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    NB-IoT終端射頻測試項目詳解:發射機測試


    NB-IoT終端發射機(TX)測試項目


    用例編號 測試項目名稱
    6.2.2F NB1終端最大輸出功率 
    6.2.3F  NB1最大功率降低(MPR)
    6.2.5F NB1終端配置發射輸出功率
    6.3.2F NB1終端最小輸出功率 
    6.3.3F NB1發射關功率
    6.3.4F.1 NB1 通用開關時間模板
    6.3.4F.2 NB1 NPRACH時間模板
    6.3.5F NB1功率控制
    6.5.1F NB1頻率誤差
    6.5.2.1F.1 NB1誤差向量幅度
    6.5.2.2F NB1載波泄露
    6.5.2.3F NB1非分配資源塊的帶內輻射 
    6.6.1F NB1占用帶寬
    6.6.2.1F NB1頻譜發射模板
    6.6.2.3F NB1鄰道功率泄露比
    6.6.3F NB1雜散輻射(注)
    6.7F NB1發射互調(注)

    注:黃色標注測試項無法使用單臺儀表完成測試。


    各個項目詳細介紹如下:


    6.2.2F 

    NB1終端最大輸出功率 

    UE Maximum Output Power for category NB1



    測試目的:驗證終端的最大輸出功率的誤差沒有超出規定的標稱最大輸出功率與容限的范圍。超出范圍的最大輸出功率可能干擾其他信道或其他系統,而過小的最大輸出功率會縮小覆蓋范圍。


    最小一致性要求:對于所有NB-IoT頻段及所有NB-IoT信道帶寬,UE功率等級(Power Class)與對應的最大輸出功率值、容限見下表。




    Anritsu MT8821C上的最大輸出功率測試界面


    6.2.3F 

    NB1最大功率降低(MPR)

    Maximum Power Reduction (MPR) for category NB1



    測試目的:驗證終端的最大輸出功率的誤差沒有超出規定的標稱最大輸出功率與容限的范圍,同時覆蓋UE中允許最大功率降低的配置。超出范圍的最大輸出功率可能干擾其他信道或其他系統,而過小的最大輸出功率會縮小覆蓋范圍。


    最小一致性要求:對于UE功率等級(Power Class)與對應的最大輸出功率所允許的最大功率降低見下表。



    6.2.5F 

    NB1終端配置發射輸出功率

    Configured UE transmitted Output Power for category NB1



    測試目的:驗證終端沒有超出PEMAX 最大允許上行發射功率(E-UTRAN信令控制)與PUMAX 功率等級對應的最大終端功率之間的最小值。


    最小一致性要求:對于每個時隙,NB-IoT終端允許設置其配置最大輸出功率PCMAX,c

    ,其數值在如下界限內:

    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 是給信息元素P-Max定義的數值

    -     PPowerClass 是之前定義的最大NB-IoT終端功率,不考慮相關的容限。

    -     MPRc 在6.2.3F中已經規定

    -    A-MPRc = 0dB,除非特別聲明


    測量最大輸出功率 PUMAX,c 必須在如下范圍:

    PCMAX_L,c –  T(PCMAX_L,c)  ≤  PUMAX,c ≤  PCMAX_H,c  +  T(PCMAX_H,c)

    容限T(PCMAX)由下表規定:



    6.3.2F 

    NB1終端最小輸出功率

    Minimum Output Power for category NB1



    測試目的:在功率設置為最小值時,驗證終端在以寬帶輸出功率發射時候是否低于測試要求中指定的值。


    最小一致性要求:對于NB1終端,single-tone與multi-tone發射最小輸出功率要求是-40 dBm。


    6.3.3F 

    NB1發射關功率

    Transmit OFF power for category NB1



    測試目的:驗證終端發射關功率低于測試要求中指定的值。發射關功率定義為發射機關閉時的平均功率,發射機在以下情況下被認為是關閉狀態:當終端不允許發射時,或者在某個子幀上不允許發射的期間。注意:該項目測試包含在6.3.4F.1 NB1 通用開關時間模板及6.3.4F.2 NB1 NPRACH時間模板項目中。


    最小一致性要求:對于NB1終端,發射關功率要求是-50 dBm。


    6.3.4F.1

    NB1 通用開關時間模板

    General ON/OFF time mask for category NB1



    測試目的:驗證通用開關時間模板符合要求。發射開關時間模板定義了終端發射關閉與發射打開之間的功率上升與下降時間(觀察時間)。錯誤的發射功率會增加對其他信道的干擾,或提升上行信道的發射誤差。


    最小一致性要求:與E-UTRA通用開關時間模板(見下圖)基本要求一致,。



    6.3.4F.2

    NB1 NPRACH時間模板

    NPRACH time mask for category NB1



    測試目的:驗證NPRACH時間模板符合要求。NPRACH時間模板定義了發射NPRACH時,終端發射關閉與發射打開之間的功率上升與下降時間(觀察時間)。錯誤的發射功率會增加對其他信道的干擾,或提升上行信道的發射誤差。


    最小一致性要求:NPRACH開功率定義為NPRACH測量期間2內的平均功率(不包括下圖中的上升下降期間)。對應不同NPRACH preamble格式的測量周期見下表:




    NPRACH開關時間模板


    6.3.5F

    NB1 功率控制

    Power Control for category NB1



    6.3.5F.1 NB1功率控制絕對功率容限

    測試目的:驗證終端發射機在連續發射或發射間隔大于20ms的非連續發射開始后,設置其初始輸出功率到一個特定值的能力。容限用發射功率與設定功率的偏移量來表示,也包括了信道估計誤差。


    最小一致性要求:絕對功率容限最低要求在下表中定義,適用于最大功率與最小功率之間的范圍。



    6.3.5F.2 NB1功率控制相對功率容限

    測試目的:當發射子幀之間間隔不大于20ms時,終端發射極根據前一個參考子幀功率設定當前子幀相對功率的能力。


    最小一致性要求:NB1終端相對功率控制定義了NPRACH功率步進值為0、2、4、6dB。發射PRACH時候,相對容限指的是終端發射機將輸出功率設定為相對前一個Preamble發射功率一個偏移量的能力。NPRACH Preamble測量時間之前已經定義。NPRACH發射相對功率容限最低要求在下表中定義,適用于最大功率與最小功率之間的范圍。



    6.3.5F.3 NB1功率控制累計功率容限

    測試目的:驗證當物理層規范中定義的功率控制參數不變的情況下,終端在0dB功率控制命令字,非連續發射中維持相對于首次發射的功率的能力。


    最小一致性要求:在最小發射功率與最大發射功率之間的功率范圍內,終端要滿足表中累計功率控制的要求。




    6.5.1F 

    NB1頻率誤差

    Frequency Error for category NB1



    測試目的:驗證終端的發射機與接收機能夠正確地處理頻率。接收機:在理想的傳播條件和較低的水平下,能夠獲得來自由系統模擬器提供的激勵信號的正確頻率。發射機:從接收機獲得的結果中獲得正確的調制載波頻率。


    最小一致性要求:終端調制載波頻率的精準度應在以下范圍內:





    6.5.2.1F.1

    NB1誤差矢量幅度

    Error Vector Magnitude for category NB1



    測試目的:誤差矢量幅度(EVM)是對被測波形與參考波形差別的測量。這個差別稱為誤差矢量。在計算EVM之前,要對被測波形進行定時偏差與頻率偏差的修正,接著要在測量波形中去除載波泄露。被測波形要進一步用發射鏈路的絕對幅度/相位進行修正。EVM結果定義為前端IDFT后的平均誤差矢量功率與平均參考功率之比的均方根值,表示成百分比%。


    最小一致性要求:不同調制方式下,針對240/LCtone個時隙(LCtone = {1, 3, 6, 12},對應NB-IoT傳輸的子載波個數)的基礎EVM測量的RMS平均不能超出下表的定義值(在終端輸出功率大于等于-40dBm,運作條件是正常條件下)。對于EVM評估的目的,認為所有NPRACH格式,與用于QPSK調制方式的EVM要求相同。




    6.5.2.2F

    NB1載波泄露

    Carrier leakage for category NB1



    測試目的:載波泄漏自身表現為具有聚合傳輸帶寬配置的載波頻率或中心頻率的未調制的正弦波。它是近似恒定幅度和獨立于所需信號幅度的干擾。載波泄露干擾在測試中的終端的中心子載波,特別是當它們的振幅很小時。測量間隔定義在時域中的一個時隙上。本測試的目的是利用發射機驗證載波泄漏的情況下調制質量。


    最小一致性要求:載波泄漏是一種與調制波形載波頻率相同的加性正弦波形。測量間隔為時域中的一個時隙。相對泄露載波功率是加性正弦波和調制波形的功率比。NB1終端的相對載波泄漏功率不應超過下表規定的數值。



    6.5.2.3F

    NB1非分配資源塊的帶內輻射

    In-band emissions for non allocated RB for category NB1



    測試目的:帶內輻射是落入未分配RB的干擾的量度。帶內輻射被定義為在分配的上行發射帶寬傳輸邊緣算起的RB偏移量的函數。在帶內發射被測量為非分配RB中終端輸出功率與所分配RB中終端輸出功率的比率?;镜膸容椛錅y量間隔定義為在時域中的一個時隙上。


    最小一致性要求:NB1終端的相對帶內輻射不應超過下表規定的數值。




    6.6.1F

    NB1占用帶寬

    Occupied bandwidth for category NB1



    測試目的:驗證終端在所有支持的傳輸帶寬配置上的占用帶寬小于規定的限定值。


    最小一致性要求:占用帶寬被定義為在發送天線接口的分配信道上的發射頻譜的總積分平均功率的99%的帶寬。占用帶寬應小于NB1等級的信道帶寬(200 kHz)。


    6.6.2.1F

    NB1頻譜發射模板

    Spectrum Emission Mask for category NB1



    測試目的:驗證終端的發射功率沒有超過規定的信道帶寬上的特定電平。


    最小一致性要求:NB1終端的頻譜發射模板適用于被分配的NB1信道帶寬的± 邊緣開始的頻率(ΔfOOB) 。對于頻率大于下表中給出的(ΔfOOB) 的,適用于6.6.3部分的雜散輻射。NB1終端的發射功率不應超過下表中規定的值。對于NB1信道邊緣的頻率偏移值Foffset符合特定要求(具體見TS 36.521-1的Table 6.6.2.1F.3-2),還需要滿足E-UTRA的頻譜發射模板要求。






    6.6.2.3F

    NB1鄰道功率泄露比

    Adjacent Channel Leakage power Ratio for category NB1



    測試目的:驗證終端發射機在鄰道泄露功率比ACLR情況下不會對鄰近信道造成不可接受的干擾。


    最小一致性要求:相鄰信道泄漏功率比是以指定信道頻率為中心的已濾波平均功率與以相鄰信道頻率為中心的已濾波平均功率的比值。分配的NB1信道功率與鄰道功率以下表中指定的濾波測量帶寬來進行測量。如果測量的鄰道功率大于-50dBm,則NB1終端ACLR需要比下表中規定的值更高。GSMACLR要求的目的是來保護GSM系統,UTRAACLR要求的目的是來保護UTRA與E-UTRA系統。




    6.6.3F.1

    NB1發射機雜散輻射

    Transmitter Spurious emissions for category NB1



    測試目的:驗證終端發射機在發射機雜散發射情況下不會對鄰近信道或系統造成不可接受的干擾。


    最小一致性要求:除非其他聲明,雜散輻射限制適用于距離信道帶寬邊緣大于FOOB (MHz)的頻率范圍。下表中的雜散輻射限制適用于所有發射機頻帶配置(NRB)與信道帶寬。當終端配置于NB1上行發射的情況,NB1帶外與雜散輻射域的邊界應為FOOB=1.7MHz。




    6.6.3F.2

    NB1終端共存頻段雜散輻射

    Spurious emission band UE co-existence for category NB1



    測試目的:驗證終端發射機在發射機雜散發射情況下不會對鄰近信道或系統造成不可接受的干擾。


    最小一致性要求:相關要求參見TS 36.521-1的Tables 6.6.3F.2.3-1與6.6.3F.2.3-1A。


    6.7F

    NB1發射互調

    Transmit intermodulation for category NB1



    測試目的:驗證終端發射互調沒有超過測試規范規定的值。


    最小一致性要求:發射互調性能是指測量發射機在其非線性元件中抑制信號產生的能力,是由所需要的信號和干擾信號通過天線到達發射機所形成的。NB1終端發射機互調衰減是由所需信號的平均功率與下表中定義的互調產品的平均功率之比來定義的,當干擾CW信號以低于所需信號的電平加到在發射天線端口。相關要求參見TS 36.521-1的Table 6.7F.3-1。



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