综测仪测试 NB-IoT-射频指标手册 - 图文

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1文档综述

1.1前言

本文适用于使用综测仪对NB-iot 进行与模拟小区的连接及射频测试,当前版本3.5.20.17。

1.2版本更新信息

3.5.20.17

Signaling中添加DAU链接以及用户自定义调度。 3.5.20.12

Measurement添加RX测试功能。 3.5.20.10

可以建立NB-iot小区,并在Measurement中进行TX测试。

2 NB-iot Signaling

2.1信令界面NB-iot Signaling

NB-iot Signaling小区模拟界面需要License KS300才能打开,打开后界面如下图所示。 (打开方式,仪表面板上的SIGNAL GEN按键,选择NB-iot Signaling1)

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2.1.1连接状态Connection Status

小区指示Cell,小区打开后会亮起

数据包开关Packet Switched,小区打开后显示Cell on,终端进行小区搜索的时候显示Signaling in Progress,终端注册成功后显示Attached。

无线资源管理状态RRC state,终端未注册时显示Idle,终端注册成功后显示Connected。

2.1.2日志显示Event Log

终端与仪表的信令交互情况,会显示在这个区域,如图中所示。蓝色信息都是正常的提示,黄色信息为失败消息,红色信息为仪表出现错误。

终端信息UE Info及其他,暂未添加。

2.1.3小区设置Cell

频带和双工方式选择,目前只支持FDD,后续版本将会支持TDD

信道及频率选择Channel/Frequency,信道和频点有对应关系,设置一个参数的数值会相应变化。

窄带参考符号每资源元素功率NRS EPRE(Narrow Reference Symbol Energy per Resource Element),通过这个参数,可以设置仪表发射给终端的信号强度。

上行功率Uplink nominal power,设置终端上行的目标功率。

2.1.4连接Connection

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在Configuration中详解。

2.2配置Configuration

2.2.1测试场景Scenario

目前仅支持标准小区Standard Cell的建立。

2.2.2基带单元Base Band Unit

如果仪表配置了两个SUA(B500)硬件,可以在这里选择由其中的哪个来产生模拟小区信号。

2.2.3操作模式Operation

设置NB-iot的操作模式,目前只支持Standalone模式。

TS36.802,5.3节规定的带内模式In-band以及保护带宽模式Guard-band模式将在后续版本中支持。 ? 三种操作模式(如图2.2.3-1):

Standalone独立模式:使用目前GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)系统占用的频谱,替代一个或多个GSM载波。

Guard-band保护带宽模式:使用目前LTE载波保护带上没有使用的资源块。 In-band带内模式:利用LTE载波内的资源块。

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图2.2.3 NB-iot的三种操作模式

2.2.4射频设置RF Setting

2.2.4.1射频输出及输入设置Output(TX)/Input(RX)

(这个目录下的设置,也可以在Signaling主界面中的routing进行设置) Connector,可以指定信号从仪表前面板的哪个端口进出。 Converter,设置使用仪表内的TRx。

当需要仪表产生多个小区信号的时候,通过设置信号端口和使用的TRx可以合理设置信号路径,使几个小区同时工作。

外部衰减External Attenuation

射频信号将会增加相应dB的功率补偿。 外部延时补偿External Delay Compensation 信号会增加相应ns的延时补偿。

2.2.4.2射频频率RF Frequency

设置相应的band、频率、信道以及频率补偿。在频率设置时,信道间隔频率为0.1MHz,因此精度为0.1MHz。

根据TS36.802 R13,5.2节,目前仪表支持FDD Band1/3/5/8/11/13/17/19/20/26/28,如表2.2.4.2-1

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禁止商业目的转载 2017.11 NB-IOT Operating Band 1 3 5 8 12 13 17 19 20 26 28 Uplink (UL) operating band BS receive UE transmit FUL_low – FUL_high 1920 MHz – 1980 MHz 1710 MHz – 1785 MHz 824 MHz – 849 MHz 880 MHz – 915 MHz 699 MHz – 716 MHz 777 MHz – 787 MHz 704 MHz – 716 MHz 830 MHz – 845 MHz 832 MHz – 862 MHz 814 MHz 703 MHz – 849 MHz – 748 MHz Downlink (DL) operating band BS transmit UE receive FDL_low – FDL_high 2110 MHz – 2170 MHz 1805 MHz – 1880 MHz 869 MHz – 894MHz 925 MHz – 960 MHz 729 MHz – 746 MHz 746 MHz – 756 MHz 734 MHz – 746 MHz 875 MHz – 890 MHz 791 MHz – 821 MHz 859 MHz – 894 MHz 758 MHz – 803 MHz Duplex Mode HD-FDD HD-FDD HD-FDD HD-FDD HD-FDD HD-FDD HD-FDD HD-FDD HD-FDD HD-FDD HD-FDD 表2.2.4.2-1 NB-iot 频带表(来自TS36.802,Table 5.2-1)

2.2.4.3上行射频功率RF power uplink

这个参数用来配置预期的上行功率 Exp. Nominal Power..., Margin 有两个可选项

? 根据上行功率控制设定According to UL Power Control Settings

此时,终端上行功率将会根据链路上行功控来自动计算。上行的预期功率的计算结果将显示在下方Exp. Nominal Power中。另外,参考功率Ref. Level的计算公式为: Reference Level = Expected Nominal Power + 12 dB Margin 如示例图 ? 手动设置Manual

此时,终端上行的预期功率及余量Margin均可手动设置,参考功率Ref. Level的计算公式为: Reference Level = Expected Nominal Power + Margin 这个设置会对上行功率Tx Power产生影响。

注:这个余量用于计算输入信号(即终端发射功率)的已知变化量(波峰因数)。波峰因数是指波形峰值与有效值之比,这个参数会影响交流测试的精度,较大的波峰因数表明链路本身的损耗较大。在实际测试中,仪表的输入功率必须在仪表datasheet中规定的功率参考范围之内。如果设置正确,对于仪表来说,输入功率等于参考电平减去外部衰减值。这些参数中,衰减值可以在终端与仪表建立连接之后修改,其他参数需要在打开NB-iot小区之前设置好。

混频器电平偏移Mixer level offset

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在分析器路径中改变混频器的输入电平。负偏移降低混频器输入电平,而正偏移增加了电平。仪表默认这是为0dB测试中如果需要,则根据上行链路信号的特性优化混频器输入电平。 设置值 <0dB >0dB

优势 抑制失真(如在混频器中的互调信号) 高信噪比,高动态范围 可能产生的问题 较低的动态范围(由于较小的信噪比) 可能产生互调信号,余量较低容易过载 2.2.5下行功率等级Downlink Power Levels

窄带参考符号每资源元素功率NRS EPRE,通过这个参数,可以设置仪表发射给终端的信号强度。

根据协议TS36.802 R13,在NB-iot中,物理下行共享信道NPDSCH,物理下行控制信道NPDCCH,物理广播信道NPBCH的功率值,不可单独进行设置。因此在仪表设置中,这三者只能通过NRS EPRE进行设置。 ? NPDSCH窄带物理下行共享信道

与LTE中的PDSCH相同,承载用户在NB-iot系统中的下行业务数据,如单播业务、寻呼消息以及RAP消息等。

? NPDCCH窄带物理下行控制信道

承载下行控制信息DCI。由于NB-iot系统仅支持1个PRB大小的子帧,因此不适用于现有的LTE下行控制信道。

? NPBCH物理广播信道

承载网络的广播信息。在NB-iot系统中,为避免In-band模式下雨现有LTE信道的冲突,NPBCH的传输周期为640ms,传输发生在子帧#0中,占用#0中除了前3个OFDM符号以外的所有OFDM符号。

2.2.6上行功率控制Uplink Power Control

2.2.6.1上行预期功率Uplink Nominal Power

设置这个参数可以设置终端上行的预期功率,对12个子载波都生效。 2.2.6.2进阶设置Advanced NPRACH/NPUSCH Power 打开进阶设置Enable Advance Settings 勾选后,以下进阶设置全部生效。

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2.2.6.3窄带参考信号功率NRS Power

作为PDSCH的配置参数发送给终端,参考TS36.331, 6.3.2节。这个数值被终端用来确定路径损耗Pathloss。损耗的计算值显示在Pathloss中,单位为dB,参考TS36.213,5.1.1.1节。 2.2.6.4前导初始接受目标功率Preamble Initial Received Target Power

作为RACH的配置参数发送给终端,参考TS36.331,6.3.2节。在TS36.213,5.1.1.1节中,这个参数为PO_PRE,它被终端用来计算第一个前导的功率。

2.2.6.5窄带上行共享信道预期功率P0 Nominal NPUSCH

作为上行功率控制参数发送终端,参考TS36.331,6.3.2节。在TS36.213,5.1.1.1节中,这个参数为PO_NORMINAL_NPUSCH。

2.2.6.6路径损耗补偿α Pathloss Compensation Alpha

定义参数α,作为上行功率控制参数发送给终端,参考TS36.331,6.3.2节。在TS36.213,5.1.1.1节中,这个参数为α。

2.2.6.7预期窄带物理随机接入信道功率Exp. NPRACH Preamble Power

显示第一个前导信号的预期功率。其数值由Preamble Initial Received Target Power和配置索引(Configuration Index)中的前导格式确定,参考TS36.521, 5.1节。配置索引,设置PRACH的配置指标并在广播中将数值发送到终端,它定义了前导格式和其他PRACH的信号特性,例如时域中的哪些资源被允许在前导中传输。

2.2.6.8预期窄带物理上行共享信道格式1/2功率Exp. NPUSCH Format 1/2 Nom. Power

窄带物理上行共享信道有两种格式

? 格式1:用于携带UL-DSCH,支持Single-tone和Multi-tone的传输。当子载波个数为1时,支持两种子

载波间隔3.75kHz和15kHz;当在载波个数大于1时,只支持15kHz的子载波间隔。Single-tone传输主要适用于低速率、覆盖强的场景,实现成本低。Multi-tone则提供更大的传输速率。 ? 格式2:用于携带上行控制信息,即HARQ-ACK信息。 2.2.6.9最大允许功率Max. Allowed Power P-max 指定终端允许发射的最大功率值,勾选后填写的数值生效。

2.2.7小区物理层设置Physical Cell Setup

2.2.7.1双工方式Duplex Mode

根据TS36.802,5.2节,目前仪表只支持FDD的双工方式。 2.2.7.2上行子载波间隔UL Subcarrier Spacing

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NB-iot终端的上行发射带宽是180kHz,支持两种子载波间隔3.75kHz和15kHz。根据TS36.802,5.3节,带宽及子载波间隔如下表。对于增强覆盖场景,3.75kHz可以提供更大的系统容量。在In-band场景下,15kHz间隔具有更好的LTE兼容性,参考表2.2.7.2-1 NB-IoT UE Channel bandwidth BWChannel [kHz] BS Channel bandwidth BWChannel [kHz] Transmission bandwidth configuration NRB Transmission bandwidth configuration Ntone 15kHz Transmission bandwidth configuration Ntone 3.75kHz Standalone 200 In band 200 Guard Band 200 LTE channel BW, FFS for 1.4 and 3 MHz 1 200 LTE channel BW 1 1 12 12 12 48 48 48

表2.2.7.1 NB-iot 各操作模式下带宽,来自TS36.802,表5.3.1

(其中,BS Channel bandwidth中的 Guard band 1.4MHz和3MHz还有待研究。)

2.2.7.3物理小区标识Physical Cell ID

小区ID用于生产物理同步信号。在小区搜索时,终端从主同步和辅同步信号中确定小区ID。

2.2.8网络Network

2.2.8.1身份验证Identity

用来配置模拟小区的网络参数,由广播发送给终端。 a.移动国家码MCC(Mobile Country Code)

这个参数是3位十进制数字,表示网络所属国家,如中国为“460”。 b.移动网络码MNC(Mobile Network Code)

这个参数是2位或3位十进制数字,用于识别用户所属的移动网络。

在同一个国家内,如果有多个PLMN(Public Land Mobile Network,公共陆地移动网,一般某个国家的一个运营商对应一个PLMN),可以通过MNC来进行区别,即每一个PLMN都要分配唯一的MNC。中国移动系统使用00、02、04、07,中国联通GSM系统使用01、06、09,中国电信CDMA系统使用03、05、电信4G使用11,中国铁通系统使用20。

R&S@ CMW-Z04/Z05 SIM卡的默认MCC/MNC为001 01

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c.跟踪区域码TAC(Tracking Area Code)

d.E-UTRAN小区识别符E-UTRAN Cell Identifier

用于指定小区标识,每一个PLMN中不会有相同的小区标识。这个标识将被广播给终端。 2.2.8.2安全性设置Security Setting

完整性算法Integrity Algorithm

选择完整性算法。如果设置为Null,则表示完整性被禁用,用于不支持SNOW3G(EIA1)算法的测试卡。

2.2.9连接设置Connection

2.2.9.1连接类型Connection Type

设置终端与CMW500的连接类型,当前版本只支持测试模式连接。

a.测试模式Testmode:只启用层1和层2的协议栈,不开启层3的协议栈。这个模式适用于只进行信令连接而不需要进行应用层连接的测试。 b.数据应用模式Data Application:启用层3的协议栈,用于需要基于IP层的测试。此模式需要仪表有硬件B450,并安装3.5.50以上版本的DAU。同时需要在DAU的界面中的“Select RAN”中选择NB-IoT Signaling。

2.2.9.2测试模式Test Mode > Use \

开启后,Activate Testmode消息将被发送给终端。此时,需要不回还模式。Testmode的设置遵循TS36.508和TS36.509。

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2.2.9.3调度类型Scheduling Type

可以指定调度类型,上行或者下行调度。指定后,下方相应的调度类型的具体参数生效。 选择DL RMC时可以测试Rx参数,即接收灵敏度。

上行/下行无线资源管理调度UL RMC Scheduling/DL RMC Scheduling a.子载波数Subcarriers

可以选择由1、3、6、12个子载波参与数据传输。Start Subcarrier,可以指定由第几个子载波开始传输。不同调度请参图2.2.9.2-1。

图2.2.9.2-1 不同调度模式下的子载波数示意图

b.调制与编码策略索引MCS Index

MCS Index确定调试类型和传送资源块大小,在后方显示。它的定义参考TS36.213表7.1.7.1(不包含256QAM)和表7.1.7.1A(256QAM)。

c.资源块/子帧Resource Units/Subframes 确定传输子帧数。 d.重复数Repetitions 确定重复次数。

2.2.9.4 自定义调度模式User defined Scheduling

版本3.5.20.17开始添加,测试中可以自定义调度模式 a.调度类型Pattern

可以设置为Alternating DL/UL(上下行交替模式),Continuous UL(连续上行)或者 Continuous DL(连续下行模式)

b.上行或者下行具体设置UL/DL,与2.2.9.3中的各个项目相同。

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2.2.10分析Debug

关闭扰频广播,用于Debug。

2.3 测试举例

Step1 按仪表面板“SIGNAL GEN”按键,选择NB-iot Signaling1,打开NB-iot信令界面。 Step2 在Cell区域内设置射频相关的参数,如Band、Channel。

Step3 根据测试需求在Connection中设置调度模式,TX测试选择UL调度,RX测试选择DL调度。 Step4 根据终端所插得SIM卡的相关信息,在Configuration-Network-Identity中设置MCC/MNC。 Step5 按仪表面板“ON|OFF”按键,打开NB-iot小区信号,等待终端注册到模拟网络。

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3.NB-iot 发射机测试NB-iot TX Measurement

NB-iot TX Measurement测试界面需要License KM300才能打开,打开后界面如下图所示。 (打开方式,仪表面板上的MEASURE按键,选择NB-iot TX Measurement1)

在此界面中,我们可以进行终端的发射机性能测试。

建立好连接通路后,打开测试开关Multi Evaluation即可进行测试。测试结果的概况会直接显示在此界面中,如果想查询细节,则可以双击对应测试项的图标进行查看。

3.1发射机测试项目

以下测试项目及及结果判定,依据TS36.521第6章,与NB-iot相关的参数在各节的F副章中。 发射机发射功率参数:最大发射功率,最大发射功率回退,可配置的发射功率范围。

输出功率动态范围参数:最小输出功率,关断状态输出功率,ON/OFF时间模板,功率控制指标要求。 终端发射信号质量参数:频率误差,EVM,载波泄露,带内辐射。

3.1.1最大发射功率Max Tx Power

对于NB-iot终端,当子载波间隔为3.75kHz时,最大输出功率定义为每个时隙(2ms)排除2304Ts的UE传输间隔的平均功率;当子载波间隔为15kHz时,定义为每个子帧(1ms)的平均功率。 结果判定:功率等级为3时,要求23dBm±2Db;功率等级为5时,要求20dBm±2Db,参考表3.1.1-1。

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EUTRA band 1 2 3 5 8 12 13 17 18 19 20 26 28 66 70 Class 3 (dBm) 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 Tolerance (dB) ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 Class 5 (dBm) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 Tolerance (dB) ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 表3.1.1-1,截取自TS36.521,Table 6.2.2F.3-1: UE Power Class

3.1.2最大功率回退 MPR

对于NB-iot UE的功率等级3和等级5,协议规定了各个等级下所允许的最大功率回退指标,请参考表3.1.2-1

Modulation Tone positions for 3 Tones allocation MPR Tone positions for 6 Tones allocation MPR Tone positions for 12 Tones allocation MPR 0-2 ≤ 0.5 dB QPSK 3-5 and 6-8 0 dB 0-5 and 6-11 ≤ 1 dB 0-11 ≤ 2 dB ≤ 1 dB 9-11 ≤ 0.5 dB 表3.1.2-1,截取自TS36.521,Table 6.2.3F.3-1

Maximum Power Reduction (MPR) for UE category NB1 Power Class 3 and 5

3.1.3可配置的发射功率范围 PCMAX

对于每个时隙,NB-iot UE允许的被设置的最大输出功率为PCAMX,c,其计算公式如下: PCMAX_L,c ≤ PCMAX,c ≤ PCMAX_H,c

其中:PCMAX_L,c = MIN { PEMAX,c , PPowerClass – MPRc – A-MPRc}

PCMAX_H,c = MIN { PEMAX,c, PPowerClass}

PEMAX,c 受高层信息IE P-Max指定,具体参考TS36.331

PPowerClass 是在没有考虑容差的情况下,NB-iot终端所允许的最大发射功率,参考表3.1.1-1 MPRc 参考表3.1.2-1;A-MPRc = 0dB 目前版本 因上述公式计算后得到的PCMAX数值请参考表3.1.3-1。

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PCMAX (dBm) 21 ≤ PCMAX ≤ 23 20 ≤ PCMAX < 21 19 ≤ PCMAX < 20 18 ≤ PCMAX < 19 13 ≤ PCMAX < 18 8 ≤ PCMAX < 13 -40 ≤ PCMAX < 8 Tolerance T(PCMAX) (dB) 2.0 2.5 3.5 4.0 5.0 6.0 7.0 表3.1.3-1 PCMAX功率容差,截取自TS36.521 ,Table6.2.5F.3-1: PCMAX tolerance

3.1.4最小输出功率

对于NB-iot终端,协议要求的最小输出功率为-40dBm。

当子载波间隔为3.75kHz时,最大输出功率定义为每个时隙(2ms)排除2304Ts的UE传输间隔的平均功率;当子载波间隔为15kHz时,定义为每个子帧(1ms)的平均功率。

3.1.5 UE关断状态输出功率

对于NB-iot终端,协议要求的最小输出功率为-50dBm。

当子载波间隔为3.75kHz时,最大输出功率定义为每个时隙(2ms)排除2304Ts的UE传输间隔的平均功率;当子载波间隔为15kHz时,定义为每个子帧(1ms)的平均功率。

3.1.6 UE开关时间模板

包括一般开关时间模板(如图3.1.6-1)、NPRACH时间模板(如图3.1.6-2) a.NB-iot的一般开关时间模板与E-UTRA相同,测试要求参考表3.1.6-1

Start Sub-frameEnd sub-frameStart of ON power End of ON power End of OFF power requirement* The OFF power requirements does not apply for DTX and measurement gaps20μsStart of OFF power requirement20μsTransient periodTransient period 图3.1.5-1 一般开关时间模板图,截取自TS36.521 Figure 6.3.4.1.3-1: General ON/OFF time mask

Channel bandwidth / minimum output power / measurement bandwidth 200 kHz Page 14 of 28

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禁止商业目的转载 2017.11 Transmit OFF power Transmission OFF Measurement bandwidth Expected Transmission ON Measured power ON power tolerance f ≤ 3.0GHz For carrier frequency f ≤ 3.0GHz: ≤ -48.5 dBm 180kHz 23 dBm ± 2.7dB 表3.1.6-1 NB-iot一般开关时间模板要求

截取自TS36.521 Table 6.3.4F.1.5-1: General ON/OFF time mask for category NB1

b.NPRACH的ON状态是指去除过渡时间后的NPRACH测量时间内的平均功率,测试要求与一般开关时间模板要求一致,参考表3.1.6-1。

不同NPRACH格式对应的测量时间不同:

NPRACH前导码格式为0时,测量时间为5.6ms; NPRACH前导码格式为1时,测量时间为6.4ms。

PRACH ON power requirementEnd of OFF power requirementStart of OFF power requirement20μs20μsTransient periodTransient period 图3.1.5-2 NPRACH时间模板图,截取自TS36.521 Figure 6.3.4.2.1.3-1: PRACH ON/OFF time mask

3.1.7功率控制指标要求

包括绝对功率容差、相对功率容差。 a.绝对功率容差

此参数是指UE发射机在第一个子帧设置初始发送功率为指定发送功率的能力。此第一子帧可以包括联系传输或者非连续传输并且传输时间大于20ms时的第一个子帧。该容差包括了信道估计的误差。 协议对正常情况和极端情况的绝对功率容差都做了要求,参考表3.1.7-1

Conditions Normal Extreme Tolerance ± 9.0 dB ± 12.0 dB 表3.1.7-1绝对功率容差,截取自TS36.521,Table 6.3.5F.1.3-1: Absolute power tolerance

b.相对功率容差

此参数是指UE在设置当前时刻发射功率相对于最近发送的NPRACH功率的能力。NPRACH的功率步长:0dB,2dB,4dB,6dB,相对功率容差的测试要求与这些功率步长的对应关系,如表3.1.7-2。在极端情况下,各个功率步长下,可以允许±2dB的条件放宽。

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禁止商业目的转载 2017.11 Power step ?P [dB] ΔP = 0 ΔP = 2 ΔP = 4 ΔP = 6 NOTE: NPRACH [dB] ±1.5 ±2.0 ±3.5 ±4.0 For extreme conditions an additional ± 2.0 dB relaxation is allowed. 表3.1.7-2 相对功率容差,截取自TS36.521,

Table 6.3.5F.2.3-1: Relative power tolerance for category NB1 NPRACH transmission (normal conditions)

3.1.8频率误差 Frequency Error

频率误差指的是UE的调制载波频率与接收到的基站频率之间的误差,如表3.1.8-1 Carrier frequency [GHz] ≤1 >1 Frequency error [ppm] ±0.2 ±0.1 表3.1.8-1 频率误差

截取自TS36.521,Table 6.5.1F.3-1: Frequency error requirement for UE category NB1

3.1.9 EVM

EVM矢量误差幅度,是指实际测得的发射信号与理想无误的信号的向量误差,包括相位和幅度,参考表3.1.9-1。

Parameter QPSK or BPSK 16QAM Unit % % Average EVM Level 17.5 12.5 Reference Signal EVM Level 17.5 12.5 表3.1.9-1 EVM,截取自TS36.521,Table 6.5.2.1.3-1: Minimum requirements for Error Vector Magnitude

3.1.10载波泄露

载波泄露是指与载波具有相同频率的额外的正弦波,是一种由直流偏置和互调引起的干扰。这种干扰几乎是恒定的,与输入信号幅度无关。测量间隔为一个时隙,协议要求请参考表3.1.10-1 参数 限制值 (dBc) -25 -20 -10 0 dBm ≤ Output power -30 dBm ≤ Output power ≤ 0 dBm -40 dBm ? Output power < -30 dBm 表3.1.10-1 载波泄露

截取自TS36.521,Table 6.5.2.2F.3-1: Minimum requirements for relative carrier leakage power

3.1.11带内辐射 In-band emissions

带内辐射是指UE在所分配的Tone上面的输出功率值与非分配tone上的功率值之比。测量间隔为一个时隙,协议要求参考表3.1.11-1。

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禁止商业目的转载 2017.11 Parameter description General Unit Limit (NOTE 1) Applicable Frequencies Any non-allocated (NOTE 2) Image frequencies (NOTES 2, 3) Carrier frequency (NOTES 4, 5) max??15?10?log10(Ntone/LCtone),dB ?18?5?(?tone?1)/LCtone,?57dBm/(3.75kHzor15kHz)?Ptone?IQ Image dB -25 dBc -20 -10 -25 0 dBm ≤ Output power -30 dBm ≤ Output power ≤ 0 dBm -40 dBm ? Output power < -30 dBm Carrier leakage NOTE 1: An in-band emissions combined limit is evaluated in each non-allocated tone. For each such tone, the minimum requirement is calculated as the higher of Ptone - 30 dB and the power sum of all limit values (General, IQ Image or Carrier leakage) that apply. Ptone is defined in NOTE 10. NOTE 2: The measurement bandwidth is 1 tone and the limit is expressed as a ratio of measured power in one non-allocated tone to the measured average power per allocated tone, where the averaging is done across all allocated tones. NOTE 3: The applicable frequencies for this limit are those that are enclosed in the reflection of the allocated bandwidth, based on symmetry with respect to the centre carrier frequency, but excluding any allocated tones. NOTE 4: The measurement bandwidth is 1 tone and the limit is expressed as a ratio of measured power in one non-allocated tone to the measured total power in all allocated tones. NOTE 5: The applicable frequencies for this limit are those that are enclosed in the tones containing the DC frequency if Ntone is odd, or in the two tones immediately adjacent to the DC frequency if Ntone is even, but excluding any allocated tone. NOTE 6: NOTE 7: NOTE 8: LCtone is the Transmission Bandwidth (tones). Ntone is the Transmission Bandwidth Configuration (tones). ?tone is the starting frequency offset between the allocated tone and the measured non-allocated tone. (e.g. ?tone?1 or ?tone??1 for the first adjacent tone outside of the allocated bandwidth. NOTE 9: Ptone is the transmitted power per 3.75 kHz or 15 kHz in allocated tones, measured in dBm. 表3.1.11-1 带内辐射,截取自TS36.521,Table 6.5.2.3F.3-1: Minimum requirements for in-band emissions

3.1.12占用带宽 OBW

占用带宽是指以指定信道的中心频率为中心,包含发射功率99%能量所对应的频带宽度,协议要求参考表3.1.12-1。

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禁止商业目的转载 2017.11 Initial Conditions Test Environment as specified in TS 36.508[7] subclause 8.1.1 Normal Test Frequencies as specified in TS 36.508 [7] subclause 8.1.3.1 Frequency ranges defined in Annex K.1.1 Test Parameters Configuration ID 1 2 3 (Note 1) Downlink Configuration N/A Modulation QPSK QPSK QPSK Uplink Configuration Ntones 1@0 1@0 12@0 Sub-carrier spacing (kHz) 3.75kHz 15kHz 15kHz Note 1: Applicable to UE supporting UL multi-tone transmissions 表3.1.12-1 占用带宽,截取自TS36.521,Table 6.6.1F.4.1-1: Test Configuration Table

3.1.13射频辐射模板 SEM

射频辐射模板指的是从NB-iot UE信道带宽边沿处到距离此边沿△fOOB,这段频率区间内的辐射需要服从的指标规范,请参考表3.1.13-1。

ΔfOOB (kHz) ? 0 ? 100 ? 150 ? 300 ? 500-1700 Emission limit (dBm) 26 -5 -8 -29 -35 Measurement bandwidth 30 kHz 30 kHz 30 kHz 30 kHz 30 kHz 表3.1.13 射频辐射模板,截取自TS36.521,Table 6.6.2.1F.3-1: category NB1 UE spectrum emission mask

3.1.14邻信道泄漏比 ACLR

邻信道泄漏比是指该信道的发射功率与泄漏到相邻信道的辐射功率的比值,如果测得邻信道上单功率大于-50dBm,则NB-iot UE的ACLR值应高于表3.1.14-1中的数值。 ACLR Adjacent channel centre frequency offset from category NB1 Channel edge Adjacent channel measurement bandwidth Measurement filter Category NB1 channel measurement bandwidth Category NB1 channel Measurement filter GSMACLR 20 dB ±200 kHz 180 kHz Rectangular 180 kHz Rectangular UTRAACLR 37 dB ±2.5 MHz 3.84 MHz RRC-filter α=0.22 180 kHz Rectangular 表3.1.14 邻信道泄漏比,截取自TS36.521 Table 6.6.2.3F-1: category NB1 UE ACLR requirements

3.1.15发射机杂散

发射机指的是无用信号产生的辐射,如谐波辐射、寄生辐射、交调分量及其他频率变换分量。

对于NB-iot UE,fOOB等于1.7MHz

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3.1.16发射机互调

发射机互调特性是指有用信号和通过天线进入发射机的干扰信号共存时,发射机对所产生的互调信号的抑制能力。NB-iot终端发射机互调衰减指的是有用信号的矩形滤波器测量的平均功率和互调干扰信号的矩形滤波器测量的平均功率的比值,协议要求参考表3.1.16-1。 Parameters for transmitter intermodulation BW Channel (UL) 15 kHz (1 tone) Interference Signal Frequency Offset 180 kHz 360 kHz Interference CW Signal Level Intermodulation Product Measurement bandwidth -40dBc -20 dBc -39 dBc 180 kHz 180 kHz 表3.1.16-1 发射机互调,截取自TS36.521 Table 6.7F.3-1: UE category NB1 transmitter IM requirement

3.2详细测试参数配置Configuration

3.2.1双工方式Duplex Mode

信令测试中,双工方式在Signaling中进行设置,测试界面与信令界面保持一致。请参考2.2.4.2射频频率RF Frequency。

3.2.2测试场景Scenario

有两种场景可以选择:

a.独立模式Standalone:测试测量界面独立运行,在非信令测试时使用此场景。 b.组合信号路径模式Combined Signal Path:用于进行信令测试。

c.协议测量模式 Measure@ProtocolTest:用于在执行协议测试的应用时测量射频性能,可在“Controlled by”受控状态中指定Protocol Test1来进行后续测试。

3.2.3受控状态Controlled by

受模拟小区的控制,当仪表有两个B500时,可以在此选择使用哪个信令小区进行信令交互。

3.2.4控制器设定Controller Settings

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在信令测试时,如果无需特殊指定,此菜单下的所有参数都应与信令界面Signaling相同。在非信令测试时,需要单独设定,仪表的默认状态是使用COM1端口和TRX1射频收发进行测试。 a.输入信号路径RF Routing(Input):指定终端的上行信号在仪表的路径。 b.外部输入补偿External Attenuation(Input):指定终端上行信号的补偿值。

c.频率-频带Frequency-Band:设定频率与频带,每次变更频带时,频率会被设定为该频带的中心频点。 以下参数,参考信令界面的介绍(Signaling 2.2.4.3): d.频率补偿Frequency Offset

e.预期功率Expected Nominal Power f.余量User Margin

g.混频器电平偏移Mixer Level Offset

3.2.5测量控制Measurement Control

a.重复模式Repetition

可以选择连续测试(Continuous)或者单次测试(Single shot)。 b.停止条件Stop Condition

可以选择不设条件(None)或者测到失败值时停止(On Limit Failure)。 c.测试模式Measurement Mode

普通模式Normal:这个模式下,仪表使用当前的参考电平(Ref. Level)进行测试 (此处有待更新)

d.测量预期Measure on Exception

这个参数可以选择开启或关闭。它是用来表明是否拒绝来自CMW500标记的错误或不准确的测试结果。

OFF:此参数关闭时,测得的错误结果将被拒绝,测试继续进行,统计计数器不重置。因此,单独的错误结果不会影响这个的测量过程。

ON:所有得到的错误结果都不会被拒绝。这种模式适用于研发测试,用于分析偶尔出现的传输错误。

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e.测量时隙数No. of Measure Slots 用于记录需要测试的时隙数。 f.循环前缀Cyclic Prefix

当前版本协议只支持常规CP。

g.信道带宽Channel Bandwidth(Signaling 2.2.4.2) h.子载波间隔Subcarrier Spacing(Signaling 2.2.4.2)

信令测试模式,目前只能设定为15kHz。

非信令测试模式和协议测量模式,可以设定为15kHz或者3.75kHz。 i.窄带物理上行共享信道格式NPUSCH Format(Signaling 2.2.6.8)

3.2.5.1资源分配Resource Allocation

a.子载波个数No. of Subcarriers

通过此参数设定执行数据传输的子载波数,此设定应于Signaling终端子载波个数保持一致。 b.起始子载波位置Start Subcarrier 通过此参数设定开始传输的子载波,参数的设置与No. of Subcarriers相关,只能选取0到11中间能够整除“子载波个数”的数值。例如,当子载波个数设置为12时,只能将起始子载波设置在位置“0”。 c.资源单元个数No. of Resource Units 重复次数No. of Repetitions

d.每资源单元中的时隙个数No. of Slots per RU

3.2.5.2物理小区标识Physical Cell ID 请参考Signaling中对这个参数的说明 3.2.5.3频率漂移差值Delta Seq. Shift

用于计算从PDCCH与PDSCH的频率偏移量,参考TS36.211。调整此参数可以确保CMW500的信号同步和信道估计。

3.2.5.4调制Modulation

a.调制方式Modulation Scheme

设置信号的调制方式是QPSK还是BPSK,通常与Signaling中的设置保持一致,设定为QPSK。 b.计数Statistic Count

定义在调制测量中,每个测量周期内的测量间隔数,即每次测试时统计的Slot数。 此个参数在Magnitude error,EVM,相位误差等测试的详细页面中展示。

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3.2.5.5频谱Spectrum

a.频谱模板与邻信道泄露比Emission Mask/ACLR 与调制一样,可以修改统计slot数。 b.选择邻信道泄露来源Select ACLR

可以选择指定邻信道泄露来自GSM、UTRA或者两者都有。

3.2.5.6功率Power

选择功率动态测量的时间模板,目前仪表支持General On/Off,详细定义请参考TS36.521,6.3.4.1节。 Statistic Count可以修改计数。

3.2.6触发设置Trigger

选择触发相关的参数设置 a.触发源Trigger Source

自由测试Free Run:打开后,测量将立即开始进行。

中频IF Power:由接收信号触发测量,并转换为中频。触发事件由NB-iot的上升沿或者下降沿来开启。 b.触发方式Trigger Slope

可以选择上升沿或者下降沿触发。这种设置在Free Run中是无效的。 c.触发阈值Trigger Threshold

定义触发的条件,这是一个增益数值。 d.触发时延Trigger Delay

定义从触发开始到执行测量的时延,此参数对于Free Run模式无效。 e.触发超时Trigger Timeout

定义一个从开始执行测量到必须得到测量结果的时间,若在定义之间内没有得到测量值,则判定为超时。在远程控制时,这个参数会失效,测试超时的判断有执行远程控制的软件决定。

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f.最小触发间隔Min Trigger Gap 定义在两次触发之间的最小间隔。

3.2.7门限值设定Limit Settings

可以对调制、频谱以及功率的测试门限值进行修改,在默认设置下,仪表的设置为TS35.521,第6章所要求的门限值,请参考3.1测试项目中对各个测试的描述。

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3.2.8其他设置

a.信号发生器快捷方式Generator Shortcut

快速跳转到GPRF信号发生器界面,NB-iot中不支持此功能。 b.信令路径设置Combined Signal Path

当测试场景选择为“Combined Signal Path”时才可以进行此项设置,勾选后,当按下“ON|OFF”按键关闭信令信号时,会弹出“确认关闭”的提示信息。

3.3发射机测试举例

Step1 参考2.3建立小区,并让终端注册到网络上

按仪表面板“SIGNAL GEN”按键,选择NB-iot Signaling1,打开NB-iot信令界面。 在Cell区域内设置射频相关的参数,如Band、Channel。

根据测试需求在Connection中设置调度模式,TX测试选择UL调度,RX测试选择DL调度。 根据终端所插得SIM卡的相关信息,在Configuration-Network-Identity中设置MCC/MNC。 按仪表面板“ON|OFF”按键,打开NB-iot小区信号,等待终端注册到模拟网络。

Step2 按仪表面板“MEASURE”按键,选择 NB-iot Measurement TX1,打开NB-iot发射机测试界面。 Stpe3 选择Trigger Source(IF Power)

Step4 设置UL调度模式,选择子载波数和起始子载波位置。

Step5 选中测试界面右上方的Multi Evaluation,然后按仪表面板“ON|OFF”按键开测量。

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3.3.1 测量结果示例

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/daa7.html

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