LTE 培训—LTE测试功能及相关基础介绍22

1、StarPoint ConfidentialLTE技术交流LTE终端综合测试及相关知识终端综合测试及相关知识北京星河亮点技术股份有限公司北京星河亮点技术股份有限公司1 提纲2LTE测试协议TS 36.521-13 提纲45LTE射频测试特点测试项目多需要配置的测试环境多功率控制测量信道（PUSCH、PUCCH、PRACH、SRS）测试点多不同的频点（大部分要求高、中、低频点、一部分只要求中间频点）不同的调制方式（QPSK、16QAM）不同的RB数量查表格TS 36.521, 表5.4.2.1-1以及TS 36.521 Test Configuration Table LTE测试项目6.Tran

2、smitter CharacteristicsTx功率测试发射功率6.2 Transmit power输出功率动态范围6.3 Output Power DynamicsTx信号质量测试频偏6.5.1 Frequency Error调制质量6.5.2 Transmit modulationTx输出射频频谱辐射测试占用带宽6.6.1 Occupied bandwidth带外辐射6.6.2 Out of band emission杂散辐射6.6.3 Spurious emissions6发射功率最大输出功率，MPR终端最大输出功率本测试为了验证终端的最大发射功率的误差不超过协议定义的最大容限。过高的

3、最大输出功率会干扰其它信道和系统，过低的最大功率会降低终端的覆盖范围。功率等级（ UE Power Class）：14 ，（等级3：23dBm）容限2dB测试时间：至少1 子帧不同调制和信道带宽的终端最大输出功率(MPR)由于高阶调制和发射带宽配置的引入，允许的最大功率有所降低ModulationChannel bandwidth / Transmission bandwidth (RB)MPR (dB)1.4MHz3.0MHz5MHz10MHz15MHz20MHzQPSK 5 4 8 12 16 18 116 QAM 5 4 8 12 16 18 116 QAM 5 4 8 12 16 18

4、 27发射功率AMPR终端最大发射功率额外要求额外的ACLR和频谱辐射要求可以通过网络通知终端应该遵守某个部署场景下的额外要求。为了达到这些额外要求，最大输出功率允许有额外最大功率降低。Additional Maximum Power Reduction A-MPR： signalled by the networkKey parameter：Network signal value (NS)（SIB2） 与频段和带宽有严格对应关系Network Signalling valueRequirements (sub-clause)E-UTRA BandChannel bandwidth (MHz

5、)Resources Blocks (NRB)A-MPR (dB)NS_016.6.2.1.1Table 5.2-11.4, 3, 5, 10, 15, 20Table 5.4.2-1NANS_036.6.2.2.3.12, 4,10, 23,25,35, 3635 156 1106 1158 12010 18发射功率配置发射功率配置发射功率PCMAX允许终端配置最大功率：测试终端对于P-max参数理解能力和反应能力Key parameter：P-max(SIB1)PCMAX_L T(PCMAX_L) PCMAX PCMAX_H + T(PCMAX_H)PCMAX_L = MIN PEMAX

6、TC, PPowerClass MPR A-MPR TCPCMAX_H = MIN PEMAX, PPowerClassPCMAX (dBm)Tolerance T(PCMAX) (dB)21 PCMAX 232.020 PCMAX 212.519 PCMAX 203.518 PCMAX 194.013 PCMAX 185.08 PCMAX 136.0-40 PCMAX 87.0PEMAX ：即P-max的值；PPowerClass：是终端的最大输出功率，对于等级3的终端是23dBm；TC：对于TDD频段为0dB，对于某些FDD频段为1.5dB；9发射功率测试结果手动测试：手动测试：上行功控类

7、型选上行功控类型选Max配置调试方式，配置调试方式，RB数目或者数目或者RMC配置配置NS参数参数配置配置p-max参数参数进入进入transmit power测量项测量项10输出功率动态范围最小功率最小输出功率当发射功率设定为最小值时，对于各种发射带宽配置情况下，在信道带宽内的输出功率一个子帧（1ms）内的平均功率，最小输出功率不应该超过下表中定义的数值Channel bandwidth / Minimum output power / measurement bandwidth1.4MHz3.0MHz5MHz10MHz15MHz20MHzMinimum output power-40 dB

8、mMeasurement bandwidth1.08 MHz2.7 MHz4.5 MHz9.0 MHz13.5 MHz18 MHz11输出功率动态范围最小功率测试结果手动测试：手动测试：上行功控类型选上行功控类型选Min配置调试方式，配置调试方式，RB数数目或者目或者RMC进入进入minimum output power测量项测量项12输出功率动态范围关功率发射机关功率当发射机关闭时的功率关闭状态终端不允许发射某个子帧上不允许发射的时间测试结果与开关时间模板合并显示，发射机关功率不应该超过下表中定义的数值Channel bandwidth / Transmit OFF power / meas

9、urement bandwidth1.4MHz3.0MHz5MHz10MHz15MHz20MHzTransmit OFF power-50 dBmMeasurement bandwidth1.08 MHz2.7 MHz4.5 MHz9.0 MHz13.5 MHz18 MHz13输出功率动态范围开关时间模板1通用开关时间模板发射关闭到打开，打开到关闭关闭功率：除过渡时间外至少一个关闭子帧平均功率打开功率：除过渡时间的一个开功率子帧平均功率14输出功率动态范围开关时间模板2PRACH时间模板开功率：除过渡时间外PRACH测量时间上的平均功率PRACH Preamble 格式01234测量时间（ms

10、）0.90311.48441.80312.28440.1479PRACH开功率测试时间15输出功率动态范围开关时间模板3SRS时间模板单个SRS发射开功率：除去过渡周期外符号内平均功率两个SRS发射开功率：除去过渡周期外每个符号内的平均功率16输出功率动态范围开关模板测试图PUSCH手动测试：手动测试：上行功率带入上行功率带入TPC0配置调试方式，配置调试方式，RB数目或者数目或者RMCp0-NominalPUSCH=-105dBm进入进入on/off time mask测量项测量项PRACH手动测试：手动测试：配置配置PRACH参数参数改上行调度为改上行调度为PRACH进入进入on/off

11、time mask测量项测量项SRS手动测试手动测试配置配置SRS参数参数关闭上行调度关闭上行调度进入进入on/off time mask测量项测量项17输出功率动态测试功率控制APT绝对功率容限Absolute Power Tolerance连续发射或者发射间隔大于20ms的非连续发射开始后第一个子帧（第一个preamble）上，终端发射机设置初始发射功率到指定值的能力Key parameter：UL RB,p0-NominalPUSCH, PL = referenceSignalPower higher layer filtered RSRPConditionsToleranceNorma

12、l 9.0 dBExtreme 12.0 dB)()()()()(log10,min)(TFO_PUSCHPUSCH10CMAXPUSCHifiPLjjPiMPiP18输出功率动态范围APT测试图手动测试：手动测试：上行功率带入上行功率带入TPC0配置调试方式，配置调试方式，RB数目或者数目或者RMC配置绝对功率参数配置绝对功率参数进入进入absolute power tolerance测量项测量项19输出功率动态范围功率控制RPT相对功率容限Relative Power tolerance发射子帧间隔不大于20ms时，UE发射机根据前一个参考子帧或前一preamble功率设置目标子帧或pre

13、amble相对功率的能力Power step DP (Up or down) dBAll combinations of PUSCH and PUCCH transitions dBAll combinations of PUSCH/PUCCH and SRS transitions between sub-frames dBPRACH dBP 22.5 (Note 3)3.02.52 P 33.04.03.03 P 43.55.03.54 P 104.06.04.010 P 0 dBm-25-30 dBm Output power 0 dBm-20-40 dBm Output power -

14、30 dBm-1027调制质量EVM分配资源块的误差矢量值（Error Vector Magnitude）： 被测波形与参考波形差别的测量:前端IDFT后的平均误差矢量功率与平均参考功率之比的均方根值计算前去掉定时偏差频率偏差的修正,去掉 IQ原点偏差；被测波形要进一步用发射链路的绝对幅度/相位进行测量间隔: PRACH：一个preamble； PUCCH /PUSCH:一个时隙；PUCCH /PUSCH 和SRS混合发射时：减去一个符号；时隙间功率调制方式分配变化：PUSCH减少的测量时间：5us+时间模板中排除时间;PUCCH测量时间：可能发生变化的边界处减去一个符号均方根值平均（RMS

15、average ）:10 sub-frames (60 sub-frames for RS EVM case)ParameterUnitAverage EVM LevelReference Signal EVM LevelQPSK or BPSK%17.517.516QAM %12.512.5ParameterUnitLevelUE Output PowerdBm -40Operating conditionsNormal conditions28调制质量EVM均衡器频谱平坦度equalizer spectrum flatness： 使EVM计算有效必需保证迫零均衡器满足一定的频谱平坦度定义：

16、分配的上行数据块上的均衡器系数最大峰峰波动值频率范围Maximum Ripple dBFUL_Meas FUL_Low 3MHz and FUL_High FUL_Meas 3 MHz (Range 1)4 (p-p)FUL_Meas FUL_Low 3 MHz or FUL_High FUL_Meas 3 MHz (Range 2)8(p-p)29调制质量带内辐度未分配资源块的带内辐射in-band emission定义：未分配RB上的输出功率与分配RB上的输出功率之比分类：一般要求IQ镜像辐射要求载波泄露要求带内辐射基本测量时间：1个时隙PUSCH/PUCCH与SRS在同一时隙发射，基本测

17、量时间相应减去一个符号30输出射频频谱辐射占用带宽OBW占用带宽（Occupied bandwidth）： 包含发射分配带宽内总平均功率的99%的带宽。所有发射带宽配置（RB）的占用带宽应小于等于相应的信道带宽。Channel bandwidth 1.4MHz3.0MHz5MHz10MHz15MHz20MHzfOOB (MHz)2.861015202531输出射频频谱辐射SEM带外辐射（Out of band emission）：由于调制以及发射机非线性造成的，在紧邻分配信道带宽外的非期望辐射，不包括杂散辐射（spurious emissions），带外辐射限值通过频谱辐射模板(SEM)和邻信

18、道泄露功率比（ACLR）。Spectrum emission mask : 从信道带宽上 /下边缘开始的fOOB 内的辐射，大于fOOB 的频率部分定义为spurious emissions 额外频谱辐射（Additional Spectrum Emission Mask）：要求网络作为一个小区切换/广播信息发送，来指示终端需要为某个特定部署场景满足一个特定的要求（ signalled by the network）Spectrum emission limit (dBm)/ Channel bandwidth fOOB(MHz)1.4MHz3.0MHz5MHz10MHz15MHz20MHzM

19、easurement bandwidth 0-1-10-13-15 -18-20-2130 kHz 1-2.5-10-10-10-10-10-10 1 MHz 2.5-2.8-25-10-10-10-10-10 1 MHz 2.8-5-10-10-10-10-101 MHz 5-6-25-13-13-13-131 MHz 6-10-25-13-13 -13 1 MHz 10-15-25-13 -13 1 MHz 15-20-25 -13 1 MHz 20-25-25 1 MHz32输出射频频谱辐射ACLROut of band emission邻道泄露功率比（Adjacent Channel

20、Leakage power Ratio）：分配的信道功率和相邻信道滤波平均功率的比值定义在相邻信道为E-UTRA和UTRA信道这两种场景之下33输出射频频谱辐射ACLRACLRE-UTRA邻道泄露功率比（ E-UTRAACLR）：是以本信道频率为中心上的滤波平均功率和相隔的临近信道频率为中心频率上的滤波功率之比。分配的E-UTRA信道功率和临近的E-UTRA信道功率都使用矩形滤波器。UTRA邻道泄露功率比（ UTRAACLR ）：是以E-UTRA信道频率为中心频率测量的滤波平均功率和UTRA信道频率为中心频率测量的滤波平均功率之比。 UTRAACLR分别定义在第一邻道（ UTRAACLR 1）

21、和第二邻道（ UTRAACLR2 ）上。UTRA信道功率测量时使用RRC滤波器，分配的E-UTRA信道功率使用矩形滤波器。Channel bandwidth / E-UTRAACLR1 / measurement bandwidth1.4MHz3.0MHz5MHz10MHz15MHz20MHzE-UTRAACLR130 dB30 dB30 dB30 dB30 dB30 dBChannel bandwidth / UTRAACLR1/2 / measurement bandwidth1.4MHz3.0MHz5MHz10MHz15MHz20MHzUTRAACLR133 dB33 dB33 dB33

22、 dB33 dB33 dBUTRAACLR2-36 dB36 dB36 dB36 dB34LTE测试项目7. Receiver CharacteristicsRx接收机测试参考灵敏度电平7.3 Reference sensitivity level最大输入电平7.4 Maximum input level邻道选择性7.5 Adjacent Channel Selectivity (ACS)阻塞特性7.6 Blocking characteristics杂散响应7.7 Spurious response接收机互调7.8 Intermodulation characteristics接收机杂散辐射

23、7.9 Spurious emissions35下行功率下行功率 /UE ReportUE Report进入测量项后周期上报RSRP 与仪表RS EPRE 相对应Cell power &RS EPREchannel bandwidth powerRS EPRE -85dBm/15kHz 36参考灵敏度电平：特定参考信道下吞吐量达到或者超过特定要求情况下，施加在两个终端天线端口上的最小平均功率若终端不满足此指标，会降低e-NodeB覆盖范围下行信号增加one sided dynamic OCNGUE发射机设置为最大功率吞吐率不低于最大值的95%Channel bandwidth /PREFSEN

24、S (dBm)E-UTRA Band1.4 MHz(dBm)3 MHz(dBm)5 MHz(dBm)10 MHz(dBm)15 MHz(dBm)20 MHz(dBm)Duplex Mode33-100-97-95.2-94TDD34-100-97-95.2-94TDD35-106.2-102.2-100-97-95.2-94TDD36-106.2-102.2-100-97-95.2-94TDD37-100-97-95.2-94TDD38-100-97-95.2-94TDD39-100-97-95.2-94TDD40-100-97-95.2-94TDD参考灵敏度电平 UL & DL Throug

25、hput37参考灵敏度电平 UL & DL Throughput满足接收灵敏度要求时上行资源块的最小数目如下表：E-UTRA Band / Channel bandwidth / NRB / Duplex modeE-UTRA Band1.4 MHz 3 MHz5 MHz10 MHz 15 MHz 20 MHzDuplex Mode3325 50 75 100 TDD3425 50 75TDD356 15 25 50 75 100 TDD366 15 25 50 75 100 TDD3725 50 75 100 TDD3825 50 75100TDD3925 50 75 100 TDD4025

26、50 75 100 TDD38最大输入电平 UL&DL Throughput最大输入电平：当相对吞吐量满足或者超过指定参考测量信道最低要求的情况下，终端天线端口的最大输入平均功率终端不满足此指标，导致e-NodeB近端覆盖范围降低下行信号增加one sided dynamic OCNGUE发射机设置为最大功率PCMAX_L-4dB吞吐率不低于最大值的95%Rx ParameterUnits Channel bandwidth1.4 MHz 3 MHz5 MHz10 MHz15 MHz20 MHzPower in Transmission Bandwidth ConfigurationdBm-2

27、539接收机测试 UL & DL ThroughputThroughput：可配合其他仪器、仪表完成邻道选择性（Adjacent Channel Selectivity ）(ACS)、阻塞特性（Blocking characteristics）、杂散响应（Spurious response）、互调特性（Intermodulation characteristics）、杂散辐射（Spurious emissions）的测试。通过计算ACK和NACK数目来计算通过更改调试方式，MCS，上下行配置，传输模式，DCI等可以改变throughput值throughput 在接收机测试中满足 95%SP8

28、010B Measurement ItemMeasurement Item OutputThroughputThroughput /kbps,%Block Error Rate Error Count (NACK+DTX)Transmitted/Sample /2000 Blocks 40LTE测试项目8.Performance Requirement性能测试PDSCH解调性能8.2 Demodulation of PDSCHPCFICH/PDCCH解调性能8.4 Demodulation of PCFICH/PDCCHPHICH解调性能8.5 Demodulation of PHICH41下

29、行物理信道下行物理信道 PBCH，物理广播信道，用于承载重要的系统信息，例如系统下行带宽、系统帧号等。PCFICH，物理控制格式指示信道，承载CFI信息，用于指示1个子帧中PDCCH、PHICH占用的OFDM符号数目。PDCCH，物理下行控制信道，承载上/下行的调度信息以及相关的公共控制信息。PHICH，物理HARQ指示信道，承载对上行数据回复的ACK/NACK信息。PDSCH ，物理下行共享信道，主要承载的下行传输数据。PMCH，物理多播信道，承载多播业务信息。42与解调性能相关参数与解调性能相关参数下行可选测试信道：下行可选测试信道：PDSCH, PCFICH/PDCCH,PHICH下行调

30、制方式：下行调制方式： downlink QPSK/16QAM/64QAMPDSCH吞吐率可达到吞吐率可达到category 3、4各自最大吞吐率各自最大吞吐率(平均平均120M，峰值，峰值150M)传输模式：传输模式： TM1/2/3/4/7/8重传次数重传次数43性能测试性能测试Performance Test44 提纲45LTELTE产线应用产线应用校准校准/ /综测综测非信令非信令信令信令非信令序列非信令序列LTE综测仪测试功能及应用综测仪测试功能及应用LTE终端综合测试适用于研终端综合测试适用于研发，认证，搭建系统，产线。发，认证，搭建系统，产线。并适应当前多模芯片要求，并适应当前多

31、模芯片要求，多通道要求。多通道要求。应用场景应用场景LTELTE研发应用研发应用搭建搭建RFRF一致性系统一致性系统IPIP数据传输测试数据传输测试LTELTE语音解决方案语音解决方案其他功能其他功能升级，授权，自检，升级，授权，自检，loglog界面，按钮，远程控制界面，按钮，远程控制截图，存储截图，存储46主要参数主要参数射频类参数射频类参数Cell power, RS EPRE ,Bandwidth ,Channel level , OCNG, AWGNRef input level, Power control typeOperating band, EARFCN, Center fr

32、equencyL3参数参数基本配置：基本配置：sa,ssp,cp,NS,Antenna Number,TM(DCI),p-max信道配置：信道配置：PUSCH,PUCCH,PRACH,SRS,CQI,SR,PDSCH，PDCCH,PBCH,PCFICH,PHICH,PMCH小区配置：小区配置：Physical Cell ID,PLMN设置设置,C-RNTI设置设置,鉴权配置鉴权配置,完完整性配置整性配置47主要参数主要参数射频类参数射频类参数Cell power, RS EPRE ,Bandwidth ,Channel level , OCNG, AWGNRef input level, Po

33、wer control typeOperating band, EARFCN, Center frequencyL3参数参数基本配置：基本配置：sa,ssp,cp,NS,Antenna Number,TM(DCI),p-max信道配置：信道配置：PUSCH,PUCCH,PRACH,SRS,CQI,SR,PDSCH，PDCCH,PBCH,PCFICH,PHICH,PMCH小区配置：小区配置：Physical Cell ID,PLMN设置设置,C-RNTI设置设置,鉴权配置鉴权配置,完完整性配置整性配置48主要参数主要参数RMC和自定义配置和自定义配置协议中规定的协议中规定的Tx,Rx,Perfo

34、rmance,CSI RMC自定义配置自定义配置(User define):subframe config,channel type,MCS,RB/RB_start（RBGIndex）信道调度功能信道调度功能 PUSCH,PUCCH,PRACHPDSCH,PDCCH,PHICHONE TOUCH功能功能协议中规定的协议中规定的TX,RX,Performance,CQI 子测试自动配置子测试自动配置49业务测试参数设置（业务测试参数设置（PacketParameter）业务测试开关业务测试开关channel Coding,Server IP Address, Clinet IP Address, Clinet Gateway系统带宽切换（系统带宽切换（Connecti