有读者说想了解NR NTN终端的OTA测试,今天起我们就来学习一下。首先了解被测设备的基本情况,以及3GPP中规定的OTA测试项。
有关3GPP NTN标准的情况,可以参考以前的链接:
3GPP R19又新增了哪些NTN频段
3GPP新增了哪些NTN频段
01、NTN被测终端
3GPP TS38.101-5是有关NR卫星接入的终端设备的射频(RF:Radio Frequency) 和性能(Performance)的技术要求规范,它规定了支持卫星接入操作的NR用户设备(UE)的最低射频和性能要求。目前的版本还不考虑与非地球同步轨道(non-GSO)卫星通信的移动VSAT(Very Small Aperture Terminal:甚小孔径终端)。
| TS 38.101-5:NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 5: Satellite access Radio Frequency (RF) and performance requirements |
这里的NTN接入终端包含了固定VSAT,移动VSAT,以及Redcap或者eRedCap终端。
Fixed VSAT: VSAT used in FSS system at given position; the given position may be a specified fixed point or any fixed point within specified areas. 固定VSAT:在指定位置的FSS系统中使用的VSAT;指定位置可以是特定的固定点,也可以是指定区域内的任何固定点。
Mobile VSAT: VSAT on moving platform, and which can be further declined in three types: airborne, maritime or land based. NOTE: Mobile VSAT can be also referred to as ESIM or ESOMP. 移动VSAT:安装在移动平台上的VSAT,可进一步分为三种类型:空中、海上或陆基。 注:移动VSAT也可以称为ESIM(Earth Stations In-Motion)或ESOMP(Earth stations on moving platforms)。
Redcap or eRedCap UE. 详见一起来学5G终端射频标准(Redcap的参考灵敏度);一起来学5G终端射频标准(eRedcap的参考灵敏度)
一个VSAT设备的典型的系统框图,如下所示:
VSAT指的是一种小型固定地面站,为建立基于卫星的通信网络提供了重要的通信链路,可用于语音、数据和视频的传输与接收。VSAT包含两个模块,即室外单元(上图虚线右侧)和室内单元(上图虚线左侧)。
室外单元通常安装在靠近天线系统的室外,包括射频上/下变频器、功率放大器、低噪声放大器(LNA)、极化双工或正交模转换器以及天线系统。天线直径通常为几十厘米到几米。
室内单元由复用/解复用器、加解密单元和调制解调器组成。复用器会与终端用户设备(例如电话、计算机,用户交换机、局域网或路由器)进行接口连接。
02、OTA 测试项
在38.101-5最新的版本V19.3.0中分别给出了传导以及辐射的技术要求。但有关OTA测试的具体测试方法规范目前还未定义。
3GPP对NTN终端规定了哪些OTA测试项?
| 发射机OTA测试项 | |
| 1.Transmitter power:—NTN VSAT maximum output power—Off-axis EIRP emission density—Configured transmitted power | 1.发射功率:—NTN VSAT最大输出功率—偏轴EIRP发射密度—配置输出功率 |
| 2.Output power dynamics:—Minimum output power—Transmit OFF power—Transmit ON/OFF time mask—Power control | 2.输出功率动态:—最小输出功率—发射关功率—发射机开关时间模板—功率控制 |
| 3.Transmit modulation quality:—Frequency Error—Error vector magnitude | 3.发射调制质量:—频率误差—误差矢量幅度 |
| 4.Output RF spectrum emissions:—Occupied bandwidth—Out of Band Emissions—Spurious Emissions | 4.频谱发射:—占用带宽—带外发射—杂散发射 |
| 5.Antenna pointing accuracy and performance:—Antenna pointing accuracy—Antenna performance | 5.天线指向精度和性能:—天线指向精度—天线增益 |
6.Additional regional requirements indicated by NS:—Power Flux Density |
6.NS指示的额外区域要求:—功率通量密度 |
| 接收机OTA测试项 | |
| 1.OTA reference sensitivity level | 1.OTA参考灵敏度电平 |
| 2.Maximum input level | 2.最大输入功率 |
| 3.Adjacent channel selectivity | 3.邻道选择性 |
| 4.Blocking characteristics | 4.阻塞特性 |
| 5.Spurious emissions | 5.杂散发射 |
6.Receiver antenna off-axis performance |
6.接收机天线偏轴性能 |
与传导测试相比,OTA测试的测试环境和方法都会有很大的不同。除此之外,还有哪些不同呢?
1. 首先,针对的频段不同
- 传导测试:针对L波段(属于FR1-NTN频段)
| NTN频段 | 上行 | 下行 |
| n256 | 1980 MHz – 2010 MHz | 2170 MHz–2200 MHz |
| n255 | 1626.5 MHz – 1660.5 MHz | 1525 MHz – 1559 MHz |
| n254 | 1610 – 1626.5 MHz | 2483.5 – 2500 MHz |
| n253 | 1668 MHz – 1675 MHz | 1518 MHz – 1525 MHz |
| n252 | 2000 – 2020 MHz | 2180 – 2200 MHz |
| n251 | 1626.5 MHz – 1660.5 MHz | 1518 MHz – 1559 MHz |
| n250 | 1668 MHz – 1675 MHz | 1518 MHz – 1559 MHz |
- OTA测试:针对Ku(FR1-NTN频段)和Ka(FR2-NTN频段)波段
| NTN频段 | 上行 | 下行 |
| n248 | 14000 MHz - 14500 MHz | 10700 MHz – 12750 MHz |
| n247 | 13750 MHz - 14000 MHz | 10700 MHz – 12750 MHz |
| FR2-NTN | ||
| n512 | 27500 MHz - 30000 MHz | 17300 MHz - 20200 MHz |
| n511 | 28350 MHz - 30000 MHz | 17300 MHz - 20200 MHz |
| n510 | 27500 MHz - 28350 MHz | 17300 MHz - 20200 MHz |
| n509 | 14000 MHz - 14500 MHz | 10700 MHz – 127504,5 MHz |
| n508 | 13750 MHz - 14000 MHz | 10700 MHz – 127504,5 MHz |
2. 测试设备类型不同
从标准中看传导测试还包含了Redcap及eRadcap设备类型的测试;
OTA测试只针对VSAT。
3. 测试项有所不同
传导测试有发射机互调、接收机互调、接收机杂散响应测试,而OTA测试不需要测试这些项目;
OTA均需带天线测试,所以衍生出更多的测试项:
1)发射功率需要测试TRP、EIRP、偏轴EIRP密度;
2)发射机杂散需要测试轴上的和偏轴的杂散;
3)发射天线指向精度;
4)发射天线增益;
5)功率通量密度;
6)接收机天线偏轴增益;
后续我们再详细学习。
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