浅谈LTE FDD和LTE TDD测试解决方案

　　Rohde&Schwarz对UMTSLTE包括LTE标准化的情况、所使用的关键技术、LTE空中接口的协议架构、相关过程，3GPP系统架构演进（SAE）、演进的分组系统（EPS）以及EPS所涉及的不同步骤和机制，同时还对LTE所支持的各项业务等都有熟练的掌握了。设备制造商自始自终都可以依赖于Rohde&Schwarz公司的产品和级的支持。

　　由于3GPPLTE标准的发展还未终完成，R&S公司在开发LTE选件时保持了高度的灵活性，软件会定期更新，确保测试仪表依据的标准和发展保持一致，使它们满足3GPPLTE未来开发的要求。

　　LTE概念的提出意味着目标的确立，为了有一个清晰的技术发展路线，3GPP制定了明确的时间表。整个标准发展过程分为两个阶段，研究项目阶段和工作项目阶段。研究项目阶段预计在2006年年中结束，该阶段将主要完成对目标需求的定义，以及明确LTE的概念等；然后征集候选技术提案，并对技术提案进行评估，确定其是否符合目标需求。工作项目预计在2006年年中以前建立，并开始标准的建立。

　　LTE信号产生

　　LTE的测试首先需要模拟LTE射频信号，并且研究其统计特性。对于LTE下行，研究人员可以从WiMAX和WLAN等技术中参考得到OFDMA的射频特性。但是对于上行，LTE上行使用的SC-FDMA技术在其他标准中并没有使用。因此上行信号特性需要进行特别的研究。

　　选件R&SSMx-K55用于R&S公司的信号源，诸如R&SSMU200A，R&SSMJ100A和R&SSMATE200A就可以按照TS36.211标准规定产生LTEFDD和TDD的上下行射频信号，用于元器件性能测试以及基站和移动终端的接收机测试。

　　此外R&S还提供了高性能的双通道基带信号源AMU200A以及AFQ100A，加上AMU-K55或者AFQ-K255选件后，就可以模拟LTE的基带信号，用于LTE研发早期基带信号的模拟。而通过一款R&S提供的EX-IQ-BOX，用户可以产生适应自己需要的数字基带信号格式。

　　LTE信号分析

　　其次在LTE信号的射频分析方面，由于LTE信号采用了新的接入方式OFDMA，信号带宽可达20MHZ，这些对于信号的频域分析和调制域分析都提出了更高的要求。R&SFSQ和R&SFSG信号分析仪能分析3GPPLTE基站或者移动电话的发射机模块。信号分析选件R&SFSQ-K101和R&SFSQ-K105支持LTEFDD和TDD上行射频信号的测量。选件R&SFSQ-K100和R&SFSQ-K104可用于分析3GPPLTE下行信号，跟上行信号选件类似，该选件能在频域，时域及调制域对标准规定的所有信道带宽的3GPPLTEFDD和TDD信号进行测量。

　　如需测量LTE基带信号，不管是平衡还是非平衡的，都可使用R&SFSQ的模拟（R&SFSQ-B71）和数字（R&SFSQ-B17）基带输入选件来完成。同时R&S也提供了一款EX-IQ-BOX可以适应用户自己的数字基带格式，通过和FSQ上的B17接口一起使用，可以分析LTE数字基带信号。

　　此外如果想对OFDM信号进行分析的话，R&S在高端信号分析仪FSQ上开发了FSQ-K96选件，这可以满足LTE早期研发和对任意OFDM信号进行分析的需求。

　　LTEMIMO测试

　　R&S公司的射频信号发生器SMU200A，或基带信号发生器AMU200A，都可以使用单台仪表进行MIMO接收机测试。在电磁波频率低于100kHz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，一旦电磁波频率高于100kHz时，电磁波就可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频，英文缩写：RF。为了能够在空中传播电视信号，必须把视频全电视信号调制成高频或射频（RF-Radio Frequency）信号，每个信号占用一个频道，这样才能在空中同时传播多路电视节目而不会导致混乱。这两款信号发生器都配置两个信号源，加装R&SSMU-K74或者AMU-K74选件后，就可以实时模拟2×2MIMO系统所需的4个衰落信道，从而对2×2的MIMO接收机进行测试。这两款仪表解决方案都支持ITU为3GPPLTE定义的、包含衰落路径之间的相关特性的各种衰落模式。

　　通过把两台或四台R&S的信号分析仪FSQ或FSG连接起来，R&S可以提供2×2和4×4的MIMO信号分析，此时只需在一台主控FSQ/G上配置K100（或者K104）和K102选件，就可以支持LTEFDD和LTETDD中的三种MIMO模式：发射分集，空间复用和循环延迟分集。

　　LTE协议测试

　　R&S推出了LTE协议测试仪CMW500，它的功能强大的硬件方案可以提供的频率高达6GHz，带宽为40MHz。它不仅可以用于一致性测试，性能测试和互操作测试，而且还把它的优点扩展到产品生命周期的后续阶段。

　　CMW500一台仪表可以支持多两个LTE或者WCDMA的小区，而且还可以提供选件B2xx支持GSM，CDMA200，1xEV-DO小区，从而可以实现不同系统间切换的测试。此外CMW500可以支持MIMO2×2以及MIMO4×2。

    链路自适应即自适应调制编码，可以在共享信道上应用不同的调制编码方式适应不同的信道变化，获得的传输效率。将编码和调制方式变化组合成一个列表，E-Node B根据UE的反馈和其他一些参考数据，在列表中选择一个调制速率和编码方式，应用于层2的协议数据单元，并映射到调度分配的资源块上。上行链路自适应用于保证每个UE的传输性能，如数据速率、误包率和响应时间，而获得化的系统吞吐量。上行链路自适应可以结合自适应传输带宽、功率控制和自适应调制编码的应用，分别对频率资源、干扰水平和频谱效率这3个性能指标做出调整。

　　LTE射频/预测试

　　LTE下行传输方案采用传统的带循环前缀（CP）的OFDM，每一个子载波占用15kHz，循环前缀的持续时间为4.7/16.7μs，分别对应短 CP和长CP。为了满足数据传输延迟的要求（在轻负载情况下，用户面延迟小于5ms），LTE系统必须采用很短的交织长度（TTI）和自动重传请求（ARQ）周期，因此，在3G中的10ms无线帧被分成20个同等大小的子帧，长度为0.5ms。

　　为了支持LTE终端的射频研发和测试，R&S推出了TS8980LTE射频测试系统。该系统可以使LTE终端客户在研发阶段就进行符合3GPP规范要求的射频预测试，在早期就发现一些可能在阶段出现的终端设计的难以追溯的错误，从而消除可能带来的风险，降低研发成本，加速产品推向市场的时间。

　　TS8980测试系统继承了此前成功的TS895x测试平台的一些设计理念，可以覆盖从LTE终端射频研发测试到一致性测试的整个产品生命周期。在射频测试控制软件方面，不仅可以对已有的测试用例进行参数化修改，而且基于R&SCONTEST软件框架，可以进行新的测试用例的编写，更进一步，也可以进行新的测试方法的研发。

　　LTE终端生产线测试

　　R&SCMW500是一个双通道、全标准、多功能的宽带无线通信测试仪，也是目前的无线综测仪。CMW500是业界能支持所有的无线通信标准的综测仪，既支持如2G/3G、WiMAX、LTE等移动通信标准，更可以支持WLAN、蓝牙、FM、GPS、CMMB等非移动通信标准。CMW500是业界首台支持LTE信令的无线综测仪。它可以提供对终端的射频、协议、流量和数据应用等测试，并可以极方便地搭建射频一致性和预测试系统TS8980。独特的双通道设计使得CMW500成为测试MIMO接收机性能的不二之选。

　　CMW500采用了许多创新的设计，因而能提供极高的测试速度、和测试能力。CMW500的设计充分考虑了未来无线技术的测试需求：在单台仪器内集成了双路高的射频信号源和分析仪，频率可高达6GHz，分析仪带宽40MHz，信号源带宽70MHz。完全满足未来无线技术对带宽、频率和MIMO测试的要求。CMW500的升级扩展性可以大大降低用户的升级费用和投资风险。无线终端的生产测试需要极快速的测试仪器。由于采用了强大的硬件和创新的测试技术，CMW500成为了业界测试速度快的无线综测仪。它的速度比前一代综测仪快很多，而且还引入了如：智能校准和倍速分析等R&S公司创新的技术，从而使整体测试速度大大加快；而且由于其在、测试可重复性和线性度等方面极出色的性能，采用CMW500可以提高生产测试直通率；双通道的设计在生产测试时的优势是可以同时并行测试两台手机，这样自然就降低了测试成本。

　　编辑点评

　　随着LTE商用部署时间的逐渐接近，LTE测试变得更为重要。Rohde&Schwarz对于UMTSLTE从早期的研发阶段就开始跟踪研究，积累了丰富的经验成果，不仅可以为LTEFDD，也可以为LTETDD无线设备研发提供完整的测试产品线。包括功率计，频谱分析仪，信号源，无线综测仪，协议测试仪和射频测试系统。