LTE基站性能測試解決方案（一） 摘要　隨著LTE技術(shù)的完善和進(jìn)一步發(fā)展，LTE基站接收機的性能測試（含HARQ功能）已經(jīng)成為目前LTE基站測試的難點，基于R&S公司LTE選件中的自動反饋功能，可以按照3GPP的要求完成相應(yīng)基站接收機的性能測試需求。本文結(jié)合ASTRI公司的Femtocell，給出了真實基站的測試結(jié)果，以滿足3GPP的測試要求。
1引言
隨著LTE技術(shù)的完善和發(fā)展，對于LTE基站的射頻收發(fā)測試已經(jīng)趨于成熟。目前，主流的設(shè)備廠家都可以根據(jù)3GPP 36.141的規(guī)范完成相應(yīng)的收發(fā)測試。但36.141在收發(fā)測試的基礎(chǔ)上還對基站接收機的性能測試給出了相應(yīng)的需求（對應(yīng)規(guī)范第八章）�；�于此，R&S公司在原有收發(fā)測試方案的基礎(chǔ)上率先推出了滿足LTE基站性能測試的SMU/AMU-K69選件，以滿足3GPP對基站接收機的性能測試要求。
對于LTE基站接收機的性能測試，需要驗證基站在正常工作狀態(tài)下的混合自動重傳（HARQ）功能，此時需要矢量源產(chǎn)生的上行LTE信號可以在和基站的閉環(huán)測試狀態(tài)中，根據(jù)基站發(fā)送的ACK和NACK信息對上行信號進(jìn)行實時的調(diào)整。R&S公司的矢量源SMU/AMU在配置相應(yīng)的K69選件后可以方便地滿足相應(yīng)性能測試的需求。這個新功能可以允許測試設(shè)備動態(tài)地控制發(fā)送的數(shù)據(jù)。根據(jù)從被測設(shè)備發(fā)送給SMU的反饋信息，可以實現(xiàn)ACK/NACK信號（HARQ反饋）和時序調(diào)整等功能，其工作原理與基站通過空中接口在PDCCH/PHICH信道給UE發(fā)送反饋信息類似。
2SMU/AMU自動反饋功能介紹
根據(jù)3GPP 36.141規(guī)范的要求：LTE基站接收機的性能測試需要根據(jù)ACK/NACK指令，測試設(shè)備可以實時控制相應(yīng)PUSCH信道編碼配置（如冗余版本等），其測試過程完全符合3GPP對于真實環(huán)境的HARQ處理過程。此外，對于時序調(diào)整功能測試，也可以根據(jù)相應(yīng)的時序控制指令來對SMU/AMU產(chǎn)生的上行信號進(jìn)行提前或延時的時間調(diào)整。
目前，R&S公司支持從被測設(shè)備到SMU/AMU的反饋模式有3種，分別為二進(jìn)制（Binary）模式、串行（Serial）模式和串行3×8（Serial 3×8）模式（對于時序調(diào)整功能只能通過串行或串行3×8模式完成）。反饋信號通過USER1和LEVATT接口送至SMU/AMU。LTE選件中的自動反饋功能設(shè)置菜單如圖1 所示。
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圖1LTE選件中的自動反饋功能設(shè)置菜單

因為SMU/AMU有內(nèi)置的Fading和AWGN模塊，因此無需其他的測試設(shè)備就可以完成規(guī)范定義的測試需求。從被測設(shè)備發(fā)送至SMU的反饋信號可以通過以上幾種模式發(fā)送。除反饋信號外，在性能測試中，還需要在SMU/AMU與被測設(shè)備之間連接參考信號以消除不同設(shè)備之間的頻率誤差；另外，需要由被測設(shè)備給SMU/AMU提供相應(yīng)的觸發(fā)信號進(jìn)行同步。R&S的實時反饋功能可以在每一個基帶模塊中使用。
2.1反饋模式命令介紹
由基站給出的反饋信號通過LEVATT或USER1接口送至SMU/AMU，反饋信號的阻抗和電壓可以通過儀表的“Global Trigger/CLK Setting”進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。
（1）對于二進(jìn)制模式，只能是HARQ反饋命令（ACK 或NACK）。儀表直接讀出輸入接口的高低電平，根據(jù)設(shè)置中ACK的定義，來判斷是ACK或NACK信息。
（2）對于串行模式，一個指令包含一個起始位（低電平），16個比特位（D0~D15），一個截至位（高電平）。傳輸過程中沒有校驗位，由最低位（D0）開始傳輸。串行模式的反饋命令傳輸速率為115.2kbit/s或1.92Mbit/s。在兩個連續(xù)的命令或最開始的命令之前，被鉗位在高電平（空閑狀態(tài)）。
（3）對于串行3×8模式，每個命令需要在3個串行命令包中發(fā)送。其中的每個串行數(shù)據(jù)包含一個起始位（低電平），8個串行比特和一個截至位（高電平）。發(fā)送中沒有校驗位。16個比特數(shù)據(jù)被分配在3組位數(shù)為8的串行數(shù)據(jù)中傳輸。具體的數(shù)據(jù)格式都有相應(yīng)的定義。
同樣的，這三組串行數(shù)據(jù)的速率可以為115.2kbit/s和1.92Mbit/s，在兩個連續(xù)的命令或最開始的命令之前，被鉗位在高電平（空閑狀態(tài)）。串行3×8模式的字節(jié)定義結(jié)構(gòu)如圖2所示。
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（3）對于16個比特位的反饋命令（適用于串行及串行3×8模式），反饋命令具體定義參見表1。

圖2串行3×8模式的字節(jié)定義

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2.2用戶時延設(shè)置介紹
在串行和串行3×8模式中，額外的用戶時延0意味著所有的串行反饋命令要在PDCCH/PHICH特殊子幀開始0.1ms之后和結(jié)束0.1ms之前的0.8ms范圍之內(nèi)把相應(yīng)的控制命令在通過PDCCH/PHICH信道發(fā)送完畢。對于串行和串行3×8模式，額外的用戶時延的范圍設(shè)置是-1.00~1.99個子幀。
以串行模式為例，對于每一個子幀，0.8ms的時間長度可以用于接收相應(yīng)的接收命令，因此可以在0.8ms內(nèi)發(fā)送1個或多個控制命令，而且控制命令在0.8ms的時間長度內(nèi)也是任意的。加上起始位和截至位，每個命令為18個比特，如果串行速率為115.2kbit/s，則時間長度為0.15625ms。
圖3所示為一個子幀內(nèi)SMU收到的的一個NACK信號和一個Timing Adjustment 信號。