LTE射频拉远单元数字中频方案（十）
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上行链路系统性能
图 34显示了对于上文提到的上行链路架构进行性能评估的结构框图。该评估是基于matlab的仿真，使用的是一个10ms帧的物理上行链路共享信道（PUSCH）的数据，帧结构是类型1。
这里面包含一个简化的基带发生器，该发生器可以产生随机的QAM调制（4-QAM，16-QAM，64-QAM）信号。调制后的符号随后进行预编码，在预编码中进行Msc点的DFT（Msc是每个SC-FDMA符号的子载波个数）。预编码之后是SC-FDMA信号发生器，该信号发生器产生OFDM符号。
基带信号产生了之后，数据经过DUC模型进行处理。DUC模块包含通道滤波器和一连串的内插滤波器，最终使数据速率达到122.88Msps。对于多载波配置，DUC模块还要对各个载波进行频谱搬移。
在DUC之后，噪声和干扰被加入到信号中，用于模拟信号通过信道的情况。这里主要有5种干扰：宽带临道干扰、窄带临道干扰、同频带阻塞、宽带互调干扰和窄带互调干扰。当噪声开启之后，噪声水平被设置到刚好可以使信道内的SNR为11.9dB。
在加入噪声和干扰之后，信号的实部输入到DDC模块中。DDC的输出进入到SC-FDMA接收模块，在这里进行SC-FDMA发送模块的反向操作，去除循环扩展并对每个OFDM符号进行FFT。FFT之后，SC-FDMA符号会进行反预编码，恢复出调制符号。恢复出的符号会与已知的预编码模块输入信号进行比较，从而产生EVM(error vector magnitude)或者RCE(relative constellation error)。
图34 上行链路性能评估结构框图
表格 16显示了上行链路的SC-FDMA参数。
带宽（MHz）
采样率（Msps）
FFT点数
子载波数
5
7.68
512
300
10
15.36
1024
600
15
23.04
1536
900
20
30.72
2048
1200
表格16 上行链路的SC-FDMA参数
这里，主要讨论4*5MHz配置的情况，因为这是最恶劣的情形。无噪声无干扰情况
图35显示了无噪声无干扰情况下的DDC输入信号功率谱密度。这个信号的载波中心频率在30.72MHz，是采样率122.88MHz的1/4。
图36显示了信号的星座图。里面包括了预编码器的输入信号以及反向预编码器的输出信号的星座图。
表格 17显示了每个载波的EVM和RCE值。可以看到EVM是小于1%的。
图35 无噪声无干扰情况下的DDC输入信号频谱
图36 在无噪声和无干扰情况下，发送和接收信号的星座图
带内信号SNR（dB）
干扰信号相对接收信号功率（dB）
EVM（%）
RCE（dB）
-Inf
-Inf
0.8, 0.8, 0.8, 0.8
-41.9, -41.9, -41.9, -41.9
表格17 无噪声无干扰情况下的接收性能
只有噪声无干扰情况
这里的噪声假设为高斯白噪声（AWGN）。
图 37显示了DDC输入信号的功率谱密度。噪声水平被设置到刚好使得带内信号的SNR为11.9dB。
图 38显示了信号的星座图。里面包括了预编码器的输入信号以及反向预编码器的输出信号的星座图。
表格 18显示了每个载波的EVM和RCE值。
图37 只有噪声无干扰情况下的DDC输入信号频谱
图38 只有噪声无干扰情况下，发送和接收信号的星座图
带内信号SNR（dB）
干扰信号相对接收信号功率（dB）
EVM（%）
RCE（dB）
11.9
-Inf
25.4, 25.3, 25.3, 25.5
-11.9, -11.9, -11.9, -11.9
表格18 只有噪声无干扰情况下的接收性能
宽带信号的临道选择性（Wideband Adjacent ChannelSelectivity， Wideband ACS）
宽带信号临道选择性是用于测量在临道有宽带干扰情况下的接收性能。准确地说，就是在保证误bit率（BER）小于0.1%的情况下，临道的宽带干扰信号的功率最大能达到多少。
表格 19显示了在5MHz宽带干扰信号下，对于ACS的需求。
可以看到，在各种带宽配置下，最大的干扰信号都需要能达到-52dBm。这时，以5MHz信号为例，干扰信号比接收信号大-52-(-95.6) = 43.6dB。
通道带宽（MHz）
最低信号接收功率（dBm）
干扰信号功率（dBm）
频率偏移（MHz）
5
-95.6
-52
2.5
10
-92.6
-52
2.5
15
-90.8
-52
2.5
20
-89.6
-52
2.5
表格19 在宽带干扰下对于ACS的需求
图 39显示了本测试中的DDC输入信号频谱密度。在宽带干扰信号的功率比接收信号功率高44dB左右的时候，性能上没有任何失真。接下来，增加干扰信号的功率，直到可以看到3dB性能损失。
从表格20中可以看到，DDC可以在干扰信号增加了26dB之后只引起2.6dB左右的RCE损失。
图39 在宽带ACS测试中的DDC输入信号频谱
带内信号的SNR（dB）
干扰信号相对接收信号功率（dB）
EVM（%）
RCE（dB）
11.9
44
25.4, 25.3, 25.4, 25.5
-11.9, -11.9, -11.9, -11.9,
11.9
44+26
33.6, 33.4, 33.7, 34.1
-9.5, -9.5, -9.5, -9.3
表格20 宽带ACS测试下的性能
窄带信号的临道选择性（Narrowband Adjacent ChannelSelectivity， Narrowband ACS）
和宽带信号临道选择性测试类似，只是干扰信号换成了窄带信号。这里的窄带信号是5MHz LTE信号中的一个resourceblock（RB）。
表格 21显示了在窄带干扰信号下，对于ACS的需求。
对于窄带干扰来说，接收信号每25个resource block对应-95.6dBm的功率，也就是每个RB对应-109.6dBm。窄带干扰信号是-49dBm并占用一个RB，这样窄带干扰信号比接收信号要大大约61dB。通道带宽（MHz）
最低信号接收功率（dBm）
干扰信号功率（dBm）
频率偏移（kHz）
5
-95.6
-49
340+m*180
m=0,1,2,3,4,9,14,19,24
10
-92.6
-49
340+m*180
m=0,1,2,3,4,9,14,19,24
15
-90.8
-49
340+m*180
m=0,1,2,3,4,9,14,19,24
20
-89.6
-49
340+m*180
m=0,1,2,3,4,9,14,19,24
表格21 在窄带干扰下对于ACS的需求
图 40显示了窄带干扰ACS测试中的DDC输入信号频谱。
从表格22可以看到，在窄带干扰信号的功率比接收信号功率高47dB左右的时候，性能上没有任何损失。当干扰信 号比接收信号高47+24=71dB时，对于RCE才带来3dB不到的恶化。
图40 在窄带ACS测试中的DDC输入信号频谱
带内信号的SNR（dB）
干扰信号相对接收信号功率（dB）
EVM（%）
RCE（dB）
11.9
47
25.4, 25.3, 25.4, 25.5
-11.9, -11.9, -11.9, -11.9,
11.9
47+24
35.3, 35.0, 35.5, 35.3
-9.1, -9.1, -9.0, -9.1
表格22 窄带ACS测试下的性能
同频带阻塞（In-BandBlocking）
同频带阻塞主要是用于测量当信号在同频带有干扰信号时的接收能力。
表格 23显示了对于所有配置的同频带阻塞测试的需求。干扰信号的中心频率需要位于(FUL_low 20)MHz到(FUL_high + 20)MHz之间。例如，band1时，FUL_low=1920MHz，FUL_high=1980MHz，因此干扰信号需要位于1900MHz和2000MHz之间。
通道带宽（MHz）
最低信号接收功率（dBm）
干扰信号功率（dBm）
频率偏移（MHz）
5
-95.6
-43
7.5
10
-92.6
-43
7.5
15
-90.8
-43
7.5
20
-89.6
-43
7.5
表格23 对于同频带阻塞测试的需求
图 41显示了同频带阻塞测试中的DDC输入信号频谱。
图41 在同频带阻塞测试中的DDC输入信号频谱
从表格24中可以看到，干扰信号比接收信号大53dB的时候，性能几乎没有损失。当干扰信号比接收信号高53+18=71dB时，对于RCE才带来3dB不到的恶化。
带内信号的SNR（dB）
干扰信号相对接收信号功率（dB）
EVM（%）
RCE（dB）
11.9
53
25.6, 25.5, 25.5, 25.7
-11.9, -11.9, -11.9, -11.8,
11.9
53+18
35.5, 35.1, 35.4, 35.6
-9.0, -9.1, -9.0, -9.0
表格24 同频带阻塞测试下的性能
宽带互调（WidebandIntermod）
宽带互调性能测试主要用来测量当同频带内有2个干扰信号时的接收性能。这个2个信号的频率有协议定义，2个信号分别是5MHz的LTE信号以及单音信号（CW）。
表格 25显示了在宽带互调干扰下的需求。
通道带宽（MHz）
最低信号接收功率（dBm）
干扰信号功率（dBm）
频率偏移（MHz）
干扰信号类型
5
-95.6
-52
7.5
17.5
CW
5MHz LTE
10
-92.6
-52
7.5
17.5
CW
5MHz LTE
15
-90.8
-52
7.5
18.0
CW
5MHz LTE
20
-89.6
-52
7.5
18.2
CW
5MHz LTE
表格25 在宽带互调干扰下的需求
图 42显示了宽带互调测试中的DDC输入信号频谱。
图42 在宽带互调测试中的DDC输入信号频谱
从表格26中可以看到，干扰信号比接收信号大44dB的时候，性能几乎没有损失。当干扰信号比接收信号高44+22=66dB时，对于RCE才带来3dB不到的恶化。
带内信号的SNR（dB）
干扰信号相对接收信号功率（dB）
EVM（%）
RCE（dB）
11.9
44
25.5, 25.4, 25.4, 25.5
-11.9, -11.9, -11.9, -11.8,
11.9
44+22
34.9, 35.3, 34.9, 34.9
-9.2, -9.1, -9.1, -9.2
表格26 宽带互调测试下的性能
窄带互调（Wideband Intermod）
窄带互调测试和宽带性能测试完全一样，仅仅是2个干扰信号中的一个变成了5MHz LTE信号的一个resource block。
表格 27显示了在窄带互调干扰下的需求。
通道带宽（MHz）
最低信号接收功率（dBm）
干扰信号功率（dBm）
频率偏移（kHz）
干扰信号类型
5
-95.6
-52
360
1060
CW
1 RB
10
-92.6
-52
415
1420
CW
1 RB
15
-90.8
-52
380
1600
CW
1 RB
20
-89.6
-52
345
1780
CW
1 RB
表格27 在窄带互调干扰下的需求
图 43显示了窄带互调测试中的DDC输入信号频谱。
图43 在窄带互调测试中的DDC输入信号频谱
从表格28中可以看到，干扰信号比接收信号大44dB的时候，性能几乎没有损失。当干扰信号比接收信号高44+22=66dB时，对于RCE才带来3dB不到的恶化。
带内信号的SNR（dB）
干扰信号相对接收信号功率（dB）
EVM（%）
RCE（dB）
11.9
44
25.5, 25.4, 25.4, 25.5
-11.9, -11.9, -11.9, -11.9,
11.9
44+22
34.7, 34.7, 35.0, 34.7
-9.2, -9.2, -9.1, -9.2
表格28 窄带互调测试下的性能