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应用手册

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LTE eNodeB 安装和维护测试

LTE（Long Term Evolution，长期演进）规范由3GPP（the Third Generation Partnership Project，第三代移

动通信合作计划）进行定义，该组织是标准开发机构的一部分。

LTE 特点:

下行链路和上行链路的峰值速率有所提高：

UE 类型最大下行下行链路最大上行上行链路链路数据速率空间复用链路数据速率 64QAM (Mbps) (Mbps)

类型 1 10.296 1 5.160 否

类型 2 51.024 2 25.456 否

类型 3 102.048 2 51.024 否

类型 4 150.752 2 51.024 否

类型 5 299.552 4 75.376 是

可扩展的信道带宽：

信道带宽 (MHz) 1.4 3 5 10 15 20传输带宽 (RB) 6 15 25 50 75 100传输带宽 (子载频) 72 180 300 600 900 1,200传输带宽 (MHz) 1.08 2.7 4.5 9 13.5 18

介绍

LTE 下行链路信号 – 频域模式

应用手册: LTE eNodeB 安装和维护测试 2

运行带宽和信道编码

上行链路和下行链路的载频频率分配在0到65535的范围。下行链路中信道编码和以MHz为单位的载频中心频

率之间的关系由如下等式给出：

其中 FDL_low and NOffs-DL 由3GPP给出。

下行链路中心频率 (FDL) = FDL_low + 0.1(NDL – NOffs-DL)

信道号码 (NDL) = (FDL – FDL_low)/0.1 + NOffs-DL

例如，第13 带宽信道号码 (NDL) 为5230的信道的中心频率为如下结果：

746 + 0.1(5230 – 5180) = 751 MHz


下行链路信号格式

LTE下行链路信号基于正交频分复用（OFDM，orthogonal frequency division multiplexing）技术，不同的信

息流被映射到不同的并行的频率信道上，每个信道都由一个保护带宽与其它信道相分离，以便减少相邻信道

的干扰。

数据符号在大量紧邻的正交子载频上以线性调制方式（要么使用PSK移相键控，要么使用QAM正交幅度调

制）同步独立地传输。

子载频（Sc）和连续的符号（Sy）之间创建正交元素：

LTE 下行链路信号 — 频域和时域

LTE信号说明 — 频域和时域


LTE 结构 (FDD)

物理下行链路信道

DL Channels Description Modulation

Format Purpose

PBCH Physical Broadcast channel QPSK Carrier Cell speci�c information.

PDCCH Physical Downlink Control Channel

QPSKTransports format, resource and hybrid-ARQ information related to DL-SCH, UL-SCH and PCH.

PDSCH Physical Downlink Shared Channel

QPSK, 16QAM, 64QAM User data payload.

PMCH Physical Multicast Channel QPSK, 16QAM, 64QAMPayload for multiple users, Multimedia Broadcast Multicast service (MBMS)

PCFICH Physical Control Format Indicator Channel

QPSKCarries the number of symbols (1,2 or 3) used for control channels (PDCCH) in a subframe.

PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel

BPSKCarries the error detection (hybrid ARQ ACK/NAK) feedback to the UE for the UL blocks received by the eNB.

P-SCH Primary Synchronization Channel

Zado� – ChuUsed for cell search and cell identi�cation. Carries part of the cell ID

S-SCH Secondary Synchronization Channel

BPSKUsed for cell search and cell identi�cation. Carries the remainder of the Cell ID

RS Reference Signal (Pilot)Complex I+Q pseudo

random sequenceUsed for DL channel estimation. Exact sequence derived form Cell ID. Enable UE to calculate transmission corrections.

MODULATION SCHEMES调制方式

LTE 结构

LTE 第一类结构(FDD 模式)包含20个时隙，一个子包含两个时隙。


LTE安装和维护测试

LTE eNodeB 安装和维护测试

LT E基站 ( e N o d e B )的一致性测试由它的射频特性或调制特性来确定。这些测试的一部分是基于

3GPPTS36.104的，其定义了LTE基站eNodeB的最低要求。

Signal Analysis LTE Measurements

RF Analysis Modulation Analysis

Channel Power

Occupied Bandwidth

ACLR

SEM

Spurious Emissions

Data Channel

Control Channel

Frame

Subframe

Power vs. Time

CCDF

1

2

3

4

5

6POWER

FREQUENCY

TIME1

2

3

4

5

5

7

64

6

3 6

3 6

1

2

7

9

8

Over The AirAnalysis

ID Scanner

Multipath

Control Channel

8

9

9

Time Alignment

6

Datagram9


Alcatel-Lucent eNodeB的第二个发射口TX2—JD740

eNodeB 发射测试

测试连通性

对于一个带两个发射天线的三扇区基站，所有的验收测试应在相应eNodeB的每一个端口上来进行，一共进行

六次测试。

使用JD740测试Alcatel Lucent的设备

Alcatel-Lucent eNodeB的第一个发射口TX1—JD740


使用JD740测试Ericsson的设备

Ericsson eNodeB的第一个发射口TX1 – JD740

Ericsson eNodeB的第二个发射口TX2—JD740


测试配置

如下的流程可以配置仪表以直接连接到eNodeB 的方式正确测试发送的LTE信号。对于外部的偏移，应考虑

端口的实际偏移再加上测试电缆的损耗。为了简化，以下的例子考虑了40dB的损耗。该流程使用LTE第13带宽第5230号信道（751MHz），但是该流程可用于任何其他指定的信道上。

eNodeB测试的JD740操作流程

选择LTE信号分析模式以便进行eNodeB发射测试

eNodeB 发射测试的频率设定

eNodeB 发射测试的幅度和功率偏移设定


eNodeB 测试的结果

保存结果

按照下述流程可以将结果保存到USB存储器中，该USB存储器直接连接到基站分析仪的主USB端口。

JD740 保存测试结果的流程


信道功率测试信道

信道功率的定义

基站的输出功率是某个载频发送至某个负载的平均功率，且使用的阻抗等于发射机的额定负载阻抗。

基站的最大输出功率是指在某个特定的参考条件下发射机除以打开状态期间在天线连接头处测得的某个载频

的平均功率水平。

信道功率的要求

一般条件下，基站的最大输出功率应保持在制造商声明的额定输出功率的 +2dB 至 -2dB 之间。

在极端条件下，基站的最大输出功率可以保持在eNodeB制造商声明的额定输出功率的 +2.5dB 至-2.5dB之间。

JD740 进行信道功率测试的流程

信道功率测试结果

注: 在信道功率测试结果的截屏中，信道功率是32.38 dBm,但也许会更高。对于运行模式下的eNodeB，可以

规定 ±2dB 的偏差。

1RF Analysis Channel Power


占用带宽测试

占用带宽的定义

占用带宽指的是这样一种带宽，其在频率下限之下以及在频率上限之上所发射的功率各等于总平均发射功率

的某个规定的百分比。

占用带宽的要求

规定的百分比B/2必须采用0.5%的数值。

JD740 测试占用带宽的流程

占用带宽测试结果


频谱发射模板测试

频谱发射模板的定义

运行带宽的非预期的信号辐射的限制值定义为下行链路运行带宽的最低频率以下10MHz至其最高频率之上

10MHz。该要求不考虑所使用的发射机类型，单载波或多载波。

频谱发射模板的要求

辐射不能超过3GPPTS36.104第6.6.3章节所规定的最大值。

JD740测量频谱发射模板的流程

频谱发射模板的测量结果


邻道泄漏功率比测试

邻道泄漏功率比的定义

邻道泄漏功率比是以某个指定的信道频率为中心所过滤出的平均功率与一个相邻信道频率为中心所过滤出的

平均功率之比。该要求不考虑所使用的发射机类型，单载波或多载波。

邻道泄漏功率比的要求

对于10MHz信道带宽，ACLR门限在10-和20-MHz偏移下为45dB。

JD740 测量邻道泄漏功率比的流程

邻道泄漏功率比的测试结果


杂散辐射测试

杂散辐射的定义

发射机杂散辐射限制适用于100kHz到7.2GHz的频率范围，但不包括下行链路运行带宽最低频率之下10MH至

其最高频率10MH 之上的频率范围。

杂散辐射的要求

辐射必须不超过3GPPTS36.104第6.6.4章节所规定的最大水平。

JD740 进行杂散辐射测试的流程

杂散辐射测试结果


控制信道测试

控制信道定义

控制信道测量提供了每个控制信道（例如，P-SCH, S-SCH, PBCH, PCFICH, PHICH, PDCCH, RS)的调制质

量，包括以百分比表示的矢量幅度误差（EVM，error vector magnitude）、功率（dB或dBm）、调制类型、

以及相应的星座图（I-Q）。

控制信道要求

可接受的调制质量由网络性能来定义。

JD740 测量控制信道的流程

注：TX2测试要求改变天线端口设置。如果eNodeB不发送P-SCH和S-SCH信号，输入TX1测试中注册的小区ID号。

控制信道测试结果


数据信道测试

数据信道定义

数据信道测量提供了一个子的资源块粒度，适用于3GPPTS36.141第6.1.1章节所描述的基站一致性测试。

数据信道要求

EVM 要求

每个资源块的数据信道可接受的调制质量(或矢量幅度误差，EVM)是用户可配置的，通过为每个数据信道指

派EVM门限即可（例如QPSK,16QAM 和64QAM）。

PRB 要求

可接受的激活的物理资源块要求由3GPPTS 36.141第6.1.1章节的测试模型来定义。

JD740 进行数据信道测量的流程

数据信道测试结果

PRB 测试模型 1.2


测试

的定义

测量提供了一个完整LTE 上每个控制信道（例如P-SCH, S-SCH, PBCH, PCFICH, PHICH, PDCCH, RS）和数据信道（例如PDSCH-QPSK,PDSCH-16QAM,PDSCH-64QAM）的以百分比表示的EVM，功率（dB或dBm）以及调制类型。

的要求

对于所有带宽，必须在一个的所有分配的资源块和子上进行EVM测量。PDSCH信道上不同的调制方案的

EVM必须小于下面的门限值：

• PDSCH-QPSK : 17.5 %

• PDSCH-16QAM : 12.5 %

• PDSCH-64QAM : 8 %

JD740 测量的流程

测量的测试结果

注：自动检测识别小区ID号；如果eNodeB在TX2测试上不发送P-SCH和S-SCH，需要手动输入TX2的设置。


子测试

子的定义

子测量提供了一个LTE子上每个控制信道（例如P-SCH,S-SCH,PBCH, PCFICH,PHICH, PDCCH,RS）和

数据信道（例如PDSCH-QPSK,PDSCH-16QAM,PDSCH-64QAM）的以百分比表示的EVM，功率（dB或

dBm）以及调制质量。

子要求

基站的调制载波频率的精度在一个子周期内必须具备±0.05 ppm 的精度。

JD740 的子测试流程

子测试结果

注：对于每个扇区 (Alpha,Beta和Gamma) 的 TX1 和 TX2 端口需要进行发射测试。附录1提供了一份通用的eNodeB 验收测试检查表。


Alcatel-Lucent eNodeB TX1 和TX2—JD740

Ericsson eNodeB RXA 输出—JD740

eNodeB MIMO 测试

eNodeB MIMO 时间对齐

MIMO时间对齐的定义

LTE采用了多天线的机制以提高覆盖性和容量。增加多个天线提高了性能，因为信号可以采用不同的路径来

达到分集复用和空间复用。

信号可以从两个或更多地天线进行发送一般指的就是“多输入多输出”(MIMO，multiple-input multiple-output)。这些多信号的区别在于LTE 中参考信号的位置不同；例如天线0（R0）的第一个子载波的参考信号在符号1和8，而对天线1（R1），他们在符号5和12。

来自多个天线的参考信号，例如R0和R1，必须按照3GPP的规范进行对齐，因为在天线端口处来自两个天线

的信号之间存在时延。

MIMO 时间对齐测试的要求

对于两个传输天线的任何可能配置，其在TX分集或空间复用的时间对齐误差必须不能超过65ns。

测试连通性


JD740 eNodeB测试流程

eNodeB 发射测试的LTE信号分析模式

eNodeB 发射测试的频率设置

eNodeB 发射测试的幅度和功率偏移设置


MIMO 时间对齐测试设置

eNodeB MIMO 时间对齐误差测试结果


eNodeB OTA空口分析

通过仪表的RF-in端口连接的全向天线测试空中接口的信号时，OTA空口分析包括了如下的测试。

• ID 扫描测试

• 多径特性

• 控制信道

• 数据报

测试配置

按照如下所示配置JD740以进行OTA空口分析。


测试配置的结果


ID 扫描测试

ID 扫描测试的定义

LTE手机在每个小区的边缘时必须从多个小区基站的同一个信道接收信号以便确保小区之间无缝地切换，因

此通过测量主同步信道和次同步信道来确定相邻小区基站的信号主导性就非常关键。

ID扫描识别六个最强的小区基站，以小区ID，组ID和扇区ID等信息指明他们相应地物理小区识别信息。它测

量每个小区基站的主同步信道和次同步信道(P-SCH和S-SCH)的主导性和功率。

JD740 的 ID 扫描测试流程

ID 扫描测试的测试结果


多径特性测试

多径特性测试的定义

LTE手机从多个路径接收来自小区基站的信号，如果没有来自大型物体，例如水面，高山或建筑物对信号的

阻碍或反射，它直接从小区基站接收信号。

多径传输的效果包括信号的干扰和相移，其可导致误码并影响服务质量。

LTE的信号结构基于OFDM，它可将多径传输的影响降到最低；然而，LTE也使用高阶的调制方案，例如

64QAM，由于发射的数据数量的原因，该调制方案对调制误差是更加敏感的。

OFDM的多径传输会移除一个或多个子载波，在极端的情况下，甚至会造成信号捕获丢失；因此，确定多径

特性是非常关键的，尤其是在性能比较差的地区。

JD740 多径特性测试的流程

多径特性测试的测试结果

– Mul�path


控制信道测试

控制信道测试的定义

控制信道测试以绝对和相对功率以及调制质量（EVM）来全面确定所有控制信道的特性。另外，它还测量从

小区基站两个天线，TX-天线0（RS0）和TX-天线1（RS1）接收的参考信号的功率和时间对齐等MIMO参数。

这些特性全面分析了任何位置的信号强度，质量和分集情况。

JD740 控制信道测试流程

控制信道的测试结果


数据报测试

数据报测试的定义

数据报测试测量LTE信道内所包含的所有资源块的功率随时间变化的情况，指明了随时间变化的数据使用情

况。数据报标明了流量需求以避免信道饱和以及带宽性能，从而确保了所有数据信道的可用性。

JD740数据报测试的测试流程

数据报测试结果


eNodeB 接收测试

测试连通性

使用 JD740 测试 Alcatel-Lucent 的设备

Alcatel-Lucent eNodeB RX1—JD740

使用 JD740 测试 Ericsson 的设备

Ericsson eNodeB RXA 输出— JD740


eNodeB 接收

使用如下的流程来配置仪表，以便正确测试eNodeB的LTE信号的接收底噪。

JD740 频谱分析模式的流程

JD740 设置偏移的配置

如果eNodeB的RX端口放大了25dB，它就需要设置25dB的偏移，如下所示：

JD740 设置分辨率带宽的配置


底噪

底噪的定义

底噪测量参考灵敏度水平，其是针对某个特定的参考测量信道必须满足某个吞吐量要求时的最小接收平均

功率。

底噪的要求

在参考测量信道的吞吐量必须大于其最大吞吐量的95%时，参考灵敏度的功率水平为 -101.5dBm。

JD740 底噪测试流程

底噪测试结果


附录1: 通用eNodeB验收测试检查表

站点名称 ___________________________________________________________________

站点地址 ___________________________________________________________________

日期 _______________________________________________________________________

测试标准 Alpha TX1 Alpha TX2 Beta TX1 Beta TX2Gamma

TX1

Gamma

TX1小区ID 组 ID

扇区 ID

每个TX需注明

此三项

信道功率 ≤ x dBm ≤

占用带宽通过/失败

SEM 通过/失败

ACLR 通过/失败

P-SCH 功率 ≤ x dBm ≤

P-SCH 功率 ≤ x dBm ≤

PCFICH 功率 ≤ x dBm ≤

PBCH 功率 ≤ x dBm ≤

EVM 0 ≤ x %< 5

频率误差 0 ≤ x ppm < .05


附录2：测量门限

概述

对于RF分析和调制分析，基站分析仪可以设置成不同的门限水平，可变的门限如下所示：

RF测试门限 – 菜单结构

RF

Test

Test Limits: ON/OFF

Channel Power High Limit: (dBm)

Low Limit: (dBm)

Occupied Bandwidth

Test Limits: ON/OFF

High Limit (MHz)

SEM Test Limits: ON/OFF

ACLR Test Limits: ON/OFF

Spurious Emissions Test Limits: ON/OFF


调制测试门限 – 菜单结构 (第1部分)

Test Limits: ON/OFF

Frequency Error High Limit: (dBm)

Low Limit: (dBm)

Test Limits: ON/OFF

EVM RMS

High Limit (QPSK): (%)

High Limit (16QAM): (%)

High Limit (64QAM)(%)

Test Limits: ON/OFF

Modulation EVM Peak

High Limit (QPSK)(%)Test ( 1 of 2)

High Limit (16QAM): (%)

High Limit (64QAM)(%)

Test Limits: ON/OFF

Time Error High Limit: ( US)

Low Limit (US)

IQ Origin Offset

Test Limits ON/OFF

High Limit: (dB)


调制测试门限 – 菜单结构 (第2部分)

Modulation Test (2 of 2)

　　　　　

RS Power Test Limits: ON/OFF

High Limit: (dBm)

Low Limit: (dBm)

High Limit (dB)

Low Limit (dB)

　　　　P-SCLL Powei

Test Limit: ON/OFF

High Limit (dBm)

Low Limit (dBm)

　　　　

S-SCH Power

High Limit: (dB)

Low Limit: (dB)

Test Limit: ON/OFF

High Limit: (dBm)

　　　　

PBCH Power

Low Limit: (dBm)

High Limit: (dB)

Low Limit: (dB)

Test Limit: ON/OFF

High Limit: (dBm)

　　　　PCFICH Power

Low Limit: (dBm)

High Limit: (dB)

Low Limit: (dB)


设置调制门限的要求

使用如下的流程来配置RF和调制门限。

JD740 设置调制门限的流程

设置信道功率的RF测试门限

开启测试门限功能

设置高低门限


设置占用带宽的RF测试门限


设置最低门限

JD740设置频谱发射模板，ACLR和杂散辐射的RF 测试门限设置流程

选择测试参数，并开启测试门限功能


设置频率误差的调制测试门限


设置高低门限

设置 EVM RMS 和 EVM 峰值的调制测试门限



设置高低门限

设置时间误差的调制测试门限


设置高低门限


设置IQ初始偏移的调制测试门限


设置最高门限

设置RS功率的调制测试门限



设置绝对 (dBm) 门限

设置针对 RS 功率的相对 (dB) 门限


附录3：自动测量

概述

自动测量自动地执行RF分析和调制分析的一系列测试，包括如下参数：

• RF 分析

- 信道功率

- 占用带宽

- ACLR

- SEM

• 调制分析

- IQ 初始偏移

- 时间误差

- EVM RMS

- EVM 峰值

- 频率误差

- RS 功率

- P-SCH 功率

- S-SCH 功率

- PBCH 功率

- PCFICH 功率

每个参数的门限值可以参照附录2的参数进行配置。


自动测量的流程

改变门限设置


参考附录2以了解测试门限设置流程。

定义测量结果的名称和地点信息

JD740 自动测量的流程

定义测试结果的存储位置(内部或USB)以及要保存的屏幕结果(全部的或失败的)

运行测试

仪表将执行所有的选择的测量，一旦完成将显示自动测量设置屏幕。

为了浏览汇总结果


本文件中的产品规格和说明如有变更恕不另行通知。© 2011年，JDS Uniphase公司 30168487 500 0911 LTE eNODEB.AN.NSD.TM.CN 2011年9月

深圳

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+8621 6859 5270+8621 6859 5265

+8610 6476 1300+8610 6476 1302

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网址：

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自动测量的测试结果

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