3GPP TS 38.141 深度解读 — NR 基站一致性测试

youngerwang2026-08-08 12:28

3GPP TS 38.141 深度解读 --- NR 基站一致性测试

版本 : V16.x (Release 16)

协议全称 : NR; Base Station (BS) conformance testing

协议族 : 38 系列 --- NR 射频一致性测试

关联规范 : TS 38.104 (BS 射频要求)、TS 38.101 (UE 射频要求)、TS 38.521 (UE 一致性测试)、TS 38.142 (IAB 一致性测试)

负责工作组 : 3GPP RAN4

适用基站类型: BS Type 1-C (FR1 传导)、BS Type 1-H (FR1 传导+FR2 OTA)、BS Type 1-O (FR2 OTA)、BS Type 2-O (FR2 OTA)

一、文档概览与知识导图

1.1 协议定位

TS 38.141 是 3GPP NR 基站射频一致性测试规范，它与 TS 38.104（基站射频要求规范）构成"要求-验证"对。38.104 定义"基站应该满足什么指标"，38.141 定义"如何测量和判定基站是否满足这些指标"。这类似于 LTE 时代 TS 36.141 与 TS 36.104 的关系。

1.2 协议结构总览

复制代码 
3GPP TS 38.141 --- NR BS Conformance Testing
├── Part 1: Conducted Conformance Testing (38.141-1)
│   ├── 第1章: Scope
│   ├── 第2章: References
│   ├── 第3章: Definitions, Symbols and Abbreviations
│   │   ├── BS Type 1-C: FR1, Conducted only
│   │   ├── BS Type 1-H: FR1 + FR2, Hybrid (Conducted + OTA)
│   │   └── BS Type 1-O / 2-O: FR2, OTA only
│   ├── 第4章: Test Conditions and Configurations ★核心★
│   │   ├── 4.1  General Test Conditions
│   │   │   ├── 正常条件: +15°C ~ +35°C, 标称供电电压
│   │   │   └── 极端条件: -5°C ~ +45°C (室外), 电压 ±10%
│   │   ├── 4.2  RF Channels and Bands
│   │   ├── 4.3  Test Signal Configurations
│   │   │   ├── TM1.1 ~ TM3.3 (发射机 Test Models)
│   │   │   └── FRC A1 ~ A5 (接收机 Fixed Reference Channels)
│   │   ├── 4.4  Base Station Classes
│   │   ├── 4.5  Test Environments
│   │   └── 4.6  Measurement Uncertainties
│   ├── 第5章: Transmitter Tests (Conducted) ★核心★
│   │   ├── 5.1  General
│   │   ├── 5.2  BS Output Power
│   │   ├── 5.3  Transmitted Signal Quality
│   │   │   ├── 5.3.1 Frequency Error
│   │   │   ├── 5.3.2 Modulation Quality (EVM)
│   │   │   └── 5.3.3 Time Alignment Error (TAE)
│   │   ├── 5.4  Unwanted Emissions
│   │   │   ├── 5.4.1 Occupied Bandwidth
│   │   │   ├── 5.4.2 Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR)
│   │   │   ├── 5.4.3 Spectrum Emission Mask (SEM)
│   │   │   └── 5.4.4 Transmitter Spurious Emissions
│   │   ├── 5.5  Transmitter Intermodulation
│   │   └── 5.6  Transmit ON/OFF Power
│   ├── 第6章: Receiver Tests (Conducted) ★核心★
│   │   ├── 6.1  General
│   │   ├── 6.2  Reference Sensitivity
│   │   ├── 6.3  Dynamic Range
│   │   ├── 6.4  In-Channel Selectivity (ICS)
│   │   ├── 6.5  Adjacent Channel Selectivity (ACS)
│   │   ├── 6.6  Blocking
│   │   │   ├── 6.6.1 In-Band Blocking
│   │   │   └── 6.6.2 Out-of-Band Blocking
│   │   ├── 6.7  Receiver Intermodulation
│   │   └── 6.8  Receiver Spurious Emissions
│   └── 第7章: Performance Tests (Conducted)
│       ├── 7.1  General
│       ├── 7.2  PUSCH Performance
│       ├── 7.3  PUCCH Performance
│       └── 7.4  PRACH Performance
│
└── Part 2: Radiated Conformance Testing (38.141-2, FR2)
    ├── 第1-3章: Scope, References, Definitions
    ├── 第4章: OTA Test Conditions and Configurations
    │   ├── 4.1  OTA Test Environments (暗室要求)
    │   │   ├── Direct Far Field (DFF)
    │   │   ├── Indirect Far Field (IFF) / CATR
    │   │   └── Near Field to Far Field (NFTF)
    │   ├── 4.2  DUT Placement and Positioning
    │   ├── 4.3  OTA Peak Directions Sets
    │   └── 4.4  OTA Coverage Range
    ├── 第5章: OTA Transmitter Tests
    │   ├── 5.1  OTA Output Power (TRP/EIRP)
    │   ├── 5.2  OTA Transmitted Signal Quality
    │   ├── 5.3  OTA Unwanted Emissions
    │   └── 5.4  OTA Transmitter Intermodulation
    ├── 第6章: OTA Receiver Tests
    │   ├── 6.1  OTA Sensitivity
    │   ├── 6.2  OTA Dynamic Range
    │   ├── 6.3  OTA Selectivity
    │   └── 6.4  OTA Blocking
    └── 第7章: OTA Performance Tests
        ├── 7.1  OTA PUSCH Performance
        ├── 7.2  OTA PUCCH Performance
        └── 7.3  OTA PRACH Performance

1.3 基站类型与测试方法映射

BS Type 频率范围 测试方法 适用规范 典型场景
1-C FR1 (sub-7 GHz) 传导 (Conducted) 38.141-1 传统宏基站，天线端口可物理接入
1-H FR1 + FR2 混合 (Conducted + OTA) 38.141-1 + 38.141-2 混合架构基站，FR1 传导 + FR2 OTA
1-O FR2 (mmWave) OTA 38.141-2 集成天线 mmWave 基站
2-O FR2 (mmWave) OTA 38.141-2 分布式架构 mmWave 基站 (O-RAN)

二、逐章节深度解读

Part 1: Conducted Conformance Testing (38.141-1)

第4章：Test Conditions and Configurations

本章是整个 38.141-1 的基石，定义了所有测试的通用条件和信号配置，包括测试环境、测试信号模型和参考信道。

4.1 测试环境条件

温度条件:

环境类型 温度范围 适用范围
正常条件 +15°C ~ +35°C 所有测试项目的默认条件
极端条件（室外） -5°C ~ +45°C 室外型基站发射机测试
极端条件（室内） +5°C ~ +40°C 室内型基站发射机测试

供电电压:

  • 标称供电电压：制造商声明的标称值
  • 极端电压范围：标称值 ±10%（交流供电），或制造商声明的上下限（直流供电）

湿度:

  • 正常条件：20% ~ 85% RH
  • 极端条件：不结露条件下的制造商声明范围
4.2 测试信号配置

TS 38.141-1 定义了两类核心测试信号：

  1. Test Models ™: 用于发射机测试的标准 PDSCH 波形，共 8 种（FR1）
  2. Fixed Reference Channels (FRC): 用于接收机和性能测试的标准 PUSCH/PDSCH 波形
4.3 Test Model ™ 详解
TM 设计原则

Test Model 的核心设计目标是生成特定功率谱密度的下行信号，以测试发射机在不同负载条件下的射频性能。每种 TM 通过以下参数区分：

  • PDSCH 资源分配：全带宽 vs 部分带宽 vs 梳状分配
  • PDSCH EPRE 功率提升 (Boost)：相对于参考信号 (RS EPRE) 的功率偏移
  • 调制方式：QPSK / 16QAM / 64QAM / 256QAM
  • DMRS 配置：单符号 vs 双符号，前置加载 vs 附加 DMRS
FR1 Test Models 完整列表
Test Model 主要用途 资源分配特点 PDSCH 调制 PDSCH EPRE Boost 波形特点
TM1.1 输出功率、ACLR、SEM、杂散、TAE、ON/OFF 功率 全带宽分配，Type 1 连续映射 QPSK 0 dB (无提升) 功率密度均匀，测试最大功率场景
TM1.2 发射机互调、EVM 全带宽分配，Type 0 bitmap 互补分配 QPSK 根据 RB 数量动态计算 两个 RNTI 交替 RB，不同功率
TM2 EVM（全调制测试） 每 slot 仅 1 个 PRB（扫描式），QPSK QPSK/16QAM/64QAM/256QAM 0 dB (无提升) PRB 扫描: 左→中→右 循环
TM2a EVM（全调制，含 256QAM） 每 slot 仅 1 个 PRB（扫描式） QPSK/16QAM/64QAM/256QAM 0 dB (无提升) TM2 的扩展，支持 256QAM
TM3.1 EVM（部分带宽、高功率） 部分带宽分配（约 50% RB） QPSK/16QAM/64QAM 3 dB 模拟高功率密度场景
TM3.1a EVM（部分带宽，含 256QAM） 部分带宽分配（约 50% RB） QPSK/16QAM/64QAM/256QAM 3 dB TM3.1 的 256QAM 扩展版
TM3.2 EVM（部分带宽、高功率） 部分带宽分配（约 25% RB） QPSK/16QAM/64QAM 6 dB 最高功率密度场景
TM3.3 EVM（部分带宽、最高功率） 部分带宽分配（约 25% RB） QPSK/16QAM/64QAM/256QAM 6 dB TM3.2 的 256QAM 扩展版
TM 功率分配机制

以 100MHz 带宽 (273 RB)、30kHz SCS 为例的典型 TM 功率配置：

TM1.1 功率分配:

复制代码 
全带宽 273 RB，QPSK 调制
  RS EPRE (参考信号每 RE 能量): P_RS = 参考电平 (0 dB)
  PDSCH EPRE: P_PDSCH = P_RS (0 dB boost)
  
  时域结构 (TDD, DDDDDDDSUU):
  ┌────────────────────────────────────────────┐
  │ Slot 0 (DL): ████████████████████████████  │  全 RB PDSCH
  │ Slot 1 (DL): ████████████████████████████  │
  │ ...                                        │
  │ Slot 6 (DL): ████████████████████████████  │
  │ Slot 7 (S):  ██████░░░░  (6DL+GP+4UL)     │
  │ Slot 8 (UL): ░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░  │
  │ Slot 9 (UL): ░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░  │
  └────────────────────────────────────────────┘
  
  PDCCH: 每 slot 前 2 符号，频域占 3 RB (RNTI=2)
  PDSCH: RNTI=0 占用非 PDCCH RB 的全部符号
         RNTI=2 占用 PDCCH RB 的符号 2~13 (补充)

TM1.2 功率分配:

复制代码 
全带宽，Type 0 bitmap 互补分配
  RNTI 0: RBG 0,2,4,... (偶数 RBG) → 低功率
  RNTI 1: RBG 1,3,5,... (奇数 RBG) → 高功率
  
  功率比 ρ_A = δ_power-offset + P_A + 10log₁₀(2)
  高功率 RNTI 的 EPRE 约比低功率 RNTI 高 3~6 dB

TM3.1 功率分配 (50% RB, 3 dB Boost):

复制代码 
BWP 内约 50% RB 分配 PDSCH
  PDSCH EPRE = RS EPRE + 3 dB
  
  典型配置 (100MHz, 273 RB):
  分配的 RB 数 ≈ 136 RB
  非分配 RB: 零功率 (用于评估 ACLR)

TM3.2 功率分配 (25% RB, 6 dB Boost):

复制代码 
BWP 内约 25% RB 分配 PDSCH
  PDSCH EPRE = RS EPRE + 6 dB
  
  典型配置 (100MHz, 273 RB):
  分配的 RB 数 ≈ 68 RB
  这是功率密度最高的 TM，对发射机线性度要求最严苛
DMRS 配置

所有 FR1 TM 的 DMRS 配置:

  • DMRS Type: Type 1 (comb-2 + 2 CS) 或 Type A (前置加载)
  • DMRS 符号数: 单符号 (Single-symbol DMRS)
  • DMRS 位置: l₀ = 2 (PDSCH mapping type A 的前置 DMRS)
  • 附加 DMRS: 无 (仅前置 DMRS)
4.4 Fixed Reference Channel (FRC) 定义

FRC 用于接收机测试和性能测试，定义了标准化的 PUSCH/PDSCH 配置。

FRC for Receiver Tests (PUSCH)
FRC 用途 RB 分配 调制 码率 目标 SNR MCS Index
A1-1 参考灵敏度 (全带宽) 全带宽分配 QPSK ~1/3 (R ≈ 0.33) 参考灵敏度电平 MCS 0~2
A1-2 参考灵敏度 (全带宽) 全带宽分配 QPSK ~1/3 参考灵敏度电平 MCS 0~2
A1-3 参考灵敏度 (部分带宽) 部分带宽 QPSK ~1/3 参考灵敏度电平 MCS 0~2
A2-1 动态范围 全带宽分配 16QAM ~2/3 (R ≈ 0.67) AWGN 干扰下 MCS 10~12
A2-2 动态范围 全带宽分配 64QAM ~3/4 (R ≈ 0.75) AWGN 干扰下 MCS 17~19
A2-3 动态范围 全带宽分配 256QAM ~4/5 (R ≈ 0.80) AWGN 干扰下 MCS 20~22
A3-1 ICS / ACS / 阻塞 全带宽分配 QPSK ~1/3 干扰存在时 MCS 0~2
A3-2 ICS / ACS / 阻塞 全带宽分配 16QAM ~2/3 干扰存在时 MCS 10~12
A4-1 互调测试 全带宽分配 QPSK ~1/3 CW+调制干扰 MCS 0~2
A4-2 互调测试 全带宽分配 16QAM ~2/3 CW+调制干扰 MCS 10~12
A5-1 窄带分配参考 25 RB QPSK ~1/3 参考灵敏度 MCS 0~2
FRC 配置详细参数 (以 A1-1 为例)
复制代码 
FRC A1-1 (参考灵敏度测试, 30kHz SCS, 100MHz BW)
  ┌─────────────────────────────────────────────────┐
  │ 参数                  │ 配置值                    │
  ├─────────────────────────────────────────────────┤
  │ 信道带宽              │ 100 MHz                   │
  │ SCS                   │ 30 kHz                    │
  │ RB 总数               │ 273                       │
  │ 分配 RB 数            │ 273 (全带宽)              │
  │ 起始 RB               │ 0                         │
  │ PUSCH Mapping Type    │ A                         │
  │ DMRS Type             │ Type 1                    │
  │ DMRS 位置             │ l₀ = 2 (前置)            │
  │ 附加 DMRS             │ 1 个 (位置 l₁ = 7)       │
  │ 调制方式              │ QPSK                      │
  │ 目标码率              │ R ≈ 0.33 (约 1/3)         │
  │ MCS Table             │ Table 5.1.3.1-1 (64QAM)   │
  │ 传输层数              │ 1                         │
  │ 波形                  │ CP-OFDM                   │
  │ 参考灵敏度电平        │ -101.5 dBm (典型, 30kHz)  │
  └─────────────────────────────────────────────────┘

第5章：Transmitter Tests (Conducted)

发射机测试是 38.141-1 中内容最丰富的章节，涵盖基站发射链路的所有关键射频指标。

5.2 BS Output Power
测试目的

验证基站在最大发射功率配置下的输出功率是否符合制造商声明值和规范限值。

测试配置
  • 测试信号: TM1.1 (全带宽 QPSK)
  • 测量带宽: 信道带宽
  • 测试端口: 每个发射天线连接器 (TAB connector)
  • 测量设备: 功率计 或 频谱分析仪 (信道功率测量模式)
限值要求
参数 要求 说明
额定输出功率 (Prated) 制造商声明 通常为 20W ~ 200W/天线 (43~53 dBm)
功率容差 +2 dB / -2 dB (正常条件) 极端条件下放宽至 ±2.5 dB
总功率 (多天线) Σ 各天线功率 对于 MIMO 基站
测试方法
复制代码 
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│              BS Output Power 测试框图                        │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│   ┌──────────┐     ┌──────────┐     ┌──────────┐          │
│   │   BS     │────▶│ 衰减器    │────▶│ 功率计    │          │
│   │  (DUT)   │     │ (如需)    │     │ /频谱仪   │          │
│   └──────────┘     └──────────┘     └──────────┘          │
│                                                             │
│   步骤:                                                     │
│   1. 配置 BS 发射 TM1.1 信号，功率设为 Prated               │
│   2. 在所有发射天线端口逐一测量输出功率                       │
│   3. 计算总辐射功率 = Σ P_antenna(i)                        │
│   4. 验证: |P_measured - P_rated| ≤ 2 dB                   │
│   5. 在极端温度和电压条件下重复测试                          │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
5.3 Transmitted Signal Quality
5.3.1 Frequency Error

测试目的: 验证基站载波频率精度。

测试方法:

复制代码 
使用 PSS/SSS 或 DMRS 进行频偏估计:

方法 A (基于 PSS/SSS):
  1. 接收 BS 下行信号
  2. 对 PSS/SSS 进行互相关，估计频偏
  3. 频率误差 Δf = f_measured - f_nominal

方法 B (基于 DMRS):
  1. 对 DMRS 符号进行信道估计
  2. 比较相邻 DMRS 符号的相位旋转
  3. 频率误差 = Δφ / (2π × Δt)

限值: ±(0.05 ppm + 12 Hz)  (BS Type 1-C, Wide Area)
       ±(0.1 ppm + 12 Hz)   (BS Type 1-C, Medium Range)
       ±(0.1 ppm + 12 Hz)   (BS Type 1-C, Local Area)

对于 3.5 GHz 频段 (n78)，Wide Area BS 的频率误差限值为 ±(0.05×10⁻⁶ × 3.5×10⁹ + 12) = ±187 Hz。

5.3.2 EVM (Error Vector Magnitude)

测试目的: 评估发射机调制质量，量化实际发射符号与理想符号之间的偏差。

EVM 定义:

复制代码 
EVM = √[ Σ|Z'(t,f) - I(t,f)|² / Σ|I(t,f)|² ] × 100%

其中:
  Z'(t,f) = 经过均衡后的测量信号
  I(t,f)  = 理想参考信号
  测量窗口: 1 subframe (1ms), 1 NRB = 12 subcarriers

EVM 限值 (BS Type 1-C / 1-H):

调制方式 PDSCH EVM 限值 对应星座点数 说明
QPSK ≤ 17.5% 4 基本调制，要求最宽松
16QAM ≤ 12.5% 16 中等调制
64QAM ≤ 8.0% 64 高阶调制
256QAM ≤ 3.5% 256 最高阶，要求最严苛

EVM 限值 (BS Type 2-O, FR2):

调制方式 PDSCH EVM 限值
QPSK ≤ 17.5%
16QAM ≤ 12.5%
64QAM ≤ 8.0%

注：BS Type 2-O (FR2) 在 R16 中不支持 256QAM。

EVM 测试配置:

参数 TM2/TM2a TM3.1/TM3.1a TM3.2/TM3.3
资源分配 1 PRB/slot (扫描) ~50% RB ~25% RB
PDSCH EPRE Boost 0 dB 3 dB 6 dB
测试调制 QPSK~256QAM QPSK~256QAM QPSK~256QAM
测量时长 ≥ 10 subframes ≥ 10 subframes ≥ 10 subframes
平均方式 全带宽平均 分配 RB 内平均 分配 RB 内平均

EVM 测量窗口:

复制代码 
┌──────────────────────────────────────────────────┐
│              EVM 测量窗口示意图                    │
├──────────────────────────────────────────────────┤
│                                                  │
│  频域: N_RB 个 RB × 12 子载波 = 12×N_RB RE      │
│  ┌─────────────────────────────────────────────┐ │
│  │ RB #0  │ RB #1  │ ...  │ RB #N-1 │         │ │
│  │ 12 RE  │ 12 RE  │      │ 12 RE   │         │ │
│  └─────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                  │
│  时域: 1 subframe = 14 OFDM symbols              │
│  ┌─────────────────────────────────────────────┐ │
│  │Sym0│Sym1│...│Sym12│Sym13│                   │ │
│  └─────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                  │
│  测量点数 = N_RB × 12 × N_symbols               │
│  最小统计量: 10 个下行子帧                        │
└──────────────────────────────────────────────────┘

残留 EVM 要求 (测试设备自身 EVM):

  • FR1: 残留 EVM < 0.5% (-46 dB)
  • FR2: 残留 EVM < 0.75% (-42.5 dB)
5.3.3 Time Alignment Error (TAE)

测试目的: 验证 MIMO/CA 场景下多个发射链路之间的时间对齐精度。

TAE 定义:

复制代码 
TAE = |T_frame(i) - T_frame(j)|

其中:
  T_frame(i) = 发射链路 i 的帧起始时间
  T_frame(j) = 发射链路 j 的帧起始时间

TAE 限值:

场景 TAE 限值 说明
MIMO (同频段) ≤ 65 ns 同一载波的多天线发射
CA (同频段) ≤ 260 ns 同频段内的载波聚合
CA (不同频段) ≤ 3 μs 跨频段载波聚合
MIMO + CA 组合 取上述最严值

测试方法:

  • 同时测量所有发射链路的帧定时
  • 使用 TM1.1 信号，全带宽配置
  • 对每个天线端口对计算 TAE
5.4 Unwanted Emissions
5.4.1 Occupied Bandwidth

测试目的: 测量包含 99% 总发射功率的带宽。

测试配置:

  • 测试信号: TM1.1
  • 测量方法: 频谱分析仪的 OBW 功能
  • RBW: ≥ 30 kHz (典型值)
  • VBW: ≥ 3 × RBW
  • 检波方式: RMS
  • 扫描时间: 自动

限值: 占用带宽 ≤ 信道带宽（例如 100MHz 信道，OBW ≤ 100MHz）

测量流程:

复制代码 
1. 设置频谱仪中心频率 = 信道中心频率
2. 设置 Span ≈ 2 × 信道带宽
3. 测量 99% 功率带宽
4. 读取 OBW 值并比较限值
5.4.2 ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio)

测试目的: 评估发射机对邻道的功率泄漏。

测试配置:

参数 NR 邻道 E-UTRA 邻道 (共存场景)
测试信号 TM1.1 TM1.1
信道带宽 同载波带宽 同载波带宽
邻道偏移 ±BW, ±2×BW 根据频段组合定义
测量滤波器 矩形滤波器 (BW = 信道带宽) 矩形滤波器
RBW 100 kHz 100 kHz
检波方式 RMS RMS

ACLR 限值:

场景 ACLR 限值 说明
第一邻道 (NR→NR) ≤ -45 dBc ±1 BW 偏移
第二邻道 (NR→NR) ≤ -45 dBc ±2 BW 偏移
E-UTRA 共存 (同频段) ≤ -45 dBc 与 LTE 共存
E-UTRA 共存 (相邻频段) ≤ -45 dBc 频段边缘

ACLR 测量方法:

复制代码 
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│                   ACLR 测量示意图                         │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                          │
│  功率密度                                                 │
│    ↑                                                     │
│    │  ┌───────────┐                                      │
│    │  │  主信道    │                                      │
│    │  │  P_main   │                                      │
│    │  └───────────┘                                      │
│    │        ↓ ACLR = 10log₁₀(P_main / P_adj)            │
│    │  ┌───┐          ┌───┐                               │
│    │  │低 │          │高 │                               │
│    │  │邻 │          │邻 │                               │
│    │  │道 │          │道 │                               │
│    │  └───┘          └───┘                               │
│    └──────────────────────────────▶ 频率                  │
│       -BW     0     +BW    +2BW                           │
│                                                          │
│  ACLR = -45 dBc (目标)                                   │
│  P_adj ≤ P_main - 45 dB                                  │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
5.4.3 SEM (Spectrum Emission Mask)

测试目的: 验证带外发射符合频谱发射掩模要求。

测试配置 (以 100MHz 信道为例):

频率偏移 Δf 测量带宽 RBW 限值 检波方式
0 ~ 0.05 MHz 30 kHz 30 kHz 参考电平 RMS
0.05 ~ BW/2 1 MHz 100 kHz 见 38.104 Table RMS
BW/2 ~ BW 1 MHz 100 kHz 见 38.104 Table RMS
BW ~ BW+10 MHz 1 MHz 100 kHz 见 38.104 Table RMS
BW+10 ~ Δf_max 1 MHz 1 MHz 见 38.104 Table RMS

SEM 典型限值 (n78, 100MHz, BS Type 1-C, Wide Area, P ≥ 38 dBm):

频率偏移 Δf SEM 限值 测量带宽 说明
0 ≤ Δf < 0.05 MHz -14 dBm 30 kHz 带内过渡带
0.05 ≤ Δf < 5.05 MHz -13 dBm 1 MHz 近带外
5.05 ≤ Δf < 10.05 MHz -13 dBm 1 MHz 近带外
10.05 ≤ Δf < 20 MHz -13 dBm 1 MHz 中带外
20 ≤ Δf < 30 MHz -13 dBm 1 MHz 远带外
30 ≤ Δf < Δf_max -25 dBm 1 MHz 远带外
5.4.4 Transmitter Spurious Emissions

测试目的: 验证宽频率范围内的杂散发射。

频率范围:

类别 频率范围 测量带宽/RBW 限值
Category A (通用) 9 kHz ~ 150 kHz 1 kHz -36 dBm
150 kHz ~ 30 MHz 10 kHz -36 dBm
30 MHz ~ 1 GHz 100 kHz -36 dBm
1 GHz ~ 12.75 GHz 1 MHz -30 dBm
12.75 GHz ~ 5th harmonic 1 MHz -30 dBm
Category B (共存) 根据频段定义 取决于频段 更严格 (典型 -52 dBm)

测试配置:

  • 测试信号: TM1.1
  • 发射机设为最大功率
  • 频谱仪: 扫频模式，峰值检波 (初步)，RMS 检波 (确认)
  • 排除 SEM 覆盖的带外区域

Category B 共存杂散示例 (n78 频段):

保护频段 频率范围 限值 RBW
LTE Band 42 下行 3400-3600 MHz (示例) -52 dBm 1 MHz
其他受保护业务 根据地区法规 -52 dBm 1 MHz
5.5 Transmitter Intermodulation

测试目的: 验证当干扰信号通过天线耦合进入发射机时，互调产物不超出限值。

测试配置:

复制代码 
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│          发射机互调测试框图                                │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                          │
│  ┌──────────┐   ┌──────────┐                            │
│  │ 信号源    │──▶│ 环行器    │                            │
│  │ (干扰)    │   │ /合路器   │                            │
│  └──────────┘   └────┬─────┘                            │
│                      │                                   │
│  ┌──────────┐        │        ┌──────────┐              │
│  │   BS     │────────┼───────▶│ 频谱仪    │              │
│  │  (DUT)   │        │        │          │              │
│  └──────────┘        │        └──────────┘              │
│                      │                                   │
│  干扰信号参数:                                            │
│  - 频率: 载波频率 ± BW/2 ± 偏移                           │
│  - 类型: NR 调制信号 (5 MHz BW)                          │
│  - 功率: 比 DUT 输出低 30 dB                             │
│                                                          │
│  互调产物限值:                                            │
│  - 三次互调产物: ≤ -45 dBc                               │
│  - 五次互调产物: ≤ -45 dBc                               │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘

干扰信号配置:

  • 干扰信号 1: NR 调制信号, 5 MHz BW, 频率 = fc ± (BW/2 + 2.5 MHz)
  • 干扰信号功率: P_int = P_BS_out - 30 dB
  • 关注频率: fc ± BW/2, fc ± 3BW/2 (三阶互调)
5.6 Transmit ON/OFF Power

测试目的: 验证 TDD 模式下发射机在 ON 和 OFF 状态之间的功率切换特性。

测试配置:

  • 测试信号: TM1.1
  • TDD 模式: 按配置的 DL/UL 图样
  • 测量: 时域功率 (零 span 模式)

关键参数:

参数 限值 说明
Transmit OFF Power ≤ -82 dBm/MHz 发射关闭期间的最大泄漏功率
Transmit ON/OFF 过渡时间 ≤ 10 μs 功率从 OFF→ON 或 ON→OFF 的过渡
瞬态周期 ≤ 10 μs 过渡时间包括在保护周期内
复制代码 
┌──────────────────────────────────────────────┐
│         TDD ON/OFF 功率时间图                 │
├──────────────────────────────────────────────┤
│                                              │
│  Power                                       │
│    ↑                                         │
│    │  ┌──────┐          ┌──────┐            │
│    │  │  ON  │          │  ON  │            │
│    │  │      │          │      │            │
│    │──┘      └──────────┘      └──          │
│    │  ↑      ↑          ↑      ↑            │
│    │  DL     OFF        DL     OFF          │
│    │         ↓                      → Time  │
│    │    OFF Power ≤ -82 dBm/MHz             │
│    │                                         │
│    │  ┌─ Transient ─┐  ┌─ Transient ─┐      │
│    │  │  ≤ 10 μs    │  │  ≤ 10 μs    │      │
└──────────────────────────────────────────────┘

第6章：Receiver Tests (Conducted)

接收机测试验证基站在上行接收链路中的解调性能。

6.2 Reference Sensitivity

测试目的: 确定基站能够达到 ≥95% 最大吞吐量所需的最小输入功率电平。

测试配置:

  • 测试信号: FRC A1-1 (QPSK, R ≈ 1/3, 全带宽)
  • 传播条件: AWGN
  • 通过准则: 吞吐量 ≥ 95% 最大吞吐量
  • 测试端口: 每个接收天线连接器

参考灵敏度电平 (P_REFSENS) 计算:

复制代码 
P_REFSENS (dBm) = 参考灵敏度功率电平

典型值 (30 kHz SCS, 100 MHz BW, BS Type 1-C Wide Area):
  ┌────────────────────────────────────────────┐
  │ 参数                     │ 值              │
  ├────────────────────────────────────────────┤
  │ 热噪声功率密度 (kT)      │ -174 dBm/Hz     │
  │ 接收机噪声系数 (NF)      │ 3.5 dB (典型)   │
  │ 所需 SNR (QPSK, R=1/3)  │ -1 dB           │
  │ 子载波带宽               │ 30 kHz = 44.8 dBHz│
  │ 天线增益 (接收分集)      │ 3 dB (2 Rx)     │
  ├────────────────────────────────────────────┤
  │ P_REFSENS = -174 + 44.8 + (-1) + 3.5 - 3  │
  │           ≈ -129.7 dBm (per antenna port)  │
  └────────────────────────────────────────────┘

测试流程:

复制代码 
1. 在 BS 天线端口注入 FRC A1-1 上行信号
2. 从 P_REFSENS 开始，逐步降低功率
3. 在每个功率电平测量 PUSCH 吞吐量
4. 找到吞吐量 ≥ 95% 最大吞吐量的最小功率电平
5. 验证该电平 ≤ 规范的参考灵敏度要求

通过条件: P_REFSENS_measured ≤ P_REFSENS_requirement
6.3 Dynamic Range

测试目的: 验证在 AWGN 干扰存在的情况下，基站接收机仍能正确解调较高阶调制的上行信号。

测试配置:

  • 有用信号: FRC A2-2 (64QAM, R ≈ 3/4)
  • AWGN 干扰: 在工作信道内注入 AWGN
  • 有用信号功率: P_REFSENS + 指定偏移
  • AWGN 功率: 使总噪声+干扰达到指定 SNR

测试条件:

参数 值
有用信号功率 P_REFSENS + 25 dB (典型)
AWGN 功率 使 Ior/Ioc = 指定值 (如 -1 dB)
通过准则 吞吐量 ≥ 95% 最大吞吐量
复制代码 
┌──────────────────────────────────────────────┐
│           Dynamic Range 测试框图              │
├──────────────────────────────────────────────┤
│                                              │
│  ┌──────────┐                                │
│  │ 信号源 1  │──┐                            │
│  │ (FRC)    │  │    ┌──────────┐            │
│  └──────────┘  ├───▶│ 合路器    │──▶ BS     │
│                │    └──────────┘   (DUT)    │
│  ┌──────────┐  │                            │
│  │ AWGN     │──┘                            │
│  │ 信号源   │                                │
│  └──────────┘                                │
│                                              │
│  有用信号: P_REFSENS + 25 dB                 │
│  AWGN 功率: 使 SINR 降到接近解调门限          │
└──────────────────────────────────────────────┘
6.4 In-Channel Selectivity (ICS)

测试目的: 验证当邻信道存在强 AWGN 干扰时，基站在有用信号信道内仍能正常解调。

测试配置:

  • 有用信号: FRC A3-1 (QPSK, R ≈ 1/3)

  • 干扰信号: AWGN, 带宽 = 有用信号带宽

  • 干扰频率偏移: 有用信号信道带宽的一半 (BW/2)

  • 干扰功率: 使有用信号功率 + 指定偏移

    ┌──────────────────────────────────────────────┐
    │ In-Channel Selectivity 频谱图 │
    ├──────────────────────────────────────────────┤
    │ │
    │ Power │
    │ ↑ │
    │ │ ┌────────┐ ┌────────┐ │
    │ │ │ 有用 │ │ 干扰 │ │
    │ │ │ 信号 │ │ (AWGN) │ │
    │ │ └────────┘ └────────┘ │
    │ └──────────────────────────────────▶ Freq│
    │ ←── BW ──→ ←── BW ──→ │
    │ fc fc+BW │
    │ │
    │ 干扰功率: P_wanted + X dB │
    │ X = 31 dB (BS Type 1-C Wide Area, 典型) │
    └──────────────────────────────────────────────┘

通过准则: 吞吐量 ≥ 95% 最大吞吐量

6.5 Blocking
6.5.1 In-Band Blocking

测试目的: 验证在接收频段内存在强带内干扰时的解调性能。

干扰配置:

参数 值
干扰类型 NR 调制信号 (5 MHz BW) 或 CW
有用信号 FRC A1-1, P = P_REFSENS + 6 dB
干扰频率偏移 ±(BW/2 + 2.5 MHz) ~ 频段边缘
干扰功率 P_wanted + 指定值 (典型 +36 ~ +43 dB)
6.5.2 Out-of-Band Blocking

测试目的: 验证在接收频段外存在强带外干扰时的解调性能。

干扰配置:

频率范围 干扰类型 干扰功率 有用信号偏移
1 MHz ~ 频段低端 CW -15 dBm +6 dB 以上
频段高端 ~ 12.75 GHz CW -15 dBm +6 dB 以上
共存频段 调制信号 根据频段 根据频段
6.6 Receiver Intermodulation

测试目的: 验证当两个干扰信号通过非线性产生三阶互调产物落入接收频段时的解调性能。

测试配置:

复制代码 
┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│           接收机互调测试框图                           │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                      │
│  干扰信号 1: CW, 频率 f1 = fc + Δf1                  │
│  干扰信号 2: NR 调制信号 (5 MHz), 频率 f2 = fc + Δf2 │
│                                                      │
│  条件: 2×f1 - f2 = fc (三阶互调产物落在有用信道)      │
│                                                      │
│  ┌──────────┐                                        │
│  │ CW 信号源│──┐                                     │
│  └──────────┘  │    ┌──────────┐                     │
│                ├───▶│ 合路器    │──▶ BS (DUT)        │
│  ┌──────────┐  │    └──────────┘                     │
│  │ 调制信号源│──┘                                     │
│  └──────────┘                                        │
│                                                      │
│  有用信号: FRC A4-1, P = P_REFSENS + 6 dB            │
│  CW 干扰: P = -48 dBm                                │
│  调制干扰: P = -48 dBm                               │
│  通过准则: 吞吐量 ≥ 95% 最大吞吐量                    │
└──────────────────────────────────────────────────────┘
6.7 Receiver Spurious Emissions

测试目的: 验证接收机在工作状态下不产生过量的杂散发射。

测试配置:

  • 频谱仪连接至接收天线端口
  • 频率范围: 9 kHz ~ 12.75 GHz (及更高次谐波)
  • 限值: 与发射机杂散 Category A 相同

第7章：Performance Tests (Conducted)

性能测试验证基站接收机在各种实际传播条件下的解调性能。

7.2 PUSCH Performance

测试目的: 验证 PUSCH 信道在不同传播条件下的吞吐量性能。

传播条件 (3GPP 标准信道模型):

传播条件 多径延迟扩展 最大多普勒 场景描述
AWGN 无多径 0 Hz 加性高斯白噪声，基准条件
EPA 45 ns 5 Hz Extended Pedestrian A，步行低速
EVA 357 ns 5 Hz / 70 Hz Extended Vehicular A，车载
ETU 991 ns 70 Hz / 300 Hz Extended Typical Urban，城市高速
TDLC 300 ns 100 Hz Tapped Delay Line C，一般城市
TDLA 30 ns 10 Hz Tapped Delay Line A，室内低速

PUSCH 吞吐量测试矩阵:

复制代码 
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│           PUSCH 性能测试矩阵 (部分示例)                    │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                          │
│  传播条件  │ MCS │ 目标码率 │ 参考 SNR │ 通过吞吐量      │
│ ──────────┼─────┼─────────┼─────────┼────────────────  │
│  AWGN     │  4  │  R≈0.44 │  -2.0 dB │  ≥ 95%          │
│  AWGN     │ 10  │  R≈0.48 │   4.0 dB │  ≥ 95%          │
│  AWGN     │ 17  │  R≈0.68 │  10.0 dB │  ≥ 95%          │
│  AWGN     │ 28  │  R≈0.93 │  21.0 dB │  ≥ 95%          │
│  EPA 5Hz  │  4  │  R≈0.44 │   1.0 dB │  ≥ 95%          │
│  EPA 5Hz  │ 17  │  R≈0.68 │  13.0 dB │  ≥ 95%          │
│  EVA 70Hz │  4  │  R≈0.44 │   3.0 dB │  ≥ 95%          │
│  EVA 70Hz │ 17  │  R≈0.68 │  17.0 dB │  ≥ 95%          │
│  ETU 70Hz │  4  │  R≈0.44 │   8.0 dB │  ≥ 95%          │
│  ETU 300Hz│  4  │  R≈0.44 │  10.0 dB │  ≥ 95%          │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘

通过准则: 在每个测试点，PUSCH 吞吐量 ≥ 规范表中定义的 95% 最大吞吐量曲线值。

7.3 PUCCH Performance

测试目的: 验证 PUCCH 格式的 ACK/NACK、CQI 检测性能。

关键指标:

  • ACK 漏检概率: P(ACK sent | DTX detected) ≤ 1%
  • NACK→ACK 错误概率: P(ACK detected | NACK sent) ≤ 0.1%
  • CQI 检测概率: P(CQI correct) ≥ 90%

测试配置:

  • 测试信号: 按规范定义的 PUCCH format 配置
  • 传播条件: AWGN, EPA, EVA, ETU
  • SNR 范围: 覆盖从灵敏度到高 SNR 区间
7.4 PRACH Performance

测试目的: 验证基站 PRACH 接收机的前导检测概率和虚警率。

关键指标:

指标 限值 说明
前导检测概率 (Pd) ≥ 99% @ 指定 SNR 在参考 SNR 下的正确检测率
虚警率 (Pfa) ≤ 0.1% 无前导发送时的错误检测率
定时估计精度 根据 PRACH 格式 前导到达时间估计误差

PRACH 格式与测试条件:

PRACH 格式 序列长度 SCS 最大小区半径 测试传播条件
Format 0 L=839 1.25 kHz ~14 km AWGN, TDLA30
Format A1 L=139 15 kHz ~1 km AWGN, TDLA30
Format A2 L=139 15 kHz ~2 km AWGN, TDLA30
Format B4 L=139 30 kHz ~0.5 km AWGN, TDLA30

Part 2: Radiated Conformance Testing (38.141-2, FR2)

4. OTA 测试环境
4.1 暗室类型
方法 原理 优点 缺点 典型场景
DFF (Direct Far Field) 直接远场，DUT 与探头距离 ≥ 2D²/λ 方法简单直接 需要非常大的暗室 (mmWave 下 > 几米) 小尺寸 DUT
IFF/CATR (Indirect Far Field) 使用抛物面反射镜将球面波转为平面波 暗室紧凑，测量区域大 反射镜成本高，低频性能差 主流方案
NFTF (Near Field to Far Field) 近场扫描 + 数学变换 暗室尺寸最小 测量时间长，算法复杂 大规模阵列
4.2 DUT 放置与坐标系
复制代码 
┌──────────────────────────────────────────────────┐
│           OTA 测试 3D 坐标系                      │
├──────────────────────────────────────────────────┤
│                                                  │
│                      z (天顶)                     │
│                      │                           │
│                      │   DUT                     │
│                      │  ┌───┐                   │
│                      │  │   │                   │
│                      │  └───┘                   │
│                     /│\                          │
│                    / │ \                         │
│                   /  │  \                        │
│                  /   │   \                       │
│                 /    │    \                      │
│                /     │     \                     │
│               /      │      \                    │
│              /       │       \                   │
│             /        │        \                  │
│            /         │         \                 │
│           /          │          \                │
│          /           │           \               │
│         /            │            \              │
│        /             │             \             │
│       /              │              \            │
│      /               θ               \           │
│     /                                 \          │
│    ┌──────────────────────────────────┐         │
│    └──────────────────────────────────┘  φ      │
│                    x → y                         │
│                                                  │
│  θ (theta): 俯仰角 (0° ~ 180°)                   │
│  φ (phi):   方位角 (0° ~ 360°)                   │
│  DUT 中心: 坐标原点                              │
└──────────────────────────────────────────────────┘
4.3 OTA Peak Directions Sets

为了减少测试时间，OTA 测试不要求在所有方向上进行测量，而是在一组"峰值方向"上测量。

峰值方向定义流程:

  1. 执行粗扫描 (coarse scan) 确定波束峰值方向
  2. 在峰值方向周围进行精细扫描
  3. 定义 OTA Peak Directions Set (通常包含 3~8 个方向)
5. OTA 发射机测试
5.1 OTA Output Power (TRP / EIRP)

TRP (Total Radiated Power) 测量:

复制代码 
TRP = (1/4π) × ∮ EIRP(θ,φ) dΩ

离散化 (3D 球面扫描):
TRP ≈ (π/2NM) × Σ_{n=1}^{N-1} Σ_{m=0}^{M-1} EIRP(θ_n, φ_m) × sin(θ_n)

其中:
  N = 俯仰角采样点数
  M = 方位角采样点数
  典型: N=12, M=12 → 144 个测量方向

EIRP 测量:

复制代码 
EIRP(θ,φ) = P_measured(θ,φ) + PathLoss_calibrated

在波束峰值方向测量:
EIRP_peak = max_{θ,φ} [EIRP(θ,φ)]

限值: 符合 38.104 中定义的 TRP/EIRP 要求。

5.2 OTA EVM

测试特点:

  • 在 OTA Peak Directions 进行 EVM 测量
  • EVM 限值与 Part 1 传导测试相同 (QPSK ≤ 17.5%, 64QAM ≤ 8.0%)
  • 需要考虑空间信道影响 (多径会导致 EVM 恶化)
6. OTA 接收机测试
6.1 OTA Sensitivity
复制代码 
OTA Sensitivity 测试流程:
1. 在 OTA Peak Direction 上发射上行参考信号
2. 调整有用信号功率
3. 测量 BS 上报的 PUSCH 吞吐量
4. 找到吞吐量 ≥ 95% max 的 EIS (Effective Isotropic Sensitivity)

EIS(θ,φ) = P_min(θ,φ) - G_antenna(θ,φ)

通过条件: EIS(θ,φ) ≤ EIS_requirement(θ,φ)
  对所有 OTA Peak Directions 成立
6.2 OTA Blocking / Selectivity

与传导测试类似，但在 OTA 环境下执行：

  • 有用信号通过 OTA 注入 (在峰值方向上)
  • 干扰信号通过额外的干扰探头注入 (可以来自不同方向)
  • 需要考虑空间选择性

三、测试模型 (Test Models) 详解

3.1 Test Model 与测试项目的映射关系

复制代码 
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│           TM 与测试项目映射矩阵                                │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                              │
│  测试项目              │ TM1.1│TM1.2│TM2 │TM2a│TM3.1│TM3.2│ │
│ ──────────────────────┼──────┼─────┼────┼────┼─────┼─────┤ │
│  BS Output Power      │  ✓   │     │    │    │     │     │ │
│  Transmit ON/OFF Power│  ✓   │     │    │    │     │     │ │
│  Frequency Error      │  ✓   │  ✓  │  ✓ │  ✓ │  ✓  │  ✓  │ │
│  EVM (全调制)         │      │     │  ✓ │  ✓ │  ✓  │  ✓  │ │
│  TAE (Time Alignment) │  ✓   │     │    │    │     │     │ │
│  Occupied Bandwidth   │  ✓   │     │    │    │     │     │ │
│  ACLR                 │  ✓   │     │    │    │     │     │ │
│  SEM                  │  ✓   │     │    │    │     │     │ │
│  Spurious Emissions   │  ✓   │     │    │    │     │     │ │
│  Tx Intermodulation   │  ✓   │  ✓  │    │    │     │     │ │
│  Rx Spurious Emissions│  ✓   │     │    │    │     │     │ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘

3.2 TM 功率分配详解

以 100 MHz 信道带宽 (273 RB, 30 kHz SCS) 为例：

TM1.1 --- 全带宽，均匀功率 (0 dB boost):

复制代码 
RS EPRE = 0 dB (参考电平)
PDSCH EPRE = 0 dB (相对于 RS)
所有 RB 等功率分配
总发射功率 = P_rated (如 200W = 53 dBm 每端口)
每个 RE 功率 ≈ P_rated - 10×log₁₀(273×12) ≈ 53 - 35.2 = 17.8 dBm/RE

TM3.1 --- 50% RB，3 dB boost:

复制代码 
分配 RB: 约 136 RB (50% × 273)
PDSCH EPRE = RS EPRE + 3 dB
总功率不变，但集中在更少 RB 上
每 RE 功率 ≈ P_rated - 10×log₁₀(136×12) + 3 = 53 - 32.1 + 3 = 23.9 dBm/RE
→ 功率密度提升 6 dB (因为 RB 减半 + 3 dB boost)

TM3.2 --- 25% RB，6 dB boost:

复制代码 
分配 RB: 约 68 RB (25% × 273)
PDSCH EPRE = RS EPRE + 6 dB
每 RE 功率 ≈ P_rated - 10×log₁₀(68×12) + 6 = 53 - 29.1 + 6 = 29.9 dBm/RE
→ 功率密度提升 12 dB (因为 RB 减为 1/4 + 6 dB boost)
→ 这是对发射机线性度最严苛的测试

3.3 FRC 与接收机测试的对应关系

FRC 调制 码率 测试项目 说明
A1-1 QPSK R≈1/3 参考灵敏度 全带宽，最低 SNR 要求
A1-2 QPSK R≈1/3 参考灵敏度 变体配置
A1-3 QPSK R≈1/3 参考灵敏度 部分带宽配置
A2-1 16QAM R≈2/3 动态范围 中等 SNR
A2-2 64QAM R≈3/4 动态范围 较高 SNR
A2-3 256QAM R≈4/5 动态范围 最高 SNR，仅 FR1
A3-1 QPSK R≈1/3 ICS / ACS / 阻塞 干扰场景，低调制
A3-2 16QAM R≈2/3 ICS / ACS / 阻塞 干扰场景，中调制
A4-1 QPSK R≈1/3 接收机互调 双音干扰
A4-2 16QAM R≈2/3 接收机互调 双音干扰
A5-1 QPSK R≈1/3 窄带参考 25 RB 窄带分配

四、与其他标准的脉络关系

4.1 与 TS 38.104 的对应关系

TS 38.104 定义"要求" (Requirements)，TS 38.141 定义"测试方法" (Test Methods)。下表展示核心条款对应关系：

38.104 条款 内容 38.141-1 条款 测试方法
6.2 BS Output Power 5.2 功率计/频谱仪直接测量
6.3 Transmitted Signal Quality 5.3 EVM/Frequency Error/TAE 测量
6.4 Unwanted Emissions 5.4 OBW/ACLR/SEM/杂散测量
6.5 Transmitter Intermodulation 5.5 双信号注入法
6.6 Transmit ON/OFF Power 5.6 零 span 时域测量
7.2 Reference Sensitivity 6.2 FRC 吞吐量测试
7.3 Dynamic Range 6.3 AWGN 干扰 + FRC
7.4 In-Channel Selectivity 6.4 AWGN 邻道干扰
7.5 ACS 6.5 NR 调制信号邻道干扰
7.6 Blocking 6.6 CW/调制带内带外阻塞
7.7 Receiver Intermodulation 6.7 CW + 调制双音
7.8 Receiver Spurious 6.8 频谱仪扫描

4.2 与 TS 38.521 (UE Conformance) 的对比

维度 TS 38.141 (BS) TS 38.521 (UE)
被测对象 基站发射机/接收机 用户设备发射机/接收机
测试端口 天线连接器 (TAB) 或 OTA 天线连接器 或 OTA
发射功率 +43 ~ +53 dBm (高功率) +23 ~ +26 dBm (低功率)
EVM 要求 QPSK ≤ 17.5%, 256QAM ≤ 3.5% QPSK ≤ 17.5%, 256QAM ≤ 3.5%
接收灵敏度 由 NF + SNR 决定 由 NF + SNR 决定
测试信号 TM / FRC (网络侧波形) FRC (UE 侧波形)
阻塞测试 干扰功率更大 (基站处理高功率) 干扰功率相对较小
ACLR 要求 ≤ -45 dBc ≤ -30 dBc (相对宽松)
性能测试 PUSCH/PUCCH/PRACH 解调 PDSCH/PDCCH/PBCH 解调
负责工作组 RAN4 RAN5

4.3 与 TS 38.142 (IAB Conformance) 的关系

TS 38.142 (NR; IAB-MT/DU Conformance Testing) 是 R16 新增规范，针对 Integrated Access and Backhaul (IAB) 节点的测试：

  • IAB-MT (Mobile Termination): 继承 UE 测试方法，参考 38.521

  • IAB-DU (Distributed Unit): 继承 BS 测试方法，参考 38.141

  • IAB 特有测试: 同时收发 (Simultaneous Tx/Rx)、自干扰消除、回传/接入链路间隔离度

    ┌─────────────────────────────────────────────────────┐
    │ 3GPP 一致性测试规范体系 │
    ├─────────────────────────────────────────────────────┤
    │ │
    │ RF 要求 (Requirements) │ 一致性测试 (Conformance)│
    │ ─────────────────────────│─────────────────────────│
    │ 38.101 (UE RF) │ 38.521 (UE Conformance)│
    │ 38.104 (BS RF) │ 38.141 (BS Conformance)│
    │ 38.115 (BS/UE) │ 38.142 (IAB Conformance)│
    │ 38.151 (CA) │ 38.522 (UE CA) │
    │ 38.171 (NR Positioning) │ 38.533 (NR Positioning) │
    │ │ │
    │ RAN4 制定要求 │ RAN4/RAN5 制定测试方法 │
    └─────────────────────────────────────────────────────┘

五、R15 → R16 → R18 演进路线

5.1 Release 15 (基础版本)

  • 38.141-1 (V15.0.0, 2018) : 首个 NR BS 传导一致性测试规范
    • BS Type 1-C 和 1-H 的传导测试
    • 8 种 TM (TM1.1 ~ TM3.3)
    • FRC A1~A5 系列
    • FR1 频段 (sub-6 GHz) 完整测试
  • 38.141-2 (V15.0.0, 2018) : 首个 NR BS 辐射一致性测试规范
    • BS Type 1-H, 1-O, 2-O 的 OTA 测试
    • FR2 频段 (mmWave) 测试
    • OTA 测试方法: DFF, IFF, NFTF

5.2 Release 16 (增强版本)

特性 38.141 变化 影响
IAB 新增 38.142 规范 IAB 节点独立测试规范
NR-U (NR Unlicensed) 新增 LBT 测试、信道占用时间测试 非授权频段一致性验证
EN-DC/NE-DC 双连接测试场景扩展 LTE+NR 多 RAT 测试
增强 URLLC 新增低时延性能测试要求 PUSCH 短传输时间测试
Multi-TRP/Panel 多面板 OTA 测试方法 增强型 OTA 测试
NB-IoT in-band NR NB-IoT 在 NR 频段内的测试 IoT 一致性测试扩展
256QAM for FR2 (R16 后期) FR2 256QAM 支持讨论 EVM 要求扩展

5.3 Release 17 (持续演进)

特性 变化
NR over NTN 卫星回传链路测试
增强 IAB 全双工 IAB 测试
Multi-TRP 增强 CJT (Coherent Joint Transmission) 测试
RedCap Reduced Capability UE 对 BS 的测试影响
FR2 增强 1024QAM 讨论, 更宽载波聚合
NR Positioning 增强 定位精度测试

5.4 Release 18 (5G-Advanced)

特性 38.141 相关变化
MIMO 增强 32 端口以上大规模 MIMO 测试方法
AI/ML for NR Air Interface AI/ML 辅助波束管理测试
NR Duplex Evolution 灵活双工测试
FR2 进一步增强 1024QAM EVM 要求 (< 1.5%), 更高频率 (52.6 ~ 71 GHz)
NTN 增强 卫星 BS 测试
Sidelink 增强 BS-type sidelink 测试

5.5 演进趋势总结

复制代码 
R15 (2018)                R16 (2020)              R17 (2022)            R18 (2024+)
─────────                ─────────              ─────────            ───────────
FR1 + FR2 基础          IAB, NR-U, URLLC        NTN, RedCap, CJT      AI/ML, 1024QAM
8 TM + 5 FRC            256QAM FR2 讨论          Multi-TRP 增强       FR2 高频扩展
DFF/IFF/NFTF OTA        多面板 OTA              全双工 IAB            灵活双工
Conducted + OTA         NB-IoT in-band NR      定位测试增强          Sidelink BS

六、扩展阅读材料

6.1 测试设备厂商方案

Keysight (是德科技)
产品 用途 38.141 覆盖
N9042B UXA 信号分析仪 (2 Hz ~ 110 GHz) 发射机测试 (EVM, ACLR, SEM)
M9384B VXG 矢量信号发生器 (高达 44 GHz) 接收机测试 (FRC 信号生成)
E7515B UXM 5G 5G 网络仿真器 性能测试 (PUSCH/PUCCH/PRACH)
PathWave Signal Generation 信号生成软件 TM/FRC 波形生成
N9040B + OTA Chamber OTA 测试系统 38.141-2 FR2 OTA 测试
Rohde & Schwarz (罗德与施瓦茨)
产品 用途 38.141 覆盖
FSW 信号与频谱分析仪 (2 Hz ~ 90 GHz) 发射机全部测试
SMW200A 矢量信号发生器 (高达 67 GHz) 接收机全部测试
ATS1800C CATR OTA 暗室 FR2 OTA 测试
FSWP 相位噪声分析仪 频率误差/相位噪声
WinIQSIM2 信号生成软件 TM/FRC 波形
Anritsu (安立)
产品 用途 38.141 覆盖
MS2090A Field Master Pro 频谱仪 发射机测试
MG3710A 矢量信号发生器 接收机测试
MT8000A 5G NR 无线通信测试平台 综合测试
CATR 暗室方案 OTA 测试系统 FR2 OTA 测试

6.2 3GPP RAN4/RAN5 测试规范体系

复制代码 
3GPP 38 系列 --- 射频/RRM/性能测试规范
├── RAN4 (射频要求 + BS 测试)
│   ├── TS 38.101-1/2/3/4  → UE RF 要求 (FR1/FR2/CA/NTN)
│   ├── TS 38.104           → BS RF 要求
│   ├── TS 38.133           → NR 无线资源管理 (RRM)
│   ├── TS 38.141-1/2       → BS 一致性测试 ★本规范★
│   ├── TS 38.142           → IAB 一致性测试
│   ├── TS 38.151           → CA 要求
│   └── TS 38.174           → NR 定位性能
│
├── RAN5 (UE 测试)
│   ├── TS 38.521-1/2/3/4   → UE 一致性测试 (RF/RRM)
│   ├── TS 38.522           → UE CA 测试
│   ├── TS 38.523-1/2/3     → UE 协议一致性测试
│   └── TS 38.533           → UE 定位测试
│
└── 相关组织规范
    ├── O-RAN Alliance      → O-RAN 前传/一致性测试
    ├── GCF (Global Certification Forum) → UE 认证
    ├── PTCRB               → 北美 UE 认证
    └── 各国家监管机构       → 区域性要求 (FCC, CE, SRRC 等)

6.3 关键参考规范

规范编号 标题 与 38.141 的关系
TS 38.104 NR; BS radio transmission and reception 38.141 的需求来源
TS 38.211 NR; Physical channels and modulation TM/FRC 的物理层基础
TS 38.212 NR; Multiplexing and channel coding FRC 的编码参数
TS 38.213 NR; Physical layer procedures PDSCH/PUSCH/PUCCH 调度
TS 38.214 NR; Physical layer procedures for data MCS/TBS 确定
TS 38.101-1 NR; UE radio transmission and reception (FR1) UE 侧对比参考
TS 38.101-2 NR; UE radio transmission and reception (FR2) UE FR2 对比参考
TS 38.521-1 NR; UE conformance (FR1) UE 一致性测试对比
TS 38.142 NR; IAB conformance testing IAB 测试方法
TS 38.151 NR; CA requirements CA 场景测试
TR 38.810 NR; Study on test methods 测试方法研究 (已完结)
TR 38.817-01/02 NR; General aspects for BS RF BS 测试通用方面

6.4 实用资源

  • 3GPP 官方规范下载: https://www.3gpp.org/dynareport/38-series.htm
  • ETSI 规范下载: https://www.etsi.org/standards (搜索 38.141)
  • MATLAB 5G Toolbox : 提供 TM/FRC 波形生成函数 (nrTMWaveformGenerate, nrFRCWaveformGenerate)
  • R&S 应用指南: "5G NR Base Station Transmitter Tests" (1MA296)
  • Keysight 应用指南: "5G NR Base Station Receiver Test" (5992-4020EN)

附录 A: 关键测试参数速查表

A.1 发射机测试关键参数

测试项 TM 关键参数 通过准则
Output Power TM1.1 全带宽, QPSK, 0 dB boost ±2 dB (正常条件)
Frequency Error TM1.1 PSS/SSS 或 DMRS 估计 ±(0.05 ppm + 12 Hz) Wide Area
EVM (QPSK) TM2 1 PRB/slot, 0 dB boost ≤ 17.5%
EVM (256QAM) TM3.3 25% RB, 6 dB boost ≤ 3.5%
TAE (MIMO) TM1.1 多天线同时测量 ≤ 65 ns
ACLR TM1.1 矩形滤波器, RMS ≤ -45 dBc
OBW TM1.1 99% 功率带宽 ≤ 信道带宽
Tx Intermod TM1.1/TM1.2 干扰: -30 dBc ≤ -45 dBc

A.2 接收机测试关键参数

测试项 FRC 干扰条件 通过准则
Reference Sensitivity A1-1 无干扰 吞吐量 ≥ 95% @ P_REFSENS
Dynamic Range A2-2 AWGN, 指定 Ior/Ioc 吞吐量 ≥ 95%
ICS A3-1 AWGN @ BW/2 偏移 吞吐量 ≥ 95%
In-band Blocking A1-1 NR 5MHz @ ±(BW/2+2.5MHz) 吞吐量 ≥ 95%
Out-band Blocking A1-1 CW, -15 dBm 吞吐量 ≥ 95%
Rx Intermod A4-1 CW + NR 5MHz 吞吐量 ≥ 95%

A.3 性能测试关键参数

测试项 传播条件 MCS 通过准则
PUSCH AWGN AWGN 4, 10, 17, 28 吞吐量 ≥ 95% max
PUSCH EPA 5Hz EPA 5Hz 4, 17 吞吐量 ≥ 95% max
PUSCH EVA 70Hz EVA 70Hz 4, 17 吞吐量 ≥ 95% max
PUCCH ACK AWGN, EPA, EVA N/A P(ACK→DTX) ≤ 1%
PRACH AWGN, TDLA30 Format 0/A1/A2/B4 Pd ≥ 99% @ 指定 SNR

附录 B: 测试设备连接示意图

复制代码 
┌────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│              38.141-1 传导测试通用连接方案                           │
├────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                    │
│  ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐    │
│  │                    测试系统控制器 (PC)                       │    │
│  │   - TM/FRC 波形生成 (MATLAB / R&S WinIQSIM2 / KS Signal Studio) │
│  │   - 测试自动化脚本                                          │    │
│  │   - 结果采集与分析                                          │    │
│  └───┬──────────────┬──────────────────┬───────────────────┘    │
│      │ LAN/USB      │ LAN/USB          │ LAN/USB               │
│      ▼              ▼                  ▼                        │
│  ┌────────┐    ┌──────────┐      ┌──────────┐                  │
│  │ 信号源  │    │ 频谱分析仪 │      │  功率计   │                  │
│  │ (VXG/  │    │ (UXA/FSW)│      │          │                  │
│  │ SMW200A)│   │           │      │          │                  │
│  └────┬───┘    └────▲──────┘      └────▲─────┘                  │
│       │             │                  │                         │
│       │    ┌────────┴────────┐         │                         │
│       │    │   开关矩阵/RF    │         │                         │
│       │    │   路由控制器     │         │                         │
│       │    └────┬──────┬─────┘         │                         │
│       │         │      │               │                         │
│       │    ┌────▼──────▼─────┐          │                         │
│       └───▶│     BS (DUT)    │◀─────────┘                         │
│            │  TX ANT ports   │                                    │
│            │  RX ANT ports   │                                    │
│            └─────────────────┘                                    │
│                                                                    │
│  发射机测试: BS TX → 衰减器 → 频谱仪/功率计                         │
│  接收机测试: 信号源 → BS RX                                       │
│  互调测试: 信号源 → 合路器 → BS TX/RX (同时)                      │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

文档版本 : v1.0

生成日期 : 2026-08-03

基于协议 : 3GPP TS 38.141 V16.x (Release 16)

参考来源 : 3GPP 官方规范、ETSI 发布版本、Keysight/R&S/Anritsu 测试方案、MATLAB 5G Toolbox 文档

免责声明: 本文档为技术解读和学习参考材料，具体测试要求以 3GPP 官方规范为准。测试限值可能因基站类型、频段、地区法规而有差异。

相关推荐
Asher阿舍技术站7 个月前
5G无线接入技术——概述
5g·3gpp·频谱频段
刘孬孬沉迷学习7 个月前
6G 六大应用场景
学习·5g·信息与通信·6g·5g nr·6g 应用场景
刘孬孬沉迷学习7 个月前
5G NR CSI-RS完整仿真流程
5g·matlab·信息与通信·csi·移动通信·csi-rs·5g nr
xixixi777778 个月前
3GPP核心网的演进：是一条清晰的去电信化和IT化道路
网络·协议·通信·3gpp
大河qu9 个月前
HCIP-IoT/H52-111 真题详解（章节C），接入技术和网络设计 /Part2
物联网·3gpp·nb-iot·接入技术·elte-iot·lwpa
赋能大师兄9 个月前
3GPP标准各个版本的介绍和演变
3gpp·lte 4g标准·nr 5g标准
瑶光守护者1 年前
【卫星通信】超低比特率语音编解码器（ULBC）的信道特性评估
深度学习·华为·卫星通信·3gpp·ulbc
从善若水1 年前
【5G 架构】边缘计算平台是如何与3GPP网络连接的？
5g·架构·边缘计算·3gpp·mec
全栈工程师修炼日记1 年前
无线通信技术（二）：ITU、3GPP及传统波段对无线频谱的划分
5g·无线通信·3gpp·itu
热门推荐
01如何新建文件夹？ 电脑新建文件夹的4种方法02GitHub 镜像站点03国内可直接用、免费额度/永久免费的大模型API清单（含 SiliconFlow、火山、阿里、智谱、百度、Kimi、DeepSeek、DMXAPI 等）04AI 编程 IDE 全景解析 2026：Agent 全面接管开发链路052026 国产 AI 大模型横评：DeepSeek、通义千问、Kimi、文心一言、星火、豆包谁更能打？06微信历史版本含下载地址（ Windows PC | 安卓 | MAC ）及设置微信不更新07Agnes AI 免费 API 接入指南：文本、生图、生视频，一套接口全免费08历年考研数学一、数学二、数学三真题试卷及答案PDF092026年7月AI圈大地震：GPT-5.6被政府限制、Claude入驻Slack、Anthropic自研芯片1000 Debian字符界面如何支持中文