隨著5G標準的落地和不斷成熟，5G網絡和終端的產品化進程也在極大地加速，這其中測試測量工具發揮了相當重要的推動作用。是德科技的VSA與X-app產品中的5G選件，作為功能強大的5G NR信號分析工具，廣泛地應用于基站，芯片以及終端的研發與測試工作中。

　　在過去兩年的5G信號測試實踐中，我們發現了一些常見的共性問題，下面就結合從星座圖上直接觀測到的三種異常現象，分析其背后的原因并給出相應的解決方法。

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　　窗花般的星座圖

　　相位補償 (Phase Compensation) 是5G NR信號定義中新引入的概念，用于解決發射端的中心頻點與接收端的中心頻點不一致而帶來的相位旋轉問題。

　　不同于LTE，由于5G NR支持多種可變的載波帶寬以及載波內BWP的分配，因此收發兩端的中心頻點不一致是一個非常典型的場景，如不進行合適的相位補償會出現接收機無法正確解調信號的情況。具體地，在如下3GPP TS38.211定義的信號產生公式中，要求逐OFDM符號地進行相位補償，并且是補償到特定的某個發射頻點(f0)，這個補償需要在基帶信號中完成。

　　在分析5G NR信號時，我們也經常會發現由于相位補償設置不正確而導致的解調失敗，其主要現象就是出現如“窗花”一般的星座圖，如下所示。

　　Figure 1. 相位補償設置不正確導致的窗花星座圖

　　從解調結果中我們可以看到，同步指數很高，達到了99.9%，但是星座圖卻不甚清晰——它并不是完全隨機性混亂的星座圖，而是呈現出有某種規律的窗花圖樣。由于相位補償是逐OFDM符號進行的，這里的“窗花”實際上就是各個符號上的星座圖旋轉不同角度之后疊加而成的結果。因此，在測試中看到如同窗花一般的星座圖后，應首先去檢查相位補償的相關設置：

　　1.此被測信號中是否使用了相位補償？由于某些特殊的測試目的，有些被測信號是沒有進行相位補償的，這樣方便于信號波形的產生并使用同一波形在多組頻點進行測量。對于這種情況，我們在解調配置中也應當關閉相位補償。

　　2.如果信號中包含相位補償，那么其補償到的頻點f0是多少？通常情況下，接收端相位補償的頻點就是測量的中心頻點，但是在某些特定測試場景下（如錄制信號在不同頻點回放，對毫米波信號在中頻頻點進行測量等），也存在相位補償頻點并非測量頻點的情況，因此需要結合測試場景仔細核實f0的頻點設置。

　　絕大多數情況下，如果上述兩種配置正確，我們就可以看到窗花從星座圖上消失了，一個清晰而規則的星座圖將呈現在面前。

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　　星座圖上的零點

　　5G NR信號定義了不同調制等級的星座圖，由QPSK，16QAM，64QAM 直至256QAM，在正確解調的情況下，我們會在解調軟件上觀察到與標準定義一致的清晰的星座圖樣。

　　但是在某些解調配置下，我們卻經常發現在星座圖的零點位置上也出現了星座點。這個零點很多時候會讓測試工程師因為沒有注意到而非常困惑，因為星座圖本身看起來很清晰，但是EVM測量數值卻比預期差很多。

　　從信號解調角度來看，任何時候在星座圖的零點上觀測到星座點，都應當是不合理的現象，會直接導致EVM結果的惡化，因為幾乎不會有任何星座圖的定義包含零點位置，因此需要去了解其出現的原因并修改解調配置來消除。

　　Figure 2. 零點處出現星座點的星座圖

　　在實際的5G NR信號解調中，出現零點的最常見的原因就是DMRS與Data是否在同一symbol內復用的配置不正確，相關的參數是CDM Group Number， 如下面兩圖所示的DMRS符號（symbol#2）內，紅色子載波代表DMRS，其余的子載波位置既可以配置成發送綠色的Data，也可以配置成不發送任何數據的保留子載波。

　　零點出現的原因就是解調端誤認為在那些保留子載波的位置也是正常發送了調制數據的，但實際檢測到的都是功率為0的星座點。因此我們需要在解調配置中將CDM Group Number修改為2 (X-app中需要通過修改Antenna Port Index 參數來配置)，這樣就不會去試圖解調那些不發送任何數據的保留子載波，使得零點得以消除。

　　Figure 3. DMRS 符號內存在與Data的復用(CDM Group Number=1)

　　Figure 4. DMRS 符號內不存在與Data的復用(CDM Group Number=2)

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　　完美星座圖下的糟糕EVM

　　在一些針對PDSCH/PUSCH的解調測試中，用戶通過調整各種解調配置（包括Equalizer 和Tracking選項等），終于得倒了一個清晰而規則的星座圖，但是測量所得到EVM數值仍然高于預期范圍， 并且存在著若干EVM數值遠高于其他點的星座點， 經檢查星座圖中也未發現存在零點。

　　再次仔細觀察，我們可以發現星座圖雖然十分清晰，但是某些星座點的位置卻是沒有落在預期位置的。如圖中Marker所標識的QPSK的位置，預期應當只出現綠色的DMRS星座點，而PDSCH data部分的黃色星座點應當只落在64QAM的點位上，但是目前卻出現了部分data星座點也落在了QPSK的位置上。

　　Figure 5. Data點被誤認為是DMRS的星座圖

　　造成這個問題的原因是，由于5G NR信號對于PDSCH/PUSCH允許配置多組DMRS符號（如下圖所示的symbol#2與symbol#11）用于在特定的傳輸場景下提高信道估計的準確度，具體的符號位置由DMRS-Add-Pos參數來確定。

　　因此，如果解調端沒有正確配置全部DMRS的位置，就會出現將QPSK調制方式的DMRS符號誤認為是data符號進行判決和測量， 導致最終的EVM結果出現惡化。了解這個背景之后，解決辦法就非常簡單了，調整DMRS-Add-Pos參數到正確位置即可。

　　Figure 6. 配置了兩組DMRS符號的PDSCH (DMRS-Add-Pos=1)