如上所述,現代基站被細分為兩個主要部分,REC或BBU以及RE或RRU/RRH。
圖6.傳統和現代基站的比較
RRH由基站RF單元,濾波器,模數轉換器,數模轉換器和上/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現。
通信,即控制和管理,同步和I/Q數據的傳輸,基于CPRI協議。因此,設計用于測試RRH的測試系統必須同時支持RF和CPRI接口,以完全表征DUT。
使用CPRI測試網絡組件
完整的RRH測試和評估需要發射機(Tx)和接收機(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,測試系統必須向RRH發送數字CPRI信號并測量從RRH獲取的RF信號。或者,Rx測試結果提供關于RRH的上行鏈路(UL)接收器行為的信息。這里,測試系統必須向RFRRH產生RF信號,并且數字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
驗證和驗證(V&V)或生產中的測試通常按照相應的ETSI或3GPP規范進行。以下規范涵蓋了不同的主要無線電標準。
LTE:ETSITS136.141/3GPP36.141
WCDMA:ETSITS125.141/3GPP25.141
GSM:ETSITS151.021/3GPP51.021
這些規范涵蓋Tx(DL)和Rx(UL)特性,包括信號生成和分析以及性能測試。
例如,下面列出了與生產線測試結束相關的LTETx和Rx測試用例。
發射機(Tx)測試:
信號生成(CPRI)
用于校準和/或驗證的E-UTRA測試模型(E-TM)1.1,1.2,2,3.1,3.2,3.3
數據分析(RF)
基站輸出功率
發送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)
工作頻帶無用發射
RSTX功率
接收器(Rx)測試:
信號生成(RF)
UL固定參考信號根據FRCA1-3
信號分析(CPRI)
參考靈敏度水平
測試挑戰
實際上,許多工程師將RRHDL和UL測試分成兩個測試站,因為大多數測試供應商都沒有提供完整的測試系統。在測試設置選擇的情況下,基站供應商特定的修改和IP保護思想也可以發揮作用。因此,許多工程師使用自建或定制的CPRI收發器。由于這些定制的CPRI收發器不易自動化并且通常缺乏同步功能,因此圍繞它們設計完整的測試系統可能是一項重大挑戰。此外,大批量制造應用中對堅固性和堅固性的要求通常推動了儀器級CPRI接口的要求。
CPRI測試設備必須必須處理以下與硬件和軟件相關的挑戰。
光學SFP+收發器形式的物理接口(多個用于多DUT測試)
通過CPRI發送和接收數字基帶數據
以高達10Gb/s或更高的速率流式傳輸和處理數據
主從配置
根據規范和供應商特定的功能進行映射和解映射
時鐘生成和恢復
處理控制和管理數據,包括各個供應商信息
處理不同的供應商風味
測試RRH模塊時的第二個挑戰是DUT控制。理想情況下,它應該在測試系統中實現,通過CPRI(CPRI上的以太網)為DUT控制數據提供至少一個透明通道。考慮到可用的測試系統,這不是理所當然的。
圖8顯示了一個常見的測試設置,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備。通常,CPRI接口模塊和控制PC完全獨立,只有RF分析儀是標準測試設置的一部分。由于DUT控制不被視為標準測試設置的一部分,因此通常希望工程師自己處理此問題。
圖8.來自不同供應商和外部DUT控制的不同測試盒的測試設置
理想的RRH測試平臺必須具有足夠的靈活性,可擴展性和可擴展性,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,無論測試系統是在驗證/驗證應用程序中還是在大批量生產測試中使用,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測試系統包括PXI機箱和控制器。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系統中。該系統可滿足RRH表征,驗證/驗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收發器模塊以及集成DUT控制。
圖9.使用NI的CompactPXI平臺進行測試設置,內置DUT控制(基于CPRI的以太網)