额外频谱发射模板
测量规范TS 36.521-1测试
配置表格
LTE 频段
1
NS_03
6.6.2.2.3.1
2,4,10,23,25,35,36
2
NS_04
6.6.2.2.3.2
41
3
NS_05
6.6.3.3.3.1
1
4
NS_06
6.6.2.2.3.3
12, 13, 14, 17
5
NS_07
6.6.2.2.3.3
6.6.3.3.3.2
13
6
NS_08
6.6.3.3.3.3
19
7
NS_09
6.6.3.3.3.4
21
8
NS_10
FFS
20
9
NS_11
6.6.2.2.1
23
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表 5: TS 36.521-1 定义的 NS 值同测试配置表格之间的关系.
如图. 17 所示,在Cell ON状态下将Additional Spectrum Emission从NS_01 修改为NS_05。
图. 17: 额外频谱杂散设置为 NS_05
TS 36.521-1, 表 6.2.4.4.1-3 为 NS_05 定义了测试带宽设置,频率设置和 RMC 设置。
对于NS_05,本测试项目需要在5 MHz, 10 MHz, 15 MHz 和20 MHz 进行。频率应设置为低信道和
中间信道。本节中以中间信道和10MHz 带宽为例进行演示。
对于10MHz 带宽配置,RMC, RB 位置(根据TS 36.521-1, 表6.2.4.4.1-3) 和输出功率条件列在表6
中。在本例中, 我们使用configuration IDs 3 和6 。Configuration IDs 的作用是将测试设置和测试要
求联系在一起。在这种情况下,只需要关注相应Configuration IDs 的设置和要求即可。
Configuration
ID
RB 数目
RB 位置
调制方式
UE 输出功率
3
1
低 & 高
QPSK
P
UMAX
4
12
低 & 高
QPSK
P
UMAX
5
48
低 & 高
QPSK
P
UMAX
6
50
低
QPSK
P
UMAX
7
50
低
16QAM
P
UMAX
表 6: 10 MHz 带宽配置.
按照测量规范TS 36.508, 附录A, 图A3 的描述,将终端同CMW500 连接。开启LTE 小区,然后将
终端开机,等待终端Attach 到CMW500 上后按Connect 软键建立连接。
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