如上所述,現(xiàn)代基站被細(xì)分為兩個(gè)主要部分,REC或BBU以及RE或RRU/RRH。
圖6.傳統(tǒng)和現(xiàn)代基站的比較
RRH由基站RF單元,濾波器,模數(shù)轉(zhuǎn)換器,數(shù)模轉(zhuǎn)換器和上/下變換器組成。RRH與基站其余部分(BBU)之間的連接主要通過光纖鏈路實(shí)現(xiàn)。
通信,即控制和管理,同步和I/Q數(shù)據(jù)的傳輸,基于CPRI協(xié)議。因此,設(shè)計(jì)用于測試RRH的測試系統(tǒng)必須同時(shí)支持RF和CPRI接口,以完全表征DUT。
使用CPRI測試網(wǎng)絡(luò)組件
完整的RRH測試和評估需要發(fā)射機(jī)(Tx)和接收機(jī)(Rx)測試,Tx測試分析RRH的傳輸路徑,也稱為下行鏈路(DL)。在測試DL部分時(shí),測試系統(tǒng)必須向RRH發(fā)送數(shù)字CPRI信號并測量從RRH獲取的RF信號?;蛘?,Rx測試結(jié)果提供關(guān)于RRH的上行鏈路(UL)接收器行為的信息。這里,測試系統(tǒng)必須向RFRRH產(chǎn)生RF信號,并且數(shù)字CPRI接口從RRH讀取信息。圖7顯示了DL和UL中的接口和信號方向。圖7.DL和UL中的接口和信號方向的RRH
ETSI或3GPP
驗(yàn)證和驗(yàn)證(V&V)或生產(chǎn)中的測試通常按照相應(yīng)的ETSI或3GPP規(guī)范進(jìn)行。以下規(guī)范涵蓋了不同的主要無線電標(biāo)準(zhǔn)。
LTE:ETSITS136.141/3GPP36.141
WCDMA:ETSITS125.141/3GPP25.141
GSM:ETSITS151.021/3GPP51.021
這些規(guī)范涵蓋Tx(DL)和Rx(UL)特性,包括信號生成和分析以及性能測試。
例如,下面列出了與生產(chǎn)線測試結(jié)束相關(guān)的LTETx和Rx測試用例。
發(fā)射機(jī)(Tx)測試:
信號生成(CPRI)
用于校準(zhǔn)和/或驗(yàn)證的E-UTRA測試模型(E-TM)1.1,1.2,2,3.1,3.2,3.3
數(shù)據(jù)分析(RF)
基站輸出功率
發(fā)送ON/OFF電源(PvT,僅適用于E-UTRATDDBS)
頻率誤差(平均載波頻率偏移)
誤差矢量幅度(EVM)
占用帶寬(OBW)
相鄰信道泄漏功率比(ACLR)
工作頻帶無用發(fā)射
RSTX功率
接收器(Rx)測試:
信號生成(RF)
UL固定參考信號根據(jù)FRCA1-3
信號分析(CPRI)
參考靈敏度水平
測試挑戰(zhàn)
實(shí)際上,許多工程師將RRHDL和UL測試分成兩個(gè)測試站,因?yàn)榇蠖鄶?shù)測試供應(yīng)商都沒有提供完整的測試系統(tǒng)。在測試設(shè)置選擇的情況下,基站供應(yīng)商特定的修改和IP保護(hù)思想也可以發(fā)揮作用。因此,許多工程師使用自建或定制的CPRI收發(fā)器。由于這些定制的CPRI收發(fā)器不易自動化并且通常缺乏同步功能,因此圍繞它們設(shè)計(jì)完整的測試系統(tǒng)可能是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。此外,大批量制造應(yīng)用中對堅(jiān)固性和堅(jiān)固性的要求通常推動了儀器級CPRI接口的要求。
CPRI測試設(shè)備必須必須處理以下與硬件和軟件相關(guān)的挑戰(zhàn)。
光學(xué)SFP+收發(fā)器形式的物理接口(多個(gè)用于多DUT測試)
通過CPRI發(fā)送和接收數(shù)字基帶數(shù)據(jù)
以高達(dá)10Gb/s或更高的速率流式傳輸和處理數(shù)據(jù)
主從配置
根據(jù)規(guī)范和供應(yīng)商特定的功能進(jìn)行映射和解映射
時(shí)鐘生成和恢復(fù)
處理控制和管理數(shù)據(jù),包括各個(gè)供應(yīng)商信息
處理不同的供應(yīng)商風(fēng)味
測試RRH模塊時(shí)的第二個(gè)挑戰(zhàn)是DUT控制。理想情況下,它應(yīng)該在測試系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),通過CPRI(CPRI上的以太網(wǎng))為DUT控制數(shù)據(jù)提供至少一個(gè)透明通道??紤]到可用的測試系統(tǒng),這不是理所當(dāng)然的。
圖8顯示了一個(gè)常見的測試設(shè)置,分別用于DL或UL以及RF或CPRI信號生成和分析的分離控制和測量設(shè)備。通常,CPRI接口模塊和控制PC完全獨(dú)立,只有RF分析儀是標(biāo)準(zhǔn)測試設(shè)置的一部分。由于DUT控制不被視為標(biāo)準(zhǔn)測試設(shè)置的一部分,因此通常希望工程師自己處理此問題。
圖8.來自不同供應(yīng)商和外部DUT控制的不同測試盒的測試設(shè)置
理想的RRH測試平臺必須具有足夠的靈活性,可擴(kuò)展性和可擴(kuò)展性,以支持DL和UL測試。此外,它必須包括同步RF和CPRI信號生成或采集以及幾種類型RRH的DUT控制功能。請注意,無論測試系統(tǒng)是在驗(yàn)證/驗(yàn)證應(yīng)用程序中還是在大批量生產(chǎn)測試中使用,這些要求都適用。
NI解決方案采用開放靈活的PXI方法滿足這些要求,PXI測試系統(tǒng)包括PXI機(jī)箱和控制器。此外,他們還可以將RF儀器和儀器級CPRI接口模塊組合到一個(gè)系統(tǒng)中。該系統(tǒng)可滿足RRH表征,驗(yàn)證/驗(yàn)證甚至大批量制造測試的所有要求。圖9顯示了NI的緊湊型RRH測試平臺,該平臺具有嵌入式控制器,RF和CPRI收發(fā)器模塊以及集成DUT控制。
圖9.使用NI的CompactPXI平臺進(jìn)行測試設(shè)置,內(nèi)置DUT控制(基于CPRI的以太網(wǎng))