淺談LTE FDD和LTE TDD測試解決方案
出處:yuands 發(fā)布于:2011-07-23 08:48:46
Rohde&Schwarz對UMTSLTE包括LTE標準化的情況、所使用的關鍵技術、LTE空中接口的協(xié)議架構、相關過程,3GPP系統(tǒng)架構演進(SAE)、演進的分組系統(tǒng)(EPS)以及EPS所涉及的不同步驟和機制,同時還對LTE所支持的各項業(yè)務等都有熟練的掌握了。設備制造商自始自終都可以依賴于Rohde&Schwarz公司的產品和級的支持。

由于3GPPLTE標準的發(fā)展還未終完成,R&S公司在開發(fā)LTE選件時保持了高度的靈活性,軟件會定期更新,確保測試儀表依據的標準和發(fā)展保持一致,使它們滿足3GPPLTE未來開發(fā)的要求。
LTE概念的提出意味著目標的確立,為了有一個清晰的技術發(fā)展路線,3GPP制定了明確的時間表。整個標準發(fā)展過程分為兩個階段,研究項目階段和工作項目階段。研究項目階段預計在2006年年中結束,該階段將主要完成對目標需求的定義,以及明確LTE的概念等;然后征集候選技術提案,并對技術提案進行評估,確定其是否符合目標需求。工作項目預計在2006年年中以前建立,并開始標準的建立。
LTE信號產生
LTE的測試首先需要模擬LTE射頻信號,并且研究其統(tǒng)計特性。對于LTE下行,研究人員可以從WiMAX和WLAN等技術中參考得到OFDMA的射頻特性。但是對于上行,LTE上行使用的SC-FDMA技術在其他標準中并沒有使用。因此上行信號特性需要進行特別的研究。
選件R&SSMx-K55用于R&S公司的信號源,諸如R&SSMU200A,R&SSMJ100A和R&SSMATE200A就可以按照TS36.211標準規(guī)定產生LTEFDD和TDD的上下行射頻信號,用于元器件性能測試以及基站和移動終端的接收機測試。
此外R&S還提供了高性能的雙通道基帶信號源AMU200A以及AFQ100A,加上AMU-K55或者AFQ-K255選件后,就可以模擬LTE的基帶信號,用于LTE研發(fā)早期基帶信號的模擬。而通過一款R&S提供的EX-IQ-BOX,用戶可以產生適應自己需要的數字基帶信號格式。
LTE信號分析
其次在LTE信號的射頻分析方面,由于LTE信號采用了新的接入方式OFDMA,信號帶寬可達20MHZ,這些對于信號的頻域分析和調制域分析都提出了更高的要求。R&SFSQ和R&SFSG信號分析儀能分析3GPPLTE基站或者移動電話的發(fā)射機模塊。信號分析選件R&SFSQ-K101和R&SFSQ-K105支持LTEFDD和TDD上行射頻信號的測量。選件R&SFSQ-K100和R&SFSQ-K104可用于分析3GPPLTE下行信號,跟上行信號選件類似,該選件能在頻域,時域及調制域對標準規(guī)定的所有信道帶寬的3GPPLTEFDD和TDD信號進行測量。
如需測量LTE基帶信號,不管是平衡還是非平衡的,都可使用R&SFSQ的模擬(R&SFSQ-B71)和數字(R&SFSQ-B17)基帶輸入選件來完成。同時R&S也提供了一款EX-IQ-BOX可以適應用戶自己的數字基帶格式,通過和FSQ上的B17接口一起使用,可以分析LTE數字基帶信號。
此外如果想對OFDM信號進行分析的話,R&S在高端信號分析儀FSQ上開發(fā)了FSQ-K96選件,這可以滿足LTE早期研發(fā)和對任意OFDM信號進行分析的需求。
LTEMIMO測試
R&S公司的射頻信號發(fā)生器SMU200A,或基帶信號發(fā)生器AMU200A,都可以使用單臺儀表進行MIMO接收機測試。在電磁波頻率低于100kHz時,電磁波會被地表吸收,不能形成有效的傳輸,一旦電磁波頻率高于100kHz時,電磁波就可以在空氣中傳播,并經大氣層外緣的電離層反射,形成遠距離傳輸能力,我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻,英文縮寫:RF。為了能夠在空中傳播電視信號,必須把視頻全電視信號調制成高頻或射頻(RF-Radio Frequency)信號,每個信號占用一個頻道,這樣才能在空中同時傳播多路電視節(jié)目而不會導致混亂。這兩款信號發(fā)生器都配置兩個信號源,加裝R&SSMU-K74或者AMU-K74選件后,就可以實時模擬2×2MIMO系統(tǒng)所需的4個衰落信道,從而對2×2的MIMO接收機進行測試。這兩款儀表解決方案都支持ITU為3GPPLTE定義的、包含衰落路徑之間的相關特性的各種衰落模式。
通過把兩臺或四臺R&S的信號分析儀FSQ或FSG連接起來,R&S可以提供2×2和4×4的MIMO信號分析,此時只需在一臺主控FSQ/G上配置K100(或者K104)和K102選件,就可以支持LTEFDD和LTETDD中的三種MIMO模式:發(fā)射分集,空間復用和循環(huán)延遲分集。
LTE協(xié)議測試
R&S推出了LTE協(xié)議測試儀CMW500,它的功能強大的硬件方案可以提供的頻率高達6GHz,帶寬為40MHz。它不僅可以用于一致性測試,性能測試和互操作測試,而且還把它的優(yōu)點擴展到產品生命周期的后續(xù)階段。
CMW500一臺儀表可以支持多兩個LTE或者WCDMA的小區(qū),而且還可以提供選件B2xx支持GSM,CDMA200,1xEV-DO小區(qū),從而可以實現不同系統(tǒng)間切換的測試。此外CMW500可以支持MIMO2×2以及MIMO4×2。
鏈路自適應即自適應調制編碼,可以在共享信道上應用不同的調制編碼方式適應不同的信道變化,獲得的傳輸效率。將編碼和調制方式變化組合成一個列表,E-Node B根據UE的反饋和其他一些參考數據,在列表中選擇一個調制速率和編碼方式,應用于層2的協(xié)議數據單元,并映射到調度分配的資源塊上。上行鏈路自適應用于保證每個UE的傳輸性能,如數據速率、誤包率和響應時間,而獲得化的系統(tǒng)吞吐量。上行鏈路自適應可以結合自適應傳輸帶寬、功率控制和自適應調制編碼的應用,分別對頻率資源、干擾水平和頻譜效率這3個性能指標做出調整。
LTE射頻/預測試
LTE下行傳輸方案采用傳統(tǒng)的帶循環(huán)前綴(CP)的OFDM,每一個子載波占用15kHz,循環(huán)前綴的持續(xù)時間為4.7/16.7μs,分別對應短 CP和長CP。為了滿足數據傳輸延遲的要求(在輕負載情況下,用戶面延遲小于5ms),LTE系統(tǒng)必須采用很短的交織長度(TTI)和自動重傳請求(ARQ)周期,因此,在3G中的10ms無線幀被分成20個同等大小的子幀,長度為0.5ms。
為了支持LTE終端的射頻研發(fā)和測試,R&S推出了TS8980LTE射頻測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以使LTE終端客戶在研發(fā)階段就進行符合3GPP規(guī)范要求的射頻預測試,在早期就發(fā)現一些可能在階段出現的終端設計的難以追溯的錯誤,從而消除可能帶來的風險,降低研發(fā)成本,加速產品推向市場的時間。
TS8980測試系統(tǒng)繼承了此前成功的TS895x測試平臺的一些設計理念,可以覆蓋從LTE終端射頻研發(fā)測試到一致性測試的整個產品生命周期。在射頻測試控制軟件方面,不僅可以對已有的測試用例進行參數化修改,而且基于R&SCONTEST軟件框架,可以進行新的測試用例的編寫,更進一步,也可以進行新的測試方法的研發(fā)。
LTE終端生產線測試
R&SCMW500是一個雙通道、全標準、多功能的寬帶無線通信測試儀,也是目前的無線綜測儀。CMW500是業(yè)界能支持所有的無線通信標準的綜測儀,既支持如2G/3G、WiMAX、LTE等移動通信標準,更可以支持WLAN、藍牙、FM、GPS、CMMB等非移動通信標準。CMW500是業(yè)界首臺支持LTE信令的無線綜測儀。它可以提供對終端的射頻、協(xié)議、流量和數據應用等測試,并可以極方便地搭建射頻一致性和預測試系統(tǒng)TS8980。獨特的雙通道設計使得CMW500成為測試MIMO接收機性能的不二之選。
CMW500采用了許多創(chuàng)新的設計,因而能提供極高的測試速度、和測試能力。CMW500的設計充分考慮了未來無線技術的測試需求:在單臺儀器內集成了雙路高的射頻信號源和分析儀,頻率可高達6GHz,分析儀帶寬40MHz,信號源帶寬70MHz。完全滿足未來無線技術對帶寬、頻率和MIMO測試的要求。CMW500的升級擴展性可以大大降低用戶的升級費用和投資風險。無線終端的生產測試需要極快速的測試儀器。由于采用了強大的硬件和創(chuàng)新的測試技術,CMW500成為了業(yè)界測試速度快的無線綜測儀。它的速度比前一代綜測儀快很多,而且還引入了如:智能校準和倍速分析等R&S公司創(chuàng)新的技術,從而使整體測試速度大大加快;而且由于其在、測試可重復性和線性度等方面極出色的性能,采用CMW500可以提高生產測試直通率;雙通道的設計在生產測試時的優(yōu)勢是可以同時并行測試兩臺手機,這樣自然就降低了測試成本。
編輯點評
隨著LTE商用部署時間的逐漸接近,LTE測試變得更為重要。Rohde&Schwarz對于UMTSLTE從早期的研發(fā)階段就開始跟蹤研究,積累了豐富的經驗成果,不僅可以為LTEFDD,也可以為LTETDD無線設備研發(fā)提供完整的測試產品線。包括功率計,頻譜分析儀,信號源,無線綜測儀,協(xié)議測試儀和射頻測試系統(tǒng)。
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