隨著標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展，測試解決方案必須支持更高的頻率、更寬的帶寬和新的物理層功能。得益于 5G 帶來的更快、更可靠和近乎即時(shí)的連接，各種創(chuàng)新和全面的移動(dòng)無線通信應(yīng)用改善了我們的日常生活。為確?；緝冬F(xiàn)承諾，它們現(xiàn)在必須通過新的一致性測試。一致性測試是基站生命周期的重要組成部分，需要深入了解第三代合作伙伴計(jì)劃 (3GPP) 規(guī)范。在 5G 新無線電 (NR) 基站或用戶設(shè)備 (UE) 投放市場之前，它必須通過所有必要的測試。除非產(chǎn)品符合 3GPP，否則它們不能部署在網(wǎng)絡(luò)上。

在第 15 版中，包括 5G NR 以及一些用于長期演進(jìn) (LTE) 的新功能。在第 16 版中，作為 NR 演進(jìn)的第一步，對(duì) NR 進(jìn)行了幾項(xiàng)重要的新增強(qiáng)，以及 LTE 增強(qiáng)和擴(kuò)展。版本 16 引入了兩組特定的功能。第一套包括新的垂直領(lǐng)域，例如多無線接入技術(shù) (multi-RAT)、雙連接和載波聚合 (CA) 增強(qiáng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)、超可靠低延遲通信 (URLLC)、車對(duì)一切（V2X）。該集合包括未經(jīng)許可的 NR — NR-U、NR 定位和兩步隨機(jī)接入信道 (RACH)。第二類是旨在增加容量和提高運(yùn)營效率的功能，例如多輸入多輸出 (MIMO) 增強(qiáng)功能，
在本博客系列中，我們將討論頻率范圍 (FR)1 和 FR2 基站的關(guān)鍵傳導(dǎo)和輻射發(fā)射機(jī)測試、測試挑戰(zhàn)以及最先進(jìn)的行業(yè)解決方案，以應(yīng)對(duì)它們以獲得準(zhǔn)確可靠的結(jié)果。在第 1 部分中，我們將討論發(fā)射功率測試和要求。

3GPP 基站的一致性測試

3GPP 在 TS 38.141 中定義了 NR 基站的射頻 (RF) 一致性測試方法和要求，涵蓋傳輸、接收和性能測試。根據(jù)測試方法是否具有傳導(dǎo)或輻射要求，本技術(shù)規(guī)范包括兩部分。TS 38.141-1 的第 1 部分側(cè)重于傳導(dǎo)一致性測試，而 TS 38.141-2 的第 2 部分涵蓋了根據(jù)基站類型在頻率范圍 (FR) 1 和 FR2 中的輻射一致性測試。表 1 總結(jié)了針對(duì)傳導(dǎo)和輻射情況的基站一致性測試。

基站可以通過四種方式之一進(jìn)行配置，具體取決于測試是進(jìn)行還是輻射，以及基站的配置。類型 1-C 是指在 FR1 上運(yùn)行且對(duì)單個(gè)天線連接器有要求的 NR 基站。1-H 型 NR 基站在第一個(gè)頻率范圍 (FR1) 下運(yùn)行，其要求在各個(gè)收發(fā)器陣列邊界 (TAB) 連接器處定義，空中 (OTA) 要求在輻射接口邊界 (RIB) 處定義. 兩種類型的 O 基站是指在 FR1 或 FR2 上運(yùn)行的 NR 基站，并且只需要滿足 RIB 定義的 OTA 約束。傳導(dǎo)測試和輻射測試之間的主要區(qū)別在于基站類型 1-H、1O 和 2O 的輻射測試。

基站發(fā)射機(jī)的測試要求

您的信號(hào)分析儀上的 5G NR 測量應(yīng)用程序應(yīng)該能夠測量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的所需測試以及 5G NR 應(yīng)用程序涵蓋的測試。信道功率和占用帶寬是最常見的測試，此外還有鄰道泄漏比 (ACLR)、工作頻段無用發(fā)射 (OBUE)、雜散發(fā)射、Tx 開/關(guān)功率、誤差矢量幅度 (EVM)、頻率誤差和時(shí)間對(duì)齊誤差 (TAE)。標(biāo)準(zhǔn)還涵蓋了許多發(fā)射機(jī)特性和測試測量，例如輸出功率、輸出功率動(dòng)態(tài)、發(fā)射開/關(guān)功率、發(fā)射信號(hào)質(zhì)量、無用發(fā)射和發(fā)射機(jī)互調(diào)。

輸出功率動(dòng)態(tài)測量

執(zhí)行輸出功率測試以確定在以最大功率發(fā)射時(shí)功率輸出與基站聲明的值相比有多準(zhǔn)確。圖 1（左）所示的測量結(jié)果是在 100 MHz 帶寬時(shí)分雙工 (TDD) 信號(hào)上以信道功率測量模式獲得的。門開始和停止線表示框架內(nèi)用于測量功率的部分。在 100 MHz 帶寬內(nèi)，測得的功率為 -1.04 dBm，而傳輸信號(hào)為 0 dBm。電纜損耗預(yù)校準(zhǔn)為 0.64 dB。功率精度估計(jì)為 -0.4 dB，在測試要求范圍內(nèi)。

輸出功率動(dòng)態(tài)是指基站以最大和最小電平發(fā)射時(shí)功率電平的差異。應(yīng)該對(duì)僅承載物理數(shù)據(jù)共享信道 (PDSCH) 數(shù)據(jù)的正交頻分復(fù)用 (OFDM) 符號(hào)進(jìn)行測量，符號(hào)內(nèi)沒有任何同步信號(hào)塊 (SSB) 或解調(diào)參考信號(hào) (DMRS)。OFDM 符號(hào)發(fā)射功率限制 (OSTP) 僅針對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行測量，并且是動(dòng)態(tài)功率測量的要求。

是德科技的UXA 信號(hào)分析儀和PathWave X 系列測量應(yīng)用程序用于測量圖 1（右）中的輸出功率動(dòng)態(tài)。對(duì)于基站的最大發(fā)射功率，OSTP 測量結(jié)果為 -1.02 dBm。它可以使用測試模型 3.1 進(jìn)行測量，該模型可以從測試模型列表中選擇。成功解調(diào)信號(hào)后，OSTP 和其他測量結(jié)果將顯示在顯示屏上。

測試模型 3.1 是具有 64QAM 調(diào)制的完整資源塊 (RB) 分配，如多跡線顯示中所示。您還可以使用帶有單個(gè) RB 的測試模型 2 信號(hào)來測量最小功率。因此，您可以計(jì)算出 25.48 dB 的功率動(dòng)態(tài)，并將其與標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行比較。

發(fā)射電源開啟和關(guān)閉的測量

通過測試發(fā)射關(guān)閉功率，我們可以確保它在標(biāo)準(zhǔn)定義的范圍內(nèi)。但是，該測試僅適用于在 TDD 模式下運(yùn)行的基站系統(tǒng)。定義是在發(fā)射關(guān)閉期間（N = SCS / 15）期間以分配的信道頻率為中心，使用帶寬等于基站傳輸帶寬配置的方形濾波器過濾后測量的平均功率超過 70 / N μs，并且SCS 是以 kHz 為單位的子載波間隔。

該測試需要驗(yàn)證兩個(gè)技術(shù)方面：一是測量發(fā)射機(jī)關(guān)閉時(shí)的功率電平，并根據(jù)通過或失敗的要求進(jìn)行檢查。另一種是測量 TDD 信號(hào)突發(fā)的瞬態(tài)時(shí)間、上升時(shí)間和下降時(shí)間。對(duì)于傳導(dǎo)測試，關(guān)閉功率值應(yīng)小于約 -83 dBm/MHz，對(duì)于輻射測試，關(guān)閉功率值應(yīng)小于 -102 dBm/MHz。

瞬態(tài)時(shí)間是發(fā)射器從關(guān)閉到開啟功率電平的時(shí)間，反之亦然。在圖 2 中，是德科技的 UXA 信號(hào)分析儀和 PathWave X 系列測量應(yīng)用程序用于測量 5G NR 的發(fā)射關(guān)閉/開啟功率和瞬態(tài)時(shí)間。在本例中，外部觸發(fā)決定了突發(fā)邊界。使用測試模型的框架結(jié)構(gòu)，可以使用功率上升和下降來測量瞬態(tài)時(shí)間。

功率包絡(luò)模板指示關(guān)閉功率的預(yù)期限制以及斜升和斜降位置。在底部的度量表中是發(fā)射功率、功率關(guān)閉、斜升和停機(jī)時(shí)間的測量值。結(jié)果以通過/失敗指示器的形式顯示在左上角，因此您可以將它們與定義的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。這些限制默認(rèn)設(shè)置為 3GPP 規(guī)范，但您可以修改它們以滿足您的特定測試需求。

隨著標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，測試解決方案必須支持更高的頻率、更寬的帶寬和新的物理層特性。當(dāng)您規(guī)劃 5G 設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的下一步時(shí)，了解標(biāo)準(zhǔn)以及它們?nèi)绾斡绊憸y試對(duì)于確保成功和準(zhǔn)確的測試至關(guān)重要。