箭在弦上的4G/LTE測試
(3)在3GPP Release 10中定義了載波聚合技術(shù),使得通信系統(tǒng)可以利用相鄰或離散的帶寬載波組合成為更寬的頻帶資源,將高層的數(shù)據(jù)流分別映射到各個(gè)載波進(jìn)行收發(fā),從而充分利用已經(jīng)十分擁擠的頻譜資源,提高系統(tǒng)容量,將峰值下行鏈路數(shù)據(jù)速率提升到1Gbps以上。連續(xù)和非連續(xù)頻段的載波聚合已經(jīng)被確認(rèn)為是向LTE-Advanced演進(jìn)過程中最重要的方法之一,同時(shí)也被認(rèn)識(shí)到將給用戶設(shè)備和eNodeB的設(shè)計(jì)帶來艱巨的挑戰(zhàn)。特別是針對(duì)非連續(xù)的帶間載波聚合,給測試帶來了巨大挑戰(zhàn)。而往往帶間載波聚合是在單一頻段內(nèi)缺乏足夠?qū)挼倪B續(xù)頻譜,無法實(shí)現(xiàn) IMT-Advanced 峰值數(shù)據(jù)速率時(shí),最切實(shí)可行的 LTE-Advanced 部署方案。 由于帶間聚合中的頻段間隔比市場上銷售的任何信號(hào)分析儀的中頻帶寬都要寬,所以最主要的測試挑戰(zhàn)是同時(shí)對(duì)多個(gè)分量載波進(jìn)行解調(diào)。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/144996.htm對(duì)終端測試而言,同樣面臨著新的測試挑戰(zhàn)。
(1)目前移動(dòng)設(shè)備中的無線功能主要包括2G/3G/LTE、藍(lán)牙、Wi-Fi和GPS。從終端生產(chǎn)測試市場看,為了追求更快的測試速度,芯片廠商不斷更新芯片測試模式,同時(shí)測試設(shè)備廠商與之配合讓手機(jī)的測試模式和綜測儀能協(xié)同工作,從而最終在產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能最大化,這就是區(qū)別于傳統(tǒng)信令測試的非信令測試方法。在芯片支持的前提下,非信令測試能夠有效提高測試速率,已經(jīng)成為許多生產(chǎn)制造廠商的必要選擇。為了更進(jìn)一步的降低成本,提高生產(chǎn)測試效率,越來越多的終端生產(chǎn)產(chǎn)線希望能夠采用多部終端并行測量的模式。以安捷倫E6607C EXT-C為例,它內(nèi)置了矢量信號(hào)分析、矢量信號(hào)發(fā)生、高速序列分析功能和 8個(gè)用于無線蜂窩制式的雙向輸入/輸出端口以及 4 個(gè)用于GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))測試的輸出端口,由于多端口并行測試裝置已經(jīng)緊湊的集成在儀器內(nèi)部,因此大大省去了繁雜的連接附件和復(fù)雜的連接工作,有效提高測試速率,同時(shí)又能節(jié)省生產(chǎn)線的空間和電力需求。為了在多部終端并行測量時(shí)也獲得高質(zhì)量的非信令測試,儀器內(nèi)部的校準(zhǔn)模塊保證了各端口間的平衡度,動(dòng)態(tài)路損補(bǔ)償功能自動(dòng)消除了全信號(hào)通路和外部測試線纜及夾具給測量帶來的影響,從而保證了測試的準(zhǔn)確性和一致性。
(2)對(duì)于移動(dòng)終端的芯片開發(fā)和終端研發(fā)設(shè)計(jì)人員而言, LTE終端一致性測試由于加入了MIMO和CQI等要求,測試變得更為復(fù)雜。一致性測試必須符合3GPP的測試標(biāo)準(zhǔn),其中包括射頻一致性、無線資源管理一致性和協(xié)議一致性,完成這些測量一般在一致性認(rèn)證測試系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行。通常這樣的系統(tǒng)平臺(tái)價(jià)格不菲,對(duì)于終端廠商而言這是一筆不小的投資。
更多的挑戰(zhàn)
相比于3G的多種標(biāo)準(zhǔn),LTE的標(biāo)準(zhǔn)分為了兩大派系,F(xiàn)DD和TDD,4G/LTE的FDD和TDD兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),僅在物理層有些不同,使用的頻段不同,其他方面基本相同或類似。在設(shè)計(jì)測試方案時(shí),為了確保成本效益和測試需求,測試設(shè)備廠商需要考慮實(shí)現(xiàn)兩個(gè)制式同時(shí)兼容或者互通測試的問題。隨著中國的電信運(yùn)營商開始對(duì)TD-LTE技術(shù)的開發(fā)及布局,LTE-TDD將成為2013年的關(guān)鍵技術(shù)。LTE-TDD與LTE-FDD技術(shù)有些技術(shù)差異,這也會(huì)影響到這兩種技術(shù)的測試方法。安立公司3G/LTE 項(xiàng)目副經(jīng)理胡浩 介紹FDD和TDD的區(qū)別主要在于空口物理層上, FDD是上下行頻率分隔, TDD是上下行時(shí)間分隔, 對(duì)于物理層以上基本上FDD和TDD差別非常小。安立公司所有的測試方案都是同時(shí)針對(duì)FDD和TDD開發(fā)的, 全部都可以支持FDD和TDD這兩種標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)FDD和TDD在空口上的區(qū)別, 去兼容這兩種制式, 在物理層以上的實(shí)現(xiàn)中FDD和TDD可以復(fù)用,用一套方案實(shí)現(xiàn)兩種標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)測試。而John Lukez介紹LitePoint已經(jīng)開發(fā)了IQxstream測試系統(tǒng),該系統(tǒng)可對(duì)這兩種技術(shù)中的任意一種技術(shù)進(jìn)行處理并最大程度保證客戶的靈活性。湯日波則強(qiáng)調(diào),為了更好的提供服務(wù),R&S的所有測試方案都兼容TD-LTE和LTE-FDD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及未來的演進(jìn)。R&S的LTE測試方案不僅能同時(shí)測量TD-LTE和LTE-FDD還能測量TD-LTE和LTE-FDD之間的切換性能。湯日波還特別提到,4G/LTE采用了很多新的技術(shù)來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?,系統(tǒng)容量,和頻譜利用效率等。例如,其中的MIMO技術(shù)的采用就要求測試設(shè)備能夠提供多端口的測試能力,來仿真MIMO傳輸?shù)母鞣N測試場景。
安捷倫科技黃萍重點(diǎn)介紹了基站端的智能天線測試,在時(shí)分雙工的TD-LTE系統(tǒng)中,由于下行鏈路和上行鏈路在相同的頻段,TDD系統(tǒng)中智能天線的波束賦形性能更加出色。TD-LTE系統(tǒng)中多達(dá)8根的天線可以提供更高的頻譜利用率。TD-LTE波束賦形的主要測試挑戰(zhàn)是需要驗(yàn)證和顯示物理射頻天線陣列的波束賦形信號(hào)性能,以便對(duì)eNB射頻天線校準(zhǔn)精度、基帶編碼波束賦形加權(quán)算法正確性、射頻天線MIMO信號(hào)和多層EVM等指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證。配合MIMO和多天線的測量,靈活緊湊的測試硬件設(shè)備配合精確全面的信號(hào)分析軟件將非常適合這類型的測試。LitePoint John Lukez補(bǔ)充,由于LTE有太多的潛在頻帶(40多個(gè)),所以世界上有許多公司目前正在研究能覆蓋所有這些頻段的產(chǎn)品。智能天線技術(shù)可以指可調(diào)諧射頻功率放大器和濾波器,也可以指更簡單的應(yīng)用,即靠發(fā)射天線在兩個(gè)天線間的切換以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶持機(jī)方式的補(bǔ)償。這兩種方案中任意一種都會(huì)驅(qū)使測試設(shè)備上采用多個(gè)射頻端口的需求,以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的多天線連接。
軟件,在測試中的價(jià)值越來越明顯,對(duì)于需求更為靈活的LTE測試,基于軟件的測試方案看到了更多施展空間。NI資深技術(shù)市場工程師姚遠(yuǎn)介紹,軟件在無線測試中的作用已經(jīng)得越來越顯著和得到認(rèn)可,從2G到3G,到今天談到4G,隨著數(shù)據(jù)傳輸量的上升,可以看到信號(hào)帶寬固然不斷增大,但受限于頻譜資源,特別是優(yōu)質(zhì)頻譜資源的稀缺,數(shù)據(jù)傳輸帶寬能夠增大的余地有限。另一方面,我們卻可以從軟件角度來下功夫,保證高速、高吞吐量、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)通信需求。比如,智能頻譜利用技術(shù),諸如寬帶頻譜塊缺乏時(shí)的多小區(qū)軟頻率配置復(fù)用、網(wǎng)絡(luò)編碼與分組符號(hào)編碼技術(shù)等,都是可以通過軟件和算法來協(xié)調(diào)優(yōu)化信號(hào)帶寬的使用。
靈活而兼具成本效益的測試系統(tǒng)解決方案的確是測試技術(shù)發(fā)展的重要趨勢,特別是針對(duì)終端生產(chǎn)廠商而言,提高固定資產(chǎn)投資回報(bào)率,降低測試成本是他們在整個(gè)行業(yè)中保持競爭力的不二法門。NI提出的基于PXI平臺(tái)的無線測試平臺(tái)提供了一種“打破常規(guī)”的解決思路。一方面,在PXI平臺(tái)上,我們可以更快享受到商業(yè)現(xiàn)成可用技術(shù)所帶來的成本優(yōu)勢。另一方面,這種軟件定義的模塊化的解決方案具有極強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)展性,可以很好的支持最新的通信標(biāo)準(zhǔn)。NI針對(duì)LTE相關(guān)工具包的研發(fā)和投入就是一個(gè)很好的例子,早在2009年,NI就已經(jīng)開始利用PXI平臺(tái)針對(duì)LTE-FDD進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),在2010年12月5日LTE-FDD正式商用之前已經(jīng)推出相關(guān)測試方案。這充分體現(xiàn)了PXI平臺(tái)作為一個(gè)開放的自定制平臺(tái)的優(yōu)勢。
針對(duì)靈活而具成本效益的測試方案, LitePoint的John Lukez介紹,其IQxstream測試系統(tǒng)致力于提供簡單易行的測試解決方案,并最大程度地將測試成本降到最低。IQxstream是首臺(tái)集合LTE測試技術(shù),并提供多待測設(shè)備并行測試能力(最多能達(dá)4臺(tái))的測試系統(tǒng)。采用多待測設(shè)備并行測試技術(shù)的IQxstream測試系統(tǒng)在絕大部分情況下都能極大地提高測試單元的測試吞吐量(3倍以上)。除了測試效率,制造商還需要迅速地提高生產(chǎn)能力以快速應(yīng)對(duì)市場對(duì)在較短的需求周期內(nèi)對(duì)新產(chǎn)品的需求。 LitePoint的IQvector 整體軟件解決方案就是為客戶提供了一種完整、易行的測試解決方案,且該方案涵蓋了對(duì)最常用的手機(jī)芯片組的校驗(yàn)和驗(yàn)證。這種方案能使LitePoint的客戶以最短的時(shí)間進(jìn)行LTE設(shè)備的大量生產(chǎn)。
4G/LTE在中國未來幾年的市場前景會(huì)非常值得看好。中國已開始部署 TD-LTE 技術(shù),為千元以下的智能手機(jī)提供經(jīng)濟(jì)的測試解決方案的工作也正變得越來越緊迫。為了向幾億的用戶提供更高速率的通訊服務(wù), TD-LTE 手機(jī)的應(yīng)用將很快得到普及,手機(jī)制造商之間的競爭也將變得日益激烈,降低測試成本將成為終端制造商們確保盈利的關(guān)鍵。作為全球的手機(jī)制造基地,中國的手機(jī)廠商非常關(guān)注快速、高質(zhì)量、高性價(jià)比的測試方案,滿足大規(guī)模的手機(jī)終端生產(chǎn)需要。“非信令模式” (Non-signaling)由于無需建立信令呼叫,可以省去由于信令所需要的大量時(shí)間,因此大大提高了測試速度,使得測試時(shí)間可以加快50%以上,非常適用于快速、高效率的生產(chǎn)測試。
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