在部署新的通信網(wǎng)絡(luò)的時候，外場條件下，手持式頻譜分析儀fsh能夠?qū)景l(fā)射的lte信號進行解調(diào)測試，而且配合定向天線還能夠定位干擾信號來源。手持式頻譜分析儀作為外場測試的多面手，能夠為保障網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提供多方面的助力。
【關(guān)鍵字】手持式頻譜分析儀；外場測試；lte；fsh
1. 引言
無線電通信在我們的日常生活中應(yīng)用越來越廣泛，為了保障通信質(zhì)量，針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及通信信號的現(xiàn)場測試需求也越來越多。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護人員在日常工作中，針對外場測試，手持式頻譜分析儀已經(jīng)成為維護人員非常得力的幫手。
與臺式儀表不同，通常手持式頻譜分析儀為了應(yīng)對外場測試，體積都會設(shè)計的比較小巧，重量較輕，而且采用電池供電的方式，使得現(xiàn)場測量更加方便。雖然手持式頻譜儀設(shè)計的比臺式儀表小巧，但是也能夠支持多種測試功能，使得在現(xiàn)場一臺儀表就能夠應(yīng)對發(fā)射功率測量、天饋線測量、基站信號解調(diào)、干擾信號查找等多種測試需求。
2. 外場測試的多面手
羅德與施瓦茨公司（下文簡稱r&s）以其在無線電測試與測量領(lǐng)域八十余年的經(jīng)驗和創(chuàng)新技術(shù)，推出了第二代手持式頻譜儀fsh。fsh的測量頻率可以到20ghz，本身具有非常好的噪底（-161dbm/hz）,同時可以支持對現(xiàn)有的2g、3g、4g信號進行解調(diào)。
手持式頻譜分析儀fsh首先能夠?qū)π盘栠M行頻譜分析，而且標配內(nèi)置低噪放，可以測量非常微弱地無線信號。在頻譜測量的基礎(chǔ)上，fsh還具備各種信號解調(diào)功能，其解調(diào)帶寬為20mhz，可以對gsm、wcdma、td-scdma、cdma2000、1xev_do、lte fdd、lte tdd等各種信號進行解調(diào)，使得維護人員可以在現(xiàn)場對基站發(fā)射信號質(zhì)量進行分析。fsh還可以內(nèi)置跟蹤源和駐波比電橋，這樣也可以把fsh作為一臺矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來使用。
fsh配合r&s提供的外圍設(shè)備，還可以完成其它測試。fsh可以與r&s提供的功率探頭相連，這樣fsh就可以當做功率計主機來使用。r&s還提供定向天線，配合fsh使用的話，可以用來定位現(xiàn)場的干擾信號。如果配合全向天線，fsh還可以用來測量現(xiàn)場的電磁場強度，如果需要對電磁場強測量結(jié)果進行記錄與分析，r&s還提供專門的軟件rfex，電磁場強測試系統(tǒng)組成
3.外場lte無線信號測量
隨著lte網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模越來越大，在外場環(huán)境下對lte網(wǎng)絡(luò)信號進行現(xiàn)場測量的需求也越來越多。對此，fsh配有強大的lte信號解調(diào)能力，能夠應(yīng)對各種復(fù)雜測試。
3.1常規(guī)的lte信號解調(diào)模式為了能夠更好地支持網(wǎng)絡(luò)維護，r&s fsh 能夠支持對lte fdd和lte tdd信號的多種測試項目，包括信道功率（channel power）、鄰道泄漏比（aclr）、頻譜發(fā)射模板（sem）、載頻誤差（carrier error）、各種不同信道的功率和evm等參數(shù)，其中部分測量結(jié)果顯示見圖2。
3.2 通過空中接口（over the air）對lte信號進行解調(diào)
傳統(tǒng)的外場手持式頻譜分析儀測量基站信號的方式都是將連接發(fā)射塔上天線的饋線斷開，利用饋線將信號送入頻譜儀，從而對基站發(fā)射信號進行測量。但是這種方式需要先關(guān)掉基站饋線的信號，然后連接頻譜儀，再激活基站，才能進行測量。這種方式不但過程繁瑣，而且關(guān)掉信號期間還會影響該地區(qū)的通信服務(wù)，還有就是有些天線塔的位置維護人員不易到達，給維護工作帶來了很多麻煩。
為此，r&s公司的fsh提供了空口(over the air)測試功能，就是說fsh能夠利用天線接收附近基站發(fā)射的lte信號并解調(diào)，而且支持mimo模式下空口lte信號解調(diào)。目前，空口解調(diào)模式下，fsh支持單天線、兩天線和四天線發(fā)射模式下的解調(diào)。圖3顯示的就是fsh在空口模式下，基站兩天線發(fā)射模式下的信號解調(diào)結(jié)果。
3.3 lte載波聚合信號解調(diào)隨著lte從3gpp rel.8演進至3gpp rel.10，也就是lte-advanced，很多l(xiāng)te網(wǎng)絡(luò)開始支持載波聚合技術(shù)，fsh也支持在單天線（siso）或者多天線（mimo）環(huán)境下對載波聚合的空口信號進行解調(diào),為以后lte網(wǎng)絡(luò)演進之后的外場維護提供了保障。如圖4所示：基站為兩天線發(fā)射、三載波聚合場景，fsh通過空中接口接收到lte信號進行解調(diào)，能夠得到每個載波的發(fā)射功率、載頻誤差、同步信號強度、小區(qū)id、以及每個載波的雙天線定時誤差等參數(shù)，并且能夠根據(jù)幾個載波的小區(qū)id是否一樣來自動判斷三個載波信號是否是載波聚合信號。
4. 外場干擾信號定位
目前空中6ghz以下的通信信號越來越多，頻譜資源越來越擁擠，導致一些運營商的通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常受到不明來源的干擾。每個運營商都可以從自己的后臺看到哪些地區(qū)的通信受到了干擾，但是要真正定位干擾源，很多時候還是需要在現(xiàn)場通過測試來實現(xiàn)。
r&s fsh可以連接定向天線hl300（或者是he300），在現(xiàn)場實現(xiàn)干擾定位測量。hl300是r&s專門研制用于與fsh配合使用的定向天線，該天線內(nèi)置gps接收模塊及電子羅盤，在測試過程中可以實時顯示目前測試人員所處的gps位置以及目前天線所指向的方位角信息。配合fsh的“音頻嘯叫”功能，測試人員可以根據(jù)所聽到的聲音尖銳程度來判斷該方向上信號強度的大小，可用于定位干擾源的方向。
除了利用方位角信息來追蹤干擾源之外，fsh還提供“三角定位”的方法來定位干擾源。三角定位測試界面如圖6所示。首先，利用r&s提供的軟件osm wizard下載所在城市的地圖，fsh可以直接調(diào)用地圖文件并顯示在屏幕上；然后在有干擾的地區(qū)不同的地點上分別記錄下干擾源的方位，fsh會自動在該方位角上畫一條直線；后激活三角定位功能，fsh會自動根據(jù)幾條直線的交叉點畫出一個圓圈，定位出干擾信號可能的位置。
5. 小結(jié)
本文首先介紹了手持式頻譜分析儀的多種測試功能；然后重點介紹了lte的外場測試功能，除了支持傳統(tǒng)的lte射頻測試之外，fsh還支持對空口接收的lte信號進行解調(diào)，此外還支持對lte載波聚合信號的測試；后介紹了fsh配合定向天線進行干擾定位測試，可以進一步保障了通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量。
目前隨著通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，針對外場維護測試的需求也越來越多，r&s公司的手持式頻譜分析儀fsh便于攜帶且功能強大，能夠幫助維護人員更快的完成外場測試。