综测仪测试NBIoT射频指标手册Word文档格式.docx

1、设置NB-iot的操作模式，目前只支持Standalone模式。TS36.802，5.3节规定的带内模式In-band以及保护带宽模式Guard-band模式将在后续版本中支持。三种操作模式（如图2.2.3-1）：Standalone独立模式：使用目前GERAN（GSM EDGE Radio Access Network）系统占用的频谱，替代一个或多个GSM载波。Guard-band保护带宽模式：使用目前LTE载波保护带上没有使用的资源块。In-band带内模式：利用LTE载波内的资源块。图2.2.3 NB-iot的三种操作模式2.2.4射频设置RF Setting2.2.4.1射频输出及输入

2、设置Output（TX）/Input（RX）（这个目录下的设置，也可以在Signaling主界面中的routing进行设置）Connector，可以指定信号从仪表前面板的哪个端口进出。Converter，设置使用仪表内的TRx。当需要仪表产生多个小区信号的时候，通过设置信号端口和使用的TRx可以合理设置信号路径，使几个小区同时工作。外部衰减External Attenuation射频信号将会增加相应dB的功率补偿。外部延时补偿External Delay Compensation信号会增加相应ns的延时补偿。2.2.4.2射频频率RF Frequency设置相应的band、频率、信道以及频率补

3、偿。在频率设置时，信道间隔频率为0.1MHz，因此精度为0.1MHz。根据TS36.802 R13，5.2节，目前仪表支持FDD Band1/3/5/8/11/13/17/19/20/26/28，如表2.2.4.2-1 NB-IOT Operating BandUplink （UL） operating bandBS receiveUE transmitDownlink （DL） operating bandBS transmit UE receiveDuplex ModeFUL_low FUL_highFDL_low FDL_high11920 MHz 1980 MHz 2110 MHz 2

4、170 MHzHD-FDD31710 MHz 1785 MHz1805 MHz 1880 MHz5824 MHz849 MHz869 MHz 894MHz8880 MHz915 MHz925 MHz 960 MHz12699 MHz716 MHz729 MHz746 MHz13777 MHz787 MHz756 MHz17704 MHz 734 MHz19830 MHz 845 MHz875 MHz890 MHz20832 MHz862 MHz791 MHz821 MHz26814 MHz859 MHz894 MHz28703 MHz748 MHz758 MHz803 MHz表2.2.4.2-

5、1 NB-iot 频带表（来自TS36.802，Table 5.2-1）2.2.4.3上行射频功率RF power uplink这个参数用来配置预期的上行功率Exp. Nominal Power., Margin有两个可选项根据上行功率控制设定According to UL Power Control Settings此时，终端上行功率将会根据链路上行功控来自动计算。上行的预期功率的计算结果将显示在下方Exp. Nominal Power中。另外，参考功率Ref. Level的计算公式为：Reference Level = Expected Nominal Power + 12 dB Marg

6、in 如示例图手动设置Manual此时，终端上行的预期功率及余量Margin均可手动设置，参考功率Ref. Level的计算公式为：Reference Level = Expected Nominal Power + Margin这个设置会对上行功率Tx Power产生影响。注：这个余量用于计算输入信号（即终端发射功率）的已知变化量（波峰因数）。波峰因数是指波形峰值与有效值之比，这个参数会影响交流测试的精度，较大的波峰因数表明链路本身的损耗较大。在实际测试中，仪表的输入功率必须在仪表datasheet中规定的功率参考范围之内。如果设置正确，对于仪表来说，输入功率等于参考电平减去外部衰减值。这些

7、参数中，衰减值可以在终端与仪表建立连接之后修改，其他参数需要在打开NB-iot小区之前设置好。混频器电平偏移Mixer level offset在分析器路径中改变混频器的输入电平。负偏移降低混频器输入电平，而正偏移增加了电平。仪表默认这是为0dB测试中如果需要，则根据上行链路信号的特性优化混频器输入电平。设置值优势可能产生的问题高信噪比，高动态范围可能产生互调信号，余量较低容易过载2.2.5下行功率等级Downlink Power Levels窄带参考符号每资源元素功率NRS EPRE，通过这个参数，可以设置仪表发射给终端的信号强度。根据协议TS36.802 R13，在NB-iot中，物理下行

8、共享信道NPDSCH，物理下行控制信道NPDCCH，物理广播信道NPBCH的功率值，不可单独进行设置。因此在仪表设置中，这三者只能通过NRS EPRE进行设置。NPDSCH窄带物理下行共享信道与LTE中的PDSCH相同，承载用户在NB-iot系统中的下行业务数据，如单播业务、寻呼消息以及RAP消息等。NPDCCH窄带物理下行控制信道承载下行控制信息DCI。由于NB-iot系统仅支持1个PRB大小的子帧，因此不适用于现有的LTE下行控制信道。NPBCH物理广播信道承载网络的广播信息。在NB-iot系统中，为避免In-band模式下雨现有LTE信道的冲突，NPBCH的传输周期为640ms，传输发生

9、在子帧#0中，占用#0中除了前3个OFDM符号以外的所有OFDM符号。2.2.6上行功率控制Uplink Power Control2.2.6.1上行预期功率Uplink Nominal Power设置这个参数可以设置终端上行的预期功率，对12个子载波都生效。2.2.6.2进阶设置Advanced NPRACH/NPUSCH Power打开进阶设置Enable Advance Settings勾选后，以下进阶设置全部生效。2.2.6.3窄带参考信号功率NRS Power作为PDSCH的配置参数发送给终端，参考TS36.331， 6.3.2节。这个数值被终端用来确定路径损耗Pathloss。损耗

10、的计算值显示在Pathloss中，单位为dB，参考TS36.213，5.1.1.1节。2.2.6.4前导初始接受目标功率Preamble Initial Received Target Power作为RACH的配置参数发送给终端，参考TS36.331，6.3.2节。在TS36.213，5.1.1.1节中，这个参数为PO_PRE，它被终端用来计算第一个前导的功率。2.2.6.5窄带上行共享信道预期功率P0 Nominal NPUSCH作为上行功率控制参数发送终端，参考TS36.331，6.3.2节。在TS36.213，5.1.1.1节中，这个参数为PO_NORMINAL_NPUSCH。2.2.6

11、.6路径损耗补偿 Pathloss Compensation Alpha定义参数，作为上行功率控制参数发送给终端，参考TS36.331，6.3.2节。在TS36.213，5.1.1.1节中，这个参数为。2.2.6.7预期窄带物理随机接入信道功率Exp. NPRACH Preamble Power显示第一个前导信号的预期功率。其数值由Preamble Initial Received Target Power和配置索引（Configuration Index）中的前导格式确定，参考TS36.521， 5.1节。配置索引，设置PRACH的配置指标并在广播中将数值发送到终端，它定义了前导格式和其他P

12、RACH的信号特性，例如时域中的哪些资源被允许在前导中传输。2.2.6.8预期窄带物理上行共享信道格式1/2功率Exp. NPUSCH Format 1/2 Nom. Power窄带物理上行共享信道有两种格式格式1：用于携带UL-DSCH，支持Single-tone和Multi-tone的传输。当子载波个数为1时，支持两种子载波间隔3.75kHz和15kHz；当在载波个数大于1时，只支持15kHz的子载波间隔。Single-tone传输主要适用于低速率、覆盖强的场景，实现成本低。Multi-tone则提供更大的传输速率。格式2：用于携带上行控制信息，即HARQ-ACK信息。2.2.6.9最大允

13、许功率Max. Allowed Power P-max指定终端允许发射的最大功率值，勾选后填写的数值生效。2.2.7小区物理层设置Physical Cell Setup2.2.7.1双工方式Duplex Mode根据TS36.802，5.2节，目前仪表只支持FDD的双工方式。2.2.7.2上行子载波间隔UL Subcarrier SpacingNB-iot终端的上行发射带宽是180kHz，支持两种子载波间隔3.75kHz和15kHz。根据TS36.802，5.3节，带宽及子载波间隔如下表。对于增强覆盖场景，3.75kHz可以提供更大的系统容量。在In-band场景下，15kHz间隔具有更好的L

14、TE兼容性，参考表2.2.7.2-1NB-IoTStandaloneIn band Guard BandUE Channel bandwidth BWChannel kHz200BS Channel bandwidth BWChannel kHzLTE channel BWLTE channel BW, FFS for 1.4 and 3 MHzTransmission bandwidth configuration NRBTransmission bandwidth configuration Ntone 15kHzTransmission bandwidth configuration N

15、tone 3.75kHz 48表2.2.7.1 NB-iot 各操作模式下带宽，来自TS36.802，表5.3.1（其中，BS Channel bandwidth中的 Guard band 1.4MHz和3MHz还有待研究。）2.2.7.3物理小区标识Physical Cell ID小区ID用于生产物理同步信号。在小区搜索时，终端从主同步和辅同步信号中确定小区ID。2.2.8网络Network2.2.8.1身份验证Identity用来配置模拟小区的网络参数，由广播发送给终端。a.移动国家码MCC（Mobile Country Code）这个参数是3位十进制数字，表示网络所属国家，如中国为“46

16、0”。b.移动网络码MNC（Mobile Network Code）这个参数是2位或3位十进制数字，用于识别用户所属的移动网络。在同一个国家内，如果有多个PLMN（Public Land Mobile Network，公共陆地移动网，一般某个国家的一个运营商对应一个PLMN），可以通过MNC来进行区别，即每一个PLMN都要分配唯一的MNC。中国移动系统使用00、02、04、07，中国联通GSM系统使用01、06、09，中国电信CDMA系统使用03、05、电信4G使用11，中国铁通系统使用20。R&S CMW-Z04/Z05 SIM卡的默认MCC/MNC为001 01c.跟踪区域码TAC（Tra

17、cking Area Code）d.E-UTRAN小区识别符E-UTRAN Cell Identifier用于指定小区标识，每一个PLMN中不会有相同的小区标识。这个标识将被广播给终端。2.2.8.2安全性设置Security Setting完整性算法Integrity Algorithm选择完整性算法。如果设置为Null，则表示完整性被禁用，用于不支持SNOW3G（EIA1）算法的测试卡。2.2.9连接设置Connection2.2.9.1连接类型Connection Type设置终端与CMW500的连接类型，当前版本只支持测试模式连接。a.测试模式Testmode：只启用层1和层2的协议栈

18、，不开启层3的协议栈。这个模式适用于只进行信令连接而不需要进行应用层连接的测试。b.数据应用模式Data Application：启用层3的协议栈，用于需要基于IP层的测试。此模式需要仪表有硬件B450，并安装3.5.50以上版本的DAU。同时需要在DAU的界面中的“Select RAN”中选择NB-IoT Signaling。2.2.9.2测试模式Test Mode Use Activate Testmode Message开启后，Activate Testmode消息将被发送给终端。此时，需要不回还模式。Testmode的设置遵循TS36.508和TS36.509。2.2.9.3调度类型S

19、cheduling Type可以指定调度类型，上行或者下行调度。指定后，下方相应的调度类型的具体参数生效。选择DL RMC时可以测试Rx参数，即接收灵敏度。上行/下行无线资源管理调度UL RMC Scheduling/DL RMC Schedulinga.子载波数Subcarriers可以选择由1、3、6、12个子载波参与数据传输。Start Subcarrier，可以指定由第几个子载波开始传输。不同调度请参图2.2.9.2-1。图2.2.9.2-1 不同调度模式下的子载波数示意图b.调制与编码策略索引MCS IndexMCS Index确定调试类型和传送资源块大小，在后方显示。它的定义参考T

20、S36.213表7.1.7.1（不包含256QAM）和表7.1.7.1A（256QAM）。c.资源块/子帧Resource Units/Subframes 确定传输子帧数。d.重复数Repetitions确定重复次数。2.2.9.4 自定义调度模式User defined Scheduling版本3.5.20.17开始添加，测试中可以自定义调度模式a.调度类型Pattern可以设置为Alternating DL/UL（上下行交替模式），Continuous UL（连续上行）或者 Continuous DL（连续下行模式）b.上行或者下行具体设置UL/DL，与2.2.9.3中的各个项目相同。2.

21、2.10分析Debug关闭扰频广播，用于Debug。2.3 测试举例Step1 按仪表面板“SIGNAL GEN”按键，选择NB-iot Signaling1，打开NB-iot信令界面。Step2 在Cell区域内设置射频相关的参数，如Band、Channel。Step3 根据测试需求在Connection中设置调度模式，TX测试选择UL调度，RX测试选择DL调度。Step4 根据终端所插得SIM卡的相关信息，在Configuration-Network-Identity中设置MCC/MNC。Step5 按仪表面板“ON|OFF”按键，打开NB-iot小区信号，等待终端注册到模拟网络。3.NB

22、-iot 发射机测试NB-iot TX MeasurementNB-iot TX Measurement测试界面需要License KM300才能打开，打开后界面如下图所示。（打开方式，仪表面板上的MEASURE按键，选择NB-iot TX Measurement1）在此界面中，我们可以进行终端的发射机性能测试。建立好连接通路后，打开测试开关Multi Evaluation即可进行测试。测试结果的概况会直接显示在此界面中，如果想查询细节，则可以双击对应测试项的图标进行查看。3.1发射机测试项目以下测试项目及及结果判定，依据TS36.521第6章，与NB-iot相关的参数在各节的F副章中。发射机

23、发射功率参数：最大发射功率，最大发射功率回退，可配置的发射功率范围。输出功率动态范围参数：最小输出功率，关断状态输出功率，ON/OFF时间模板，功率控制指标要求。终端发射信号质量参数：频率误差，EVM，载波泄露，带内辐射。3.1.1最大发射功率Max Tx Power对于NB-iot终端，当子载波间隔为3.75kHz时，最大输出功率定义为每个时隙（2ms）排除2304Ts的UE传输间隔的平均功率；当子载波间隔为15kHz时，定义为每个子帧（1ms）的平均功率。结果判定：功率等级为3时，要求23dBm2Db；功率等级为5时，要求20dBm2Db，参考表3.1.1-1。EUTRA bandClas

24、s 3 （dBm）Tolerance （dB）Class 5 （dBm）232186670表3.1.1-1，截取自TS36.521，Table 6.2.2F.3-1: UE Power Class3.1.2最大功率回退 MPR对于NB-iot UE的功率等级3和等级5，协议规定了各个等级下所允许的最大功率回退指标，请参考表3.1.2-1ModulationQPSKTone positions for 3 Tones allocation0-23-5 and 6-89-11MPR 0.5 dB0 dBTone positions for 6 Tones allocation0-5 and 6-1

25、1 1 dBTone positions for 12 Tones allocation0-11 2 dB表3.1.2-1，截取自TS36.521，Table 6.2.3F.3-1Maximum Power Reduction （MPR） for UE category NB1 Power Class 3 and 53.1.3可配置的发射功率范围 PCMAX对于每个时隙，NB-iot UE允许的被设置的最大输出功率为PCAMX,c，其计算公式如下：PCMAX_L,c PCMAX,c PCMAX_H,c其中：PCMAX_L,c = MIN PEMAX,c , PPowerClass MPRc A-MPRcPCMAX_H,c = MIN PEMAX,c, PPowerClassPEMAX,c 受高层信息IE P-Max指定，具体参考TS36.331 PPowerClass 是在没有考虑容差的情况下，NB-iot终端所允许的最大发射功率，参考表3.1.1-1MPRc 参考表3.1.2-1；A-MPRc = 0dB 目前版本因上述公式计算后得到的PCMAX数值请参考表3.1.3-1。PCMAX