LTE基站性能測(cè)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(jī)的性能測(cè)試（含HARQ功能）已經(jīng)成為目前LTE基站測(cè)試的難點(diǎn)，基于R&S公司LTE選件中的自動(dòng)反饋功能，可以按照3GPP的要求完成相應(yīng)基站接收機(jī)的性能測(cè)試需求。本文結(jié)合ASTRI公司的Femtocell，給出了真實(shí)基站的測(cè)試結(jié)果，以滿足3GPP的測(cè)試要求。
1引言
隨著LTE技術(shù)的完善和發(fā)展，對(duì)于LTE基站的射頻收發(fā)測(cè)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(cè)試。但36.141在收發(fā)測(cè)試的基礎(chǔ)上還對(duì)基站接收機(jī)的性能測(cè)試給出了相應(yīng)的需求（對(duì)應(yīng)規(guī)范第八章）。基于此，R&S公司在原有收發(fā)測(cè)試方案的基礎(chǔ)上率先推出了滿足LTE基站性能測(cè)試的SMU/AMU-K69選件，以滿足3GPP對(duì)基站接收機(jī)的性能測(cè)試要求。
對(duì)于LTE基站接收機(jī)的性能測(cè)試，需要驗(yàn)證基站在正常工作狀態(tài)下的混合自動(dòng)重傳（HARQ）功能，此時(shí)需要矢量源產(chǎn)生的上行LTE信號(hào)可以在和基站的閉環(huán)測(cè)試狀態(tài)中，根據(jù)基站發(fā)送的ACK和NACK信息對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(cè)試的需求。這個(gè)新功能可以允許測(cè)試設(shè)備動(dòng)態(tài)地控制發(fā)送的數(shù)據(jù)。根據(jù)從被測(cè)設(shè)備發(fā)送給SMU的反饋信息，可以實(shí)現(xiàn)ACK/NACK信號(hào)（HARQ反饋）和時(shí)序調(diào)整等功能，其工作原理與基站通過(guò)空中接口在PDCCH/PHICH信道給UE發(fā)送反饋信息類似。
2SMU/AMU自動(dòng)反饋功能介紹
根據(jù)3GPP 36.141規(guī)范的要求：LTE基站接收機(jī)的性能測(cè)試需要根據(jù)ACK/NACK指令，測(cè)試設(shè)備可以實(shí)時(shí)控制相應(yīng)PUSCH信道編碼配置（如冗余版本等），其測(cè)試過(guò)程完全符合3GPP對(duì)于真實(shí)環(huán)境的HARQ處理過(guò)程。此外，對(duì)于時(shí)序調(diào)整功能測(cè)試，也可以根據(jù)相應(yīng)的時(shí)序控制指令來(lái)對(duì)SMU/AMU產(chǎn)生的上行信號(hào)進(jìn)行提前或延時(shí)的時(shí)間調(diào)整。
目前，R&S公司支持從被測(cè)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(duì)于時(shí)序調(diào)整功能只能通過(guò)串行或串行3×8模式完成）。反饋信號(hào)通過(guò)USER1和LEVATT接口送至SMU/AMU。LTE選件中的自動(dòng)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(dòng)反饋功能設(shè)置菜單

因?yàn)镾MU/AMU有內(nèi)置的Fading和AWGN模塊，因此無(wú)需其他的測(cè)試設(shè)備就可以完成規(guī)范定義的測(cè)試需求。從被測(cè)設(shè)備發(fā)送至SMU的反饋信號(hào)可以通過(guò)以上幾種模式發(fā)送。除反饋信號(hào)外，在性能測(cè)試中，還需要在SMU/AMU與被測(cè)設(shè)備之間連接參考信號(hào)以消除不同設(shè)備之間的頻率誤差；另外，需要由被測(cè)設(shè)備給SMU/AMU提供相應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行同步。R&S的實(shí)時(shí)反饋功能可以在每一個(gè)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(hào)通過(guò)LEVATT或USER1接口送至SMU/AMU，反饋信號(hào)的阻抗和電壓可以通過(guò)儀表的“Global Trigger/CLK Setting”進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。
（1）對(duì)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(lái)判斷是ACK或NACK信息。
（2）對(duì)于串行模式，一個(gè)指令包含一個(gè)起始位（低電平），16個(gè)比特位（D0~D15），一個(gè)截至位（高電平）。傳輸過(guò)程中沒(méi)有校驗(yàn)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(gè)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(duì)于串行3×8模式，每個(gè)命令需要在3個(gè)串行命令包中發(fā)送。其中的每個(gè)串行數(shù)據(jù)包含一個(gè)起始位（低電平），8個(gè)串行比特和一個(gè)截至位（高電平）。發(fā)送中沒(méi)有校驗(yàn)位。16個(gè)比特?cái)?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(gè)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(duì)于16個(gè)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(shí)延設(shè)置介紹
在串行和串行3×8模式中，額外的用戶時(shí)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(guò)PDCCH/PHICH信道發(fā)送完畢。對(duì)于串行和串行3×8模式，額外的用戶時(shí)延的范圍設(shè)置是-1.00~1.99個(gè)子幀。
以串行模式為例，對(duì)于每一個(gè)子幀，0.8ms的時(shí)間長(zhǎng)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(gè)或多個(gè)控制命令，而且控制命令在0.8ms的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)也是任意的。加上起始位和截至位，每個(gè)命令為18個(gè)比特，如果串行速率為115.2kbit/s，則時(shí)間長(zhǎng)度為0.15625ms。
圖3所示為一個(gè)子幀內(nèi)SMU收到的的一個(gè)NACK信號(hào)和一個(gè)Timing Adjustment 信號(hào)。