5G高铁PRACH一致性测试
为了对PRACH信道进行测试，将基站测试仪、多径衰落模拟器和AWGN产生器连接到所有基站天线上，通过组网进行分集接收，根据基站类型的不同（BS type 1-C 和 BS type 1-H）。图1是BS type 1-C的功能设置，图2是BS type 1—H的功能设置。
Base Stationunder testBS testerRX A RX B AWGN Generator AWGN Generator 图1: 具有接收分集的BS type1-C基站静态条件下PRACH性能要求的功能设置
transceiver unit array transceiver array boundary #1 AWGN Generator BS tester #2 AWGN GeneratorAWGN #K Load Transceiver array boundary connector TAB(n) 图2: 具有接收分集的BS type1-H基站静态条件下PRACH性能要求的功能设置
在进行测试过程中，AWGN（高斯白噪声）的产生是根据SCS和信道带宽决定的，具体产生值如表1所示。
表1: AWGN power level at the BS input
Sub-carrier spacing (kHz) Channel bandwidth (MHz) 15 5 10 20 30 10 20 40 100 AWGN power level -83.5 dBm / 4.5MHz -80.3 dBm / 9.36MHz -77.2 dBm / 19.08MHz -80.6 dBm / 8.64MHz -77.4 dBm / 18.36MHz -74.2 dBm / 38.16MHz -70.1 dBm / 98.28MHz 从上表可知，在100Mhz的带宽下，底噪需达到-70dBm，这与LTE平时要求的干扰值在-110dBm以下相差较多，这是因为在4G中底噪-110dBm的对象是一个PRB，带宽只有15khz，将它放大到20Mhz上，底噪也有-77dBm。
基站产生的信号特性以及多径的相关配置均有要求，这里就不做介绍，感兴趣的可以参考TS38.141 annex A和annex G。
测试信号发生器发送前导码，接收器尝试检测前导码。如图3所示，重复此模式。前导码以特定的timing offset发送，如下所述。将保留以下统计信息：空闲期间检测到的前导码数和丢失的前导码数。
PreamblePreamble
图3: PRACH preamble test pattern
PRACH前导码format 0的timing offset基准值设置为Ncs的50%。通过在每个步骤中添加0.1us的值，直到测试范围结束，即0.9us，在环路中增加该偏移。然后环路复位，timing offset再次设置为Ncs的50%。图4.0是PRACH Preamble format0下timing offset模式示意图。也就是在format0中，将1us时间划分为10个等分进行前导码发送。
0us0.1us0.2us0.3us0.4us0.5us0.6us0.7us0.8us0.9us
图4: Timing offset scheme for PRACH preamble format 0
PRACH前导码格式A1、A2、A3、B4、C0和C2的timing offset基准值被设置为0。通过在每个步骤中添加0.1us的值，直到测试范围结束，即0.8 us，在环路中增加该偏移。然后循环复位，timing offset再次设置为0。PRACH前导码格式A1、A2、A3、B4、C0和C2的定时偏移方案如图5所示。
0us0.1us0.2us0.3us0.4us0.5us0.6us0.7us0.8us
图5: Timing offset scheme for PRACH preamble format A1 A2, A3, B4, C0 and C2
还记得前面提到过的两个统计信息吗，要求Pfa（total probability of
false detection of the preamble）不超过 0.1%， Pd（total probability of detection of preamble）不低于99% 条件下，对SNR的要求是多少？
表2: PRACH missed detection requirements for high speed train, burst format 0,
restricted set type A, 1.25 kHz SCS
Number of TX antennas 1 Number of RX antennas 2 Propagation conditions and correlation matrix (Annex G) AWGN AWGN 4 AWGN AWGN 8 AWGN AWGN 625 Hz 1340 Hz 625 Hz 1340 Hz 625 Hz 1340 Hz Frequency offset SNR (dB) Burst format 0 -11.7 -13.5 -14.2 -15.9 -16.2 -18.1
表3: PRACH missed detection requirements for high speed train, burst format 0,
restricted set type B, 1.25 kHz SCS
Number of TX antennas Number of RX antennas Propagation conditions and correlation matrix (Annex G) Frequency offset SNR (dB) Burst format 0 625 Hz 2334 Hz 625 Hz 2334 Hz 625 Hz 2334 Hz -11.3 -12.8 -13.7 -15.1 -16.0 -17.1 1 2 AWGN AWGN 4 AWGN AWGN 8 AWGN AWGN
表4: PRACH missed detection requirements for high speed train, 15 kHz SCS
Number of TX antennas 1 Number of RX antennas 2 4 8 Propagation conditions and correlation matrix (Annex G) AWGN AWGN AWGN 1740 Hz 1740 Hz 1740 Hz -11.0 -13.2 -15.3 -14.0 -16.4 -17.9 -10.8 -13.1 -15.2 Frequency offset Burst format A2 SNR (dB) Burst format B4 Burst format C2
表5: PRACH missed detection requirements for high speed train, 30 kHz SCS
Number of TX antennas 1 Number of RX antennas 2 4 8 Propagation conditions and correlation matrix (Annex G) AWGN AWGN AWGN 3334 Hz 3334 Hz 3334 Hz -10.9 -13.1 -15.1 -14.3 -16.4 -18.1 -10.7 -13.1 -15.1 Frequency offset Burst format A2 SNR (dB) Burst format B4 Burst format C2
361-5G高铁PRACH一致性测试
