手持式頻譜儀FSH助力外場無線測試
在部署新的通信網絡的時候，外場條件下，手持式頻譜分析儀fsh能夠對基站發射的lte信號進行解調測試，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，能夠為保障網絡質量提供多方面的助力。
【關鍵字】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用越來越廣泛，為了保障通信質量，針對網絡設備及通信信號的現場測試需求也越來越多。網絡設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對外場測試，體積都會設計的比較小巧，重量較輕，而且采用電池供電的方式，使得現場測量更加方便。雖然手持式頻譜儀設計的比臺式儀表小巧，但是也能夠支持多種測試功能，使得在現場一臺儀表就能夠應對發射功率測量、天饋線測量、基站信號解調、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域八十余年的經驗和創新技術，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）,同時可以支持對現有的2g、3g、4g信號進行解調。
手持式頻譜分析儀fsh首先能夠對信號進行頻譜分析，而且標配內置低噪放，可以測量非常微弱地無線信號。在頻譜測量的基礎上，fsh還具備各種信號解調功能，其解調帶寬為20mhz，可以對gsm、wcdma、td-scdma、cdma2000、1xev_do、lte fdd、lte tdd等各種信號進行解調，使得維護人員可以在現場對基站發射信號質量進行分析。fsh還可以內置跟蹤源和駐波比電橋，這樣也可以把fsh作為一臺矢量網絡分析儀來使用。
fsh配合r&s提供的外圍設備，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，可以用來定位現場的干擾信號。如果配合全向天線，fsh還可以用來測量現場的電磁場強度，如果需要對電磁場強測量結果進行記錄與分析，r&s還提供專門的軟件rfex，電磁場強測試系統組成
3.外場lte無線信號測量
隨著lte網絡建設規模越來越大，在外場環境下對lte網絡信號進行現場測量的需求也越來越多。對此，fsh配有強大的lte信號解調能力，能夠應對各種復雜測試。
3.1常規的lte信號解調模式為了能夠更好地支持網絡維護，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）、頻譜發射模板（sem）、載頻誤差（carrier error）、各種不同信道的功率和evm等參數，其中部分測量結果顯示見圖2。
3.2 通過空中接口（over the air）對lte信號進行解調
傳統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，從而對基站發射信號進行測量。但是這種方式需要先關掉基站饋線的信號，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，而且關掉信號期間還會影響該地區的通信服務，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射的lte信號并解調，而且支持mimo模式下空口lte信號解調。目前，空口解調模式下，fsh支持單天線、兩天線和四天線發射模式下的解調。圖3顯示的就是fsh在空口模式下，基站兩天線發射模式下的信號解調結果。
3.3 lte載波聚合信號解調隨著lte從3gpp rel.8演進至3gpp rel.10，也就是lte-advanced，很多lte網絡開始支持載波聚合技術，fsh也支持在單天線（siso）或者多天線（mimo）環境下對載波聚合的空口信號進行解調,為以后lte網絡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，能夠得到每個載波的發射功率、載頻誤差、同步信號強度、小區id、以及每個載波的雙天線定時誤差等參數，并且能夠根據幾個載波的小區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絡經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場通過測試來實現。
r&s fsh可以連接定向天線hl300（或者是he300），在現場實現干擾定位測量。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可以直接調用地圖文件并顯示在屏幕上；然后在有干擾的地區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
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，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絡的質量。
目前隨著通信網絡的大規模建設，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。
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【關鍵字】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用越來越廣泛，為了保障通信質量，針對網絡設備及通信信號的現場測試需求也越來越多。網絡設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對外場測試，體積都會設計的比較小巧，重量較輕，而且采用電池供電的方式，使得現場測量更加方便。雖然手持式頻譜儀設計的比臺式儀表小巧，但是也能夠支持多種測試功能，使得在現場一臺儀表就能夠應對發射功率測量、天饋線測量、基站信號解調、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域八十余年的經驗和創新技術，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）,同時可以支持對現有的2g、3g、4g信號進行解調。
手持式頻譜分析儀fsh首先能夠對信號進行頻譜分析，而且標配內置低噪放，可以測量非常微弱地無線信號。在頻譜測量的基礎上，fsh還具備各種信號解調功能，其解調帶寬為20mhz，可以對gsm、wcdma、td-scdma、cdma2000、1xev_do、lte fdd、lte tdd等各種信號進行解調，使得維護人員可以在現場對基站發射信號質量進行分析。fsh還可以內置跟蹤源和駐波比電橋，這樣也可以把fsh作為一臺矢量網絡分析儀來使用。
fsh配合r&s提供的外圍設備，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，可以用來定位現場的干擾信號。如果配合全向天線，fsh還可以用來測量現場的電磁場強度，如果需要對電磁場強測量結果進行記錄與分析，r&s還提供專門的軟件rfex，電磁場強測試系統組成
3.外場lte無線信號測量
隨著lte網絡建設規模越來越大，在外場環境下對lte網絡信號進行現場測量的需求也越來越多。對此，fsh配有強大的lte信號解調能力，能夠應對各種復雜測試。
3.1常規的lte信號解調模式為了能夠更好地支持網絡維護，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）、頻譜發射模板（sem）、載頻誤差（carrier error）、各種不同信道的功率和evm等參數，其中部分測量結果顯示見圖2。
3.2 通過空中接口（over the air）對lte信號進行解調
傳統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，從而對基站發射信號進行測量。但是這種方式需要先關掉基站饋線的信號，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，而且關掉信號期間還會影響該地區的通信服務，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射的lte信號并解調，而且支持mimo模式下空口lte信號解調。目前，空口解調模式下，fsh支持單天線、兩天線和四天線發射模式下的解調。圖3顯示的就是fsh在空口模式下，基站兩天線發射模式下的信號解調結果。
3.3 lte載波聚合信號解調隨著lte從3gpp rel.8演進至3gpp rel.10，也就是lte-advanced，很多lte網絡開始支持載波聚合技術，fsh也支持在單天線（siso）或者多天線（mimo）環境下對載波聚合的空口信號進行解調,為以后lte網絡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，能夠得到每個載波的發射功率、載頻誤差、同步信號強度、小區id、以及每個載波的雙天線定時誤差等參數，并且能夠根據幾個載波的小區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絡經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場通過測試來實現。
r&s fsh可以連接定向天線hl300（或者是he300），在現場實現干擾定位測量。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可以直接調用地圖文件并顯示在屏幕上；然后在有干擾的地區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
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，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絡的質量。
目前隨著通信網絡的大規模建設，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。
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