📚 课程目录第3章车载蜂窝通信测试基础

3. 车载蜂窝通信测试基础

车载蜂窝通信测试的第一步，不是急着连仪表，而是把“被测对象到底工作在什么空口条件下”说清楚。LTE 与 5G NR 的测试配置由一组相互约束的参数共同决定：频段（Band）决定上行/下行频率范围与双工方式，带宽（Channel Bandwidth）决定占用频谱与采样率，调制方式（QPSK/16QAM/64QAM/256QAM/1024QAM）决定解调门限与 EVM 要求，功率等级（Power Class）决定最大发射功率与功率控制目标，MIMO 层数与载波聚合（CA）则决定吞吐能力与射频通道数量。车载场景的特殊性在于：天线安装在车顶或玻璃附近，存在车身遮挡、多径与高速移动带来的多普勒频移，因此同一组参数在实验室与整车路测中的表现差异明显。

频段与双工方式：先确定“在哪个频段测”

LTE 采用 FDD 与 TDD 两种双工方式。以国内常见的 LTE FDD Band 3（上行 1710–1785 MHz，下行 1805–1880 MHz）为例，收发间隔 95 MHz，测试时上行与下行可同时建立，适合验证连续发射下的功率与 ACLR。LTE TDD Band 41（2496–2690 MHz）则为时分双工，上下行共享同一频段，通过时隙配比区分方向，测试中必须关注上下行切换点与保护间隔，否则容易在时域上误判功率突发位置。

5G NR 的频段划分更细，分为 FR1（410 MHz–7.125 GHz）与 FR2（24.25–71 GHz）。车载场景当前以 FR1 为主，典型频段包括 n41（2.6 GHz）、n78（3.3–3.8 GHz）、n79（4.4–5.0 GHz）。NR 支持 TDD 与 FDD，但中频段以 TDD 为主，且采用更灵活的 numerology（子载波间隔 SCS 15/30/60 kHz）。SCS 直接决定时隙长度：30 kHz SCS 下每时隙 0.5 ms，60 kHz 下为 0.25 ms。测试仪表必须按被测频段与 SCS 设置正确的帧结构，否则无法正确解调 SSB 与 PDSCH。

带宽、调制与 EVM：解调门限的连锁关系

带宽决定资源块（RB）数量。LTE 20 MHz 对应 100 个 RB（15 kHz SCS），NR 100 MHz 在 30 kHz SCS 下对应 273 个 RB。带宽越宽，相同发射功率下功率谱密度越低，因此宽带宽测试时更应关注 ACLR 与频谱平坦度，而不是单点峰值功率。

调制阶数越高，对 EVM 的要求越严。以 3GPP 要求为参考：QPSK 约 17.5%，16QAM 约 12.5%，64QAM 约 8%，256QAM 约 3.5%，1024QAM 约 2.5%。这意味着在车载高温、振动与天线失配条件下，高阶调制往往最先失效。测试时通常先以 QPSK 建立链路，再逐步升阶，观察 EVM 与 BLER 的变化拐点，从而判断链路余量。

功率等级与 MIMO/CA 的测试配置

车载终端常见功率等级为 PC3（最大 23 dBm）与 PC2（最大 26 dBm）。PC2 在 n41/n78 上可提升上行覆盖，但对 PA 线性度与热设计提出更高要求。测试中需分别验证最大功率、最小功率与功率控制步进，并检查 MPR（最大功率回退）是否按调制与带宽正确应用。

MIMO 与 CA 决定射频端口数量与测试复杂度。2×2 MIMO 需要两路独立收发通道，4×4 MIMO 需要四路；CA 则要求仪表支持多载波同时输出与独立参数配置。以 R&S CMX500 为例，配置 NR 100 MHz + 2CC 时，需在仪表侧分别设置每个 CC 的频点、SCS、带宽与功率偏置，并确保各 CC 的时隙对齐。若使用 CMW500 测试 LTE CA，则需在“Carrier Aggregation”菜单中启用 SCC，并设置 PCC 与 SCC 的频段组合与功率差。

示例：CMX500 配置 NR n78 / 100 MHz / 30 kHz SCS / 4×4 MIMO
1. 选择 NR TDD，Band n78，DL 3500 MHz，UL 3500 MHz
2. Channel Bandwidth = 100 MHz，SCS = 30 kHz
3. MIMO: DL 4x4，UL 2x2
4. 调制: DL 256QAM，UL 64QAM
5. 功率: 目标 -85 dBm，开启 AWGN 与多径信道模型
6. 观察: EVM、BLER、吞吐量、TX Power 是否满足判据

车载测试建议先固定频段与带宽，再逐项改变调制、MIMO 与 CA 配置，避免多变量同时变化导致问题定位困难。每次只改一个参数，记录 EVM、BLER 与吞吐的对应关系。

车载场景的判据与结果观察

在整车或台架测试中，结果判读应围绕三条线：射频指标（功率、EVM、ACLR、频谱发射模板）、链路指标（BLER、MCS、CQI）与业务指标（吞吐量、时延、切换成功率）。例如，当 256QAM 下 EVM 接近 3.5% 且 BLER 超过 10% 时，可判定高阶调制余量不足，应回退到 64QAM 或检查天线驻波与线缆损耗。若 CA 场景下辅载波频繁去激活，则需检查 SCC 的 RSRP 门限与激活时延配置。

需要强调的是，上述峰值吞吐与门限数值均为示例性参考，实际测试应以 3GPP 规范、运营商验收要求与仪表校准结果为准。车载环境中的温度、供电电压与天线安装差异，都会使同一配置在不同车辆上呈现不同结果，因此测试报告应完整记录频段、带宽、SCS、调制、MIMO 层数、CA 组合、功率等级与信道模型，确保结果可复现、可对比。