第三章 数字无线通信设备的主要指标.docx

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第三章数字无线通信设备的主要指标

第三章数字无线通信设备的主要指标

3.1GSM直放站的相关指标

指标规定了900MHz/1800MHzGSM数字蜂窝移动通信系统中直放站（简称GSM直放站）的性能指标、操作维护功能、电源适应性要求、环境适应性要求及安全要求等技术要求和测试方法。

指标适用于900MHz/1800MHzGSM数字蜂窝移动通信系统中的宽带直放站、选频直放站、移频传输直放站、光纤传输直放站、室内分布系统（包括主机、干线放大器、延伸放大器等）。

3.1.2工作频段

工作频段是指直放站在线性输出状态下的实际工作频率范围，根据需要设备可使用工作频段的全部和部分。

本标准适用于900MHz/1800MHz频段：

前向（下行）：

930MHz-960MHz/1805MHz-1880MHz；

反向（上行）：

885MHz-915MHz/1710MHz-1785MHz。

3.1.2性能指标及测量方法

如果没有其它规定，性能指标系指天线端口处的指标。

对于移频直放站近端和远端应分别测量。

测试连接图为原理图。

3.1.2.1标称最大输出功率（包括移频输出功率）

3.1.2.1.1定义

标称（最大）输出功率是指直放站在线性工作区内所能达到的最大输出功率，此最大输出功率应满足以下条件：

（a）输入信号为全时隙最大连续发送调制信号；

（b）增益为最大增益；

（c）满足本标准中所有指标要求；

（d）在网络应用中不应超过此功率。

3.1.2.1.2指标要求

标称输出功率由厂家声明，但选频及移频机输出功率≤30W（45dBm）；宽带机输出功率≤1W（30dBm）；前向和反向输出可以不同，具体由厂家规定；常温时标称（最大）输出功率容差应在±2dB范围内，极限条件时应在±2.5dB范围内。

3.1.2.1.3测量方法

1）按图1所示连接测试系统；

图1：

标称（最大）输出功率测试

2）将GSM信号发生器输出通过电缆接至被测设备输入端口，再将功率衰减器及连接电缆总损耗值作为偏置输入GSM分析仪或功率计中。

3）关闭反向链路（测量前向输出功率）或关闭前向链路（测量反向输出功率）；

4）将GSM信号发生器设置为该直放站工作频率范围内的中心频率或指配信道的中心频率；

将被测直放站增益调到最大；

5）调节GSM信号发生器的输出电平直至ALC启控点，GSM分析仪或功率计上直接显示的每信道功率应在被测直放站厂商声明的最大输出功率的容差范围内；

6）记录被测直放站的输出功率电平Lout（dBm）及输入电平（GSM信号发生器输出电平减去连接电缆的损耗值）Lin（dBm）

7）对于移频直放站应对近端单元和远端单元分别测量。

3.1.2.2增益（包括移频增益）

3.1.2.2.1最大增益及误差

3.1.2.2.1.1定义

最大增益是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能力。

最大增益误差是指最大增益的实测值与厂家声明值之间的差值。

3.1.2.2.1.2指标要求

最大增益≤113dB，具体增益值由厂家规定；

最大增益误差不超过±3dB。

3.1.2.2.1.3测量方法

1）测试系统及测试步骤同6.1.3；

2）最大增益为Gmax=Lout-Lin（dB）

（1）

3）增益误差为△=Gmax-G厂声明（dB）

（2）

4）对于无线移频直放站应对近端单元和远端单元分别测量。

3.1.2.2.2增益调节范围

3.1.2.2.2.1定义

增益调节范围是指当直放站增益可调时，其最大增益和最小增益的差值。

3.1.2.2.2.2指标要求

除室内分布系统由厂家规定外，≥30dB，。

3.1.2.2.2.3测量方法

1）测试系统及测试步骤同6.1.3；

2）调被测直放站增益为最小，从GSM分析仪或功率计读出被测直放站的输出功率电平Loutmin。

3）调被测直放站增益为最大，从GSM分析仪或功率计读出被测直放站的输出功率电平Loutmax。

4）增益调节范围为△G=Loutmax-Loutmin（dB）（3）

5）对于无线移频直放站应对近端单元和远端单元分别测量。

3.1.2.2.3增益调节步长及步长误差（选项）

3.1.2.2.3.1定义

增益调节步长是指直放站最小的增益调节量。

增益调节步长误差是指实际增益步长与标称增益步长的差值。

3.1.2.2.3.2指标要求

增益调节步长≤2dB；

增益调节步长误差不超过±1dB/步长，±1dB/（1-10dB），±1dB/（10-20dB），±1.5dB/（20-30dB）。

室内分布系统（除主机外）设备增益调节范围为连续可调时不作要求。

3.1.2.2.3.3测量方法

1）测试系统及测试步骤同6.1.3；

2）以增益调节步长降低被测直放站增益,从GSM分析仪或功率计测量出被测直放站实际增益下降每一步长时的功率电平并记录,直至增益为最小;

3）实际增益调节步长为每相邻测量功率电平之差

4）步长误差△=声明的增益调节步长-实际的增益调节步长（4）

5）计算0-10dB、10-20dB、20-30dB内的累积误差

3.1.2.3自动电平控制（ALC）范围

3.1.2.3.1定义

自动电平控制是指当直放站工作于最大增益且输出为最大功率时，增加输入信号电平时，直放站对输出信号电平控制的能力。

3.1.2.3.2指标要求

当输入信号电平提高小于10dB（含10dB）时，输出功率应保持在最大输出功率的±2dB之内；当输入信号电平提高超过10dB时，输出功率应保持在最大输出功率的±2dB之内或关闭输出。

室内分布系统（除主机外）不作要求。

3.1.2.3.3测量方法

1）测试系统及测试步骤同3.1.2.1.3；

2）被测直放站增益调至最大；

3）接通被测直放站ALC功能；

4）被测直放站输入电平提高10dB，观测GSM信号分析仪或功率计上的读数变化（应不超过±2dB），继续提高输入电平，被测直放站输出变化仍应不超过±2dB或关闭。

3.1.2.4频率误差（仅适用于移频传输直放站）

要求及测试方法应符合ETSIEN300609-4的相关条款。

3.1.2.4.1定义

频率误差是指直放站在工作频带内实际输出频率对额定输出频率的偏差。

3.1.2.4.2指标要求

平均频率误差，单机不超过±5×10-8，系统不超过±1×10-7。

3.1.2.4.3测量方法

1）按图2所示连接测试系统；

2）RF数字信号发生器调到CW信号，频率调到被测直放站中心频率,电平调到比6.1.3中第6条记录的Lin低5dB，输出CW信号；

3）采用频谱分析仪或频率计数器直接读出直放站输出的载波频率实测数值fout；

4）将实测数值带入以下公式直接计算出平均频率误差数值

频率误差为δ=（f实测-f额定）/f额定（5）

5）应对单机和系统分别进行测试。

3.1.2.5GMSK调制时调制准确度（仅适用于移频传输直放站）

要求及测试方法应符合ETSIEN300609-4的相关条款。

3.1.2.5.1定义

GMSK调制准确度用相位误差衡量。

直放站相位误差是指直放站输出相位轨迹与其回归线之差。

3.1.2.5.2指标要求

相位误差，单机不大于6.1°RMS和24.5°peak;

系统不大于7°RMS和28°peak。

3.1.2.5.3测量方法

1）按图2所示连接测试系统，频率计数器改为GSM信号分析仪；

2）RF数字信号发生器频率调到被测直放站中心频率，电平调到比6.1.3中第6条记录的Lin低5dB，输出用伪随机比特序列调制的同步的GMSK信号；

3）GSM信号分析仪频率调到信号发生器频率，调制分析；

4）从GSM信号分析仪读均方根相位误差和峰值相位误差。

3.1.2.6最大允许输入电平

3.1.2.6.1定义

最大允许输入电平是指被测直放站能承受而不致引起损伤的输入电平。

3.1.2.6.2指标要求

≥-10dBm时，直放站无损伤。

3.1.2.6.3测量方法

1）测试系统为图1所示；

2）GSM信号发生器频率调到被测直放站中心频率,电平调到-10dBm，持续1min；

3）重复6.1、6.2.1、6.3的指标项的测试,所测数值应在指标范围内

3.1.2.7带内波动

3.1.2.7.1定义

带内波动是被测直放站在厂家声明的工作频率范围内最大电平和最小电平的差值。

3.1.2.7.2指标要求

带内波动≤3dB（峰峰值）。

3.1.2.7.3测量方法

1）按图3所示连接测试系统；

2）扫频信号发生器起、止频率设置成比被测直放站工作频带宽，电平调到比6.1.3的第6条中记录的Lin低5dB；

3）被测直放站增益调至最大；

4）当被测设备为宽带直放站时,从标网分析仪上读出被测直放站有效工作频带内最大、最小电平之间的差值，即为带内波动。

5）当被测设备为选频或移频直放站时,用标网分析仪分别测出高、中、低信道内输出功率电平，其最大、最小功率电平之间的差值，视为带内波动。

6）

对于无线移频直放站应将近端单元和远端单元通过衰减器连接在一起，采用系统测量

3.1.2.8噪声系数

3.1.2.8.1定义

噪声系数是指被测直放站在工作频带范围内，正常工作时输入信噪比与输出信噪比的比，用dB表示。

3.1.2.8.2指标要求

－室外机

噪声系数NF≤4dB

－室内机

噪声系数NF≤6dB

对于以耦合工作方式与基站相接的直放站和干线放大器，前向噪声系数不作要求。

3.1.2.8.3测量方法

3.1.2.8.3.1自动法

1）按图4虚线所示连接，校准噪声系数测试仪；

2）按图4实线所示连接测试系统；

3）关闭ALC并将被测直放站增益调节为最大增益；

4）用噪声系数测量仪测试直放站噪声系数；

6.8.3.2Y系数法[当被测直放站的带宽窄于噪声系数测试仪接收带宽时（如测选频直放站的噪声系数时），建议采用Y系数法]

1）按图5连接测试系统；

2）关闭ALC并将被测直放站增益调节为最大增益；

3）噪声源切断，从功率计上读冷功率PC；

4）噪声源接通，从功率计上读热功率PH；

5）Y=PH/PC；（6）

6）被测直放站噪声系数为NF=ENR-10㏒（Y-1）。

（7）

式中ENR为以dB表示噪声源的超噪比。

3.1.2.9输入、输出电压驻波比

3.1.2.9.1定义

输入、输出电压反射系数|γ|是指从输入、输出端口反射的信号电压与输入的信号电压的比，电压驻波比为

S=（1+|γ|）/（1-|γ|）（8）

3.1.2.9.2指标要求

电压驻波比：

≤1.4（室外覆盖用直放站），或≤1.6（室内覆盖用直放站）。

3.1.2.9.3测量方法

1）按图6所示连接测试系统；

2）按被测直放站要求调网络分析仪起、止频率，单端口S11（或S22）测量，并调表达格式为驻波对频率，电平调到被测直放站允许的最大输入电平；

3）在网络分析仪测试端口1或2进行开路、短路、负荷校准后设置为测量；

4）设置直放站的增益为最小增益，将其输入或输出端口接到测试端口，输出或输入端口接负载；从网络分析仪读被测直放站工作频带内最大的电压驻波比；

5）测量前向或反向输出驻波比时应保证被测直放站无输出信号。

3.1.2.10传输时延

3.1.2.10.1定义

传输时延是指被测直放站输出信号对输入信号的时间延迟。

3.1.2.10.2指标要求

宽带直放站≤1.5μs；（应用声表面滤波器的宽带直放站≤5μs）

移频、选频直放站≤10.0μs；（移频直放站：

为可选项）

光纤传输宽带直放站≤5.0μs；

光纤传输选频直放站≤10.0μs；

室内分布系统：

单机≤1.5μs，系统≤10.0μs；（若加声表滤波应按≤5μs）

3.1.2.10.3测量方法

1）按图7所示连接测试系统；

2）按被测直放站工作频率范围设置矢量网络分析仪的起、止频率，并将矢量网络分析仪设置在S21或S12传输测量方法上，按虚线连接进行直通校准；

3）将被测直放站增益调到最大；按图7实线所示进行连接

4）选择矢量网络分析仪时延测试项，直接读出被测直放站的传输时延。

3.1.2.11杂散发射

要求及测试方法应符合YD/T883的相关条款。

3.1.2.11.1定义

杂散发射是指除去工作载频以及与正常调制相关的边带以外的频率上的发射。

3.1.2.11.2指标要求

杂散发射的指标见表1：

表1：

杂散发射指标要求

测试项目

指标要求

杂散发射

每载频带外

f0±100kHz≤0.5dBc/30kHz

f0±200kHz≤-30dBc/30kHz（-36dBm/3kHz）

f0±400kHz≤-60dBc/30kHz（-36dBm/3kHz）

f0±600kHz≤-36dBm/30kHz

工作频带内

（FL-2.5）～f0-6.0MHz≤-36dBm/100kHz

f0-6.0～f0-1.8MHz/MHz≤-36dBm/30kHz

f0+1.8～f0+6.0MHz/MHz≤-36dBm/30kHz

f0+6.0～（FH+2.5）MHz≤-36dBm/100kHz

工作频带外（偏离工作频带边缘2.5MHz之外）

9kHz-1GHz带内≤-36dBm

1GHz-12.75GHz带内≤-30dBm

注：

FL：

工作频段低端边缘频率；FH：

工作频段高端边缘频率；f0：

工作频率

3.1.2.11.3测量方法

图8：

杂散发射测量

1）测量系统如图8；

2）GSM信号发生器频率调到被测直放站中心频率，电平调到6.1.3的6中记录的Lin输出GSM信号；

3）被测直放站增益调到最大；

4）功率衰减器及连接电缆总损耗值作为偏置输入频谱分析仪；

5）按表2调频谱分析仪测量带宽及检波方式

6）在不同的偏移频率上，读杂散发射的功率电平

表2：

带外杂散发射测量带宽

频带

频率偏移

（偏离边缘）

测量带宽

视频带宽

检波方式

10kHz∽50MHz

/

10kHz

30kHz

峰值保持

50MHz∽500MHz

/

100kHz

100kHz

500MHz以上BTS发射带及MS发射带外

>0MHz

10kHz

30kHz

峰值保持

≥2MHz

30kHz

100kHz

≥5MHz

100kHz

300kHz

≥10MHz

300kHz

1MHz

≥20MHz

1MHz

3MHz

≥30MHz

3MHz

3MHz

3.1.2.12互调产物

3.1.2.12.1定义

当工作频带内有两个及以上信号输入直放站后，由于直放站的非线性而在其输出端口产生的与两个或多个输入信号有特定关系的产物为互调产物。

互调衰减是指对这些互调产物的抑制能力。

3.1.2.12.2指标要求

工作频带内互调:

选频直放站应≤-36dBm或≤-66dBc/3kHz，宽带直放站应≤-36dBm或≤-60dBc/3kHz

工作频带外互调：

9kHz-1GHz带内≤-36dBm/100kHz

1GHz-12.75GHz带内≤-30dBm/1MHz

3.1.2.12.3测量方法

图9：

互调产物测量

1）测量系统如图9所示

2）被测直放站增益调到最大；

3）对宽带直放站，设置两信号发生器的频率在被测直放站工作频带内相隔600kHz；对选频直放站，一个信号发生器频率调到信道中心频率，另一个信号发生器频率调在高于或低于第一个信号频率400kHz上；

4）切断信号发生器2，调信号发生器1的电平到被测直放站输出达到厂家声明的最大功率,调信号发生器2的电平和信号发生器1一样；

5）两信号发生器都接通，并将可变衰减器减低10dB；

6）接通被测直放站ALC功能；

7）频谱分析仪中心频率调到被测直放站中心频率，扫频宽度调到能看到两边的互调产物，并将功率衰减器和连接电缆的总损耗作为偏置输入频谱分析仪；

8）在频谱分析仪上读出互调产物，看其是否满足绝对值要求，如否，看其相对值是否满足要求；

9）应在每个输出天线端口上进行测试。

3.1.2.13带外增益

要求及测试方法应符合ETSIEN300609-4的相关条款。

3.1.2.13.1定义

带外增益是指被测直放站对工作频带外信号的放大能力。

3.1.2.13.2指标要求

带外增益的指标要求如表3所示

表3带外增益指标

偏离边缘频率

≥400kHz

≥600kHz

≥1MHz

≥5MHz

增益

≤50dB

≤40dB

≤35dB

≤25dB

3.1.2.13.3测量方法

1）按图10所示连接测试系统；

2）被测直放站增益调至最大；

3）对选频直放站，应将其选频信道指配到被测直放站工作频带内最低信道和最高信道上；

4）CW信号发生器频率调到被测直放站工作频率，电平调到比6.1.3的第6条中记录的Lin低5dB；

5）频谱分析仪，扫频宽度、分辨率带宽调到适当，保证测试方便。

校准功率衰减器及连接电缆总损耗作为偏置修正输入到频谱分析仪内，将标记移到信号峰点；

6）保持CW信号发生器输出电平不变，从中心频率向外同步改变CW信号发生器频率和频谱分析仪中心频率，用标记读并记录偏离工作频带边缘400kHz、600kHz、1MHz、5MHz及以上时的幅度值Lout；

7）按式（9）计算带外各偏离频点的增益数值。

G外=Lout-（Lin-5）（dB）（9）

3.2TD-SCDMA基站设备无线收发性能技术规范

3.2.1工作频段和信道安排

3.2.1.2工作频带

TD-SCDMA系统工作在如下频段：

a）1900–1920MHz:

上/下行共用

2010–2025MHz:

上/下行共用

b）*1850–1910MHz:

上/下行共用

1930–1990MHz:

上/下行共用

c）*1910–1930MHz:

上/下行共用

*用在ITU定义的区域2，此频段的分配属研究阶段。

TDD与FDD在同一频段的共存问题正在3GPPWG4中研究。

其它频段由相关主管部门确定。

3.2.1.3收发频率间隔

由于TD-SCDMA采用TDD时分双工方式，故没有收发频率间隔。

一个TD-SCDMA子帧由7个时隙组成，两个转换点，一个为固定点另一个位置可灵活设置。

在此活动转换点之前的时隙为上行时隙（至少第一个），之后的时隙为下行时隙（至少最后一个）。

3.2.1.4信道安排

3.2.1.4.1信道间隔

TD-SCDMA的标称信道间隔为1.6MHz，但在实际应用场合此指标可以进行调整以达到最佳性能要求。

3.2.1.4.2信道调整步长

信道调整步长为200kHz，即载频频率必须是200kHz的整数倍。

3.2.1.4.3信道编号

载频频率由绝对无线频道号AFRCN进行定义。

在IMT2000频带内AFRCN定义如下：

Nt=5*F

0.0≤F≤3276.6MHz

F为载频频率，单位为MHz

3.2.2发信特性

3.2.2.1概述

除非特殊说明，以下的发信机特性均为基站天线连接点处测得的指标。

3.2.2.2基站输出功率

基站输出功率Pout是指在某个时隙内一个载频信号消耗在发射机的标称负载上的平均功率。

基站额定功率PRAT是指由制造商宣称的在天线连接口处一个激活时隙上每个载波可用到的平均功率电平。

3.2.2.2.1基站最大输出功率

基站最大输出功率Pmax是指在指定参考条件下，在天线连接口处一个激活时隙上每个载波的平均功率电平。

3.2.2.2.1.1最低要求

在正常条件下，基站的最大输出功率应保持在额定输出功率的±2dB内。

在极限条件下，基站的最大输出功率应保持在额定输出功率的±2.5dB内。

在特定区域，正常条件下的最低要求也适用于超出正常条件所定义范围的某些条件。

3.2.2.3频率稳定度

频率稳定度是指基站在指定载频上工作时其发射信号的稳定能力。

基站射频频率源和码片时钟使用同一频率源。

3.2.2.3.1最低要求

在所观测的时隙内，基站已调制载波频率的准确度应保证在±0.05PPM以内。

3.2.2.4输出功率动态范围

功率控制用于限制干扰信号的电平。

在下行链路上，基站发射机使用功率控制。

3.2.2.4.1内环功率控制

内环功率控制是指基站根据在上行链路接受到的信号调整基站发射机输出功率的能力。

基站根据在上行业务信道上接收到的由UE端发来的TPC控制比特调整其CCTrCH信道的平均输出功率。

开环功率控制基于对UE接收的SIR测量以及由UE产生的TPC命令。

3.2.2.4.2功率控制步长

功率控制步长是指基站根据来自UE的TPC命令进行发射机输出功率调整的步长改变。

3.2.2.4.2.1最低要求

下行链路：

1,2,3dB。

发射机输出功率容限以及在控制步长范围内的平均功率变化要求见表6.1。

表6.1功率控制步长容限要求

步长

容限

每10个步长变化对应的平均输出功率变化范围要求

下限

上限

1dB

+/-0.5dB

+/-8dB

+/-12dB

2dB

+/-0.75dB

+/-16dB

+/-24dB

3dB

+/-1dB

+/-24dB

+/-36dB

3.2.2.4.3功率控制动态范围

功率控制动态范围指在指定参考条件下最大发射功率与最小发射功率的差值。

3.2.2.4.3.1最低要求

下行链路功率控制动态范围：

30dB

3.2.2.4.4最小发射功率

最小发射功率指功率设置为最小值时对应的基站输出功率。

3.2.2.4.4.1最低要求

下行链路最小发射功率设置为：

最大发射功率-30dB

3.2.2.4.5PCCPCH功率

PCCPCH功率指PCCPCH在发射时隙上的平均功率。

PCCPCH的标称功率值通过BCH信道通知UE。

PCCPCH的实际测量值与在BCH上通知的标称值的差值不能超出表6.2的容限要求。

该容限是工作时隙上总的平均输出功率Pout与额定输出功率PRAT的函数。

表6.2实测PCCPCH与标称值的容限要求

在工作时隙上测得的总功率dB

PCCPCH功率容限要求

PRAT-3

+/-2.5dB

PRAT-6

+/-3.5dB

PRAT-13

+/-5dB

3.2.2.5发射机开启／关闭功率

3.2.2.5.1发射机关闭功率

发射机关闭功率状态指基站不发射。

此参数定义为发射机处于关闭状态时在信道带宽内测得的最大发射输出功率。

3.2.2.5.1.1最低要求

发射机关闭功率必须小于-82dBm。

其测量滤波器使用带宽为码片速率、滚降系数为α=0.22的根升余弦滤波器。

6.5.2发射机开启／关闭功率时间模板