作者:張培艷;郭隆慶;冉志強(qiáng) 單位:工業(yè)和信息化部通信計(jì)量中心
一、制定背景 目前移動(dòng)通信技術(shù)飛速發(fā)展,時(shí)分長(zhǎng)期演進(jìn)(Time Division LTE , TD-LTE) 是我國(guó)主導(dǎo)的新一代移動(dòng)通信技術(shù),也是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)分同步碼分多址(Time Division-SynchronousCode Division Multiple Access , TD-SCDMA ) 的后續(xù)演進(jìn)技術(shù)。中國(guó)移動(dòng)已從大運(yùn)會(huì)期間試用TD-LTE業(yè)務(wù),并與8 家國(guó)際運(yùn)營(yíng)商共同組建TD-LTE 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)和預(yù)商用網(wǎng),因此對(duì)LTE移動(dòng)終端提出大量需求。其中, LTE數(shù)字移動(dòng)通信綜合測(cè)試儀(以下簡(jiǎn)稱"LTE 綜測(cè)儀")屬于移動(dòng)終端的測(cè)試,可分別在信令模式下和非信令模式下對(duì)LTE設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。LTE綜測(cè)儀是由參考晶體振蕩器、射頻信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字調(diào)制信號(hào)發(fā)生單元、功率分析單元、數(shù)字解調(diào)分析單元等構(gòu)成的綜合測(cè)試儀器,可在信令模式和非信令模式下工作,主要用于LTE終端設(shè)備的測(cè)試,其指標(biāo)性能對(duì)最終移動(dòng)通信產(chǎn)品的質(zhì)量有著直接影響。因此,確保LTE綜測(cè)儀的性能質(zhì)量十分必要。
工業(yè)和信息化部通信計(jì)量中心已經(jīng)牽頭起草了JJFI204-2008 《TD-SCDMA數(shù)字移動(dòng)通信綜合測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范》 , JJF1276-2011《WCDMA 數(shù)字移動(dòng)通信綜合測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范》 ,JJF1177 -2007《 CDMA數(shù)字移動(dòng)通信綜合測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范》 ,但是還沒有專門針對(duì)LTE綜測(cè)儀的校準(zhǔn)規(guī)范這樣便無(wú)法正常開展LTE綜測(cè)儀的計(jì)量校準(zhǔn)工作。在用的LTE綜測(cè)儀性能質(zhì)量也得不到保證,移動(dòng)通信終端存在一定風(fēng)險(xiǎn)。
為了適應(yīng)LTE標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展, 更好地開展LTE綜測(cè)儀的計(jì)量工作,保證終端設(shè)備的質(zhì)量,制定相應(yīng)的校準(zhǔn)規(guī)范勢(shì)在必行。JJFI443-2014 《LTE數(shù)字移動(dòng)通信綜合測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范》的制定就是在這樣的大環(huán)境下啟動(dòng)的。經(jīng)過(guò)多方專家的努力, JJF1443-2014 于2014年1月23日經(jīng)國(guó)家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)發(fā)布,并自2014年4月23 日起開始實(shí)施。
二、編制依據(jù)及適用范圍 JJF1443-2014編制時(shí)依據(jù)了JJF1071-010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》 , JJF1059.1-2012 《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》 ,參考了JJF1204-2008 、《3GPP TS36.201 演進(jìn)的UMTS 陸面元線接人、LTE 物理層概述》、《3GPP TS 36.141 演進(jìn)的UMTS陸面無(wú)線接入、基站一致性測(cè)試》, 《3GPP TS 36.521-1 演進(jìn)的UMTS 陸面元錢接入、用戶設(shè)備一致性規(guī)范,無(wú)線電的傳輸和接收第一部分: 一致性測(cè)試》等標(biāo)準(zhǔn)文件。
JJF1443-2014適用于新制造、使用中和修理后的LTE綜測(cè)儀的校準(zhǔn)。其中的LTE綜測(cè)儀支持時(shí)分雙工(Time Division Duplexing,TDD ) 和頻分雙工(FrequencyDivision Duplexing,FDD ) 兩種雙工模式。
三、規(guī)范的關(guān)鍵技術(shù) JJF1443-2014規(guī)定了規(guī)范的適用范圍、引用文件、術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位、LTE綜測(cè)儀通用的計(jì)量特性、校準(zhǔn)方法及校準(zhǔn)所用的儀器設(shè)備的要求。其關(guān)鍵技術(shù)如下: (1)射頻信號(hào)發(fā)生器頻率準(zhǔn)確度; (2) 射頻信號(hào)發(fā)生器輸出電平; (3) 射頻信號(hào)發(fā)生器頻譜純度測(cè)量; ( 4 ) 射頻信號(hào)發(fā)生器單邊帶相位噪聲; (5) LTE 數(shù)字信號(hào)源調(diào)制質(zhì)量參數(shù);( 6 ) 射頻分析儀功率測(cè)量;( 7 ) LTE數(shù)字解調(diào)分析質(zhì)量參數(shù); ( 8 ) 射頻端口電壓駐波比測(cè)量。
射頻信號(hào)發(fā)生器和射頻分析儀部分校準(zhǔn)方法已經(jīng)很成熟,但是對(duì)于LTE綜測(cè)儀數(shù)字調(diào)制部分的研究相對(duì)缺乏,目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)開展數(shù)字調(diào)制信號(hào)計(jì)量的研究工作,通過(guò)深入研究確定了LTE綜測(cè)儀數(shù)字調(diào)制參 數(shù)的計(jì)量方法。
針對(duì)LTE數(shù)字調(diào)制參數(shù)的計(jì)量, 以帶LTE解調(diào)功能的矢量信號(hào)分析儀作為標(biāo)準(zhǔn)器,對(duì)LTE信號(hào)的調(diào)制質(zhì)量參數(shù)(物理下行共享信道、信道的誤差矢量幅度、IQ原點(diǎn)偏移、頻率誤差等)、信號(hào)帶寬、鄰道功率比、頻譜發(fā)射模版等進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)。
測(cè)試項(xiàng)目LTE數(shù)字調(diào)制質(zhì)量參數(shù)分析部分的計(jì)量,以帶LTE調(diào)制功能的信號(hào)發(fā)生器作為標(biāo)準(zhǔn)器, 還需接入LTE解調(diào)功能的矢量信號(hào)分析儀,如圖1所示。
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計(jì)量特性如頻率誤差、物理上行共享信道( physicaluplink shared channel , PUSCH信道) 、物理上行控制信道( physical uplink control channel , PUCCH信道)和物理隨機(jī)接入信道(physical random access channel ,PRACH信道)的誤差矢量幅度要分別在矢量信號(hào)分析儀和LTE綜測(cè)儀的測(cè)量結(jié)果中讀出并對(duì)比。
JJF1443-2014對(duì)LTE綜測(cè)儀的計(jì)量特性和校準(zhǔn)儀器要求作了詳細(xì)規(guī)定適應(yīng)了現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn),對(duì)所提出的校準(zhǔn)方法、不確定度評(píng)定進(jìn)行了驗(yàn)證。
四、規(guī)范執(zhí)行中應(yīng)注意的問題 JJF1443-2014 中的測(cè)試項(xiàng)目執(zhí)行時(shí)需要注意以下問題: 1.測(cè)試參考晶體振蕩器頻率準(zhǔn)確度時(shí),在校準(zhǔn)時(shí)需讓儀表按照規(guī)定時(shí)間預(yù)熱尤其在儀表量大時(shí)也不能忽視, 因?yàn)榫w振蕩器的頻率需要一定的時(shí)間才能穩(wěn)定下來(lái)否則頻率漂移嚴(yán)重影響測(cè)試結(jié)果。
2.在進(jìn)行射頻分析儀中功率電平測(cè)試時(shí)需用到功率放大器測(cè)試前接通功率放大器的電源測(cè)試完該項(xiàng)后就拔掉功率放大器的電源因?yàn)橐恢奔与姇?huì)使功率放大器過(guò)熱, 影響功率放大器的增益及其他性能。此外一定要多次檢查線纜連接, 連接錯(cuò)誤可能導(dǎo)致功率放大器損壞或功率傳感器過(guò)載損壞。
3.射頻分析儀功率測(cè)試時(shí)必須嚴(yán)格采用校準(zhǔn)規(guī)范中的方法利用捐合器加功率計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)得到輸入綜測(cè)儀標(biāo)準(zhǔn)功率值的方法,不能使用測(cè)量功率放大器增益后設(shè)置信號(hào)源功率的方法,因?yàn)楣β史糯笃鞯脑鲆娣€(wěn)定性較差,不能滿足要求。圖2給出了射頻分析儀中功率電平測(cè)試連接圖,定向捐合器的端口3與捐合器射頻輸出端口的在各個(gè)頻率點(diǎn)的功率差值△需要提前測(cè)試,這樣便于由功率計(jì)的實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果加上△和搞合器到綜測(cè)儀端口的電纜損耗,即可得到綜測(cè)儀輸入端口的標(biāo)準(zhǔn)功率值。
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4.在LTE數(shù)字調(diào)制質(zhì)量參數(shù)和調(diào)制分析儀參數(shù)的測(cè)試過(guò)程中,被校綜測(cè)儀的10MHz參考輸入信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)器的10MHz參考輸出信號(hào)要連接,這樣才能保證參數(shù)測(cè)試的準(zhǔn)確性, 尤其是頻率誤差。 |