检测LTE手机射频信道衰落的方法

品慧电子讯随着全球蜂窝通信网络运营商逐步采用LTE，满足所有LTE要求的需求也在增长，其中包括衰落特性。本文将介绍一种创新的全数字衰落模拟方法，这种方法可极大减少增加贵重设备所产生的成本，同时提高测量精度并缩短测试时间。

在任何实际移动通信网络中，基站与手机或其他用户设备(UE)之间传输的信号，都会存在严重的信号质量下降问题。这是因为，信号传输有无数条路径，每条路径有不同的衰减值和相位差，接收的信号是这些多径信号的总和。这些多径信号积极的和破坏性的不同组合会产生衰落(fading)，信号路径质量下降可用 Rayleigh 系数表示。

第三代合作伙伴计划(3GPP) 在其TS 36.521-1标准中规定了衰落的技术规格，用以测量LTE手机的衰落特性。

传统衰落特性测试方法采用外部衰落模拟器和噪声源，通过常规射频测试设备修改信号。这种设备显著增加了整个测试系统的成本，并且需要额外的软件控制并协调各个仪器。本文将介绍一种创新的全数字衰落模拟方法，这种方法可极大减少增加贵重设备所产生的成本，同时提高测量精度并缩短测试时间。

模拟信号衰落

如图1所示，实际系统环境下，发射机与接收机之间存在无数条路径。显然，不可能模拟所有路径，但为了满足测试目的，那些损耗明显大于“最佳”路径且对接收信号质量造成负面影响的路径将，我们将其忽略。同样，延迟较长的路径，也会产生很高损耗，不需要进行模拟。根据具有相似延迟的一组路径，以及多普勒频移效果的统计可进一步简化模拟。而 Aeroflex 等效于基带信号的射频(RF)转换，也许是最简单的一种方法。

如图2(a)所示，射频信道仿真一般采用两种仪器进行测试，即衰落模拟器和加性高斯白噪声(AWGN)源。衰落模拟器模仿基站与用户设备之间随时间变化的射频路径，AWGN信号源模仿其他小区或用户产生干扰。

图1：信号传输途径

除附加设备产生的成本外，这种传统方法还存在以下局限：
• 信号电平不稳，需要非常仔细的校准。
• 外部组件产生介入损耗和延迟。
• 不同测试需要手动改变连接。
• 独立的衰落RF信道数量有限—— 难以满足软切换(UMTS)、天线分集和MIMO(多路输入/多路输出)环境的测试要求。
• 模拟组件降低信号质量。
• 难以或不可能进行精确的重复测试。

图2：与传统方法的比较

• 第一页：模拟信号衰落
• 第二页：基带衰落模拟