【系統(tǒng)解析】LTE測試的難點

　　LTE網(wǎng)絡在實施部署中對測試設備能力的挑戰(zhàn)超過自 WLAN技術實施以來的任一次技術升級和遷移。LTE/LTE- Advanced的物理層跟以往的技術不同，LTE和LTE-Advanced對測試設備要求的改變，是自從2000年初起引入802.11無線局域網(wǎng)技術以來所未有的。

　　測試技術是LTE發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈上十分關鍵的一環(huán)，面對LTE產(chǎn)業(yè)多模多頻的終端發(fā)展方向以及移動互聯(lián)網(wǎng)時代復雜的網(wǎng)絡環(huán)境，LTE測試還有哪些測試難點待解？

　　向下的兼容性難題

　　日益增長的LTE部署為無線測試設備供應商帶來了重大挑戰(zhàn)。這要求確保LTE終端能在現(xiàn)存的網(wǎng)絡上無縫工作，此外還需要保證其遵守最新的LTE標準。LTE作為全球部分運營商仍在部署的一種新技術，這些服務提供商們將傾向于采購前后向兼容的測試工具用于未來的使用和LTE測試。

　　在移動終端，終端需要在共存的2G、3G、LTE間無縫切換，為用戶提供完整使用體驗；通話、短信、彩信、定位等2G、3G的業(yè)務需要被很好整合至LTE終端上；LTE終端還需要許多新的應用以吸引用戶。因此，終端應用性的測試更加多元，需要兼容的標準更多。

　　多標準共存帶來的挑戰(zhàn)。多模終端及多模基站的出現(xiàn)要求同一設備在多個標準信號同時存在時依然能夠保持良好的性能，因此，多模共存要求測試儀器能夠產(chǎn)生并同時分析并存的多個標準的信號。

　　所以，LTE的多種標準并行成為一個復雜待解的技術難題，使得與現(xiàn)存網(wǎng)絡的互連性成為一種挑戰(zhàn)。LTE測試的復雜性以及來自消費者特有的應用需求，導致LTE測試工具在滿足多種測試需求時可用性比較局限。

　　多天線測試的難題

　　目前，TD-LTE、FDD-LTE和LTE-Advanced（LTE-A）無線技術使用了幾種不同的多種輸入多路輸出（MIMO）技術。鑒于MIMO系統(tǒng)的復雜性正在日益提高，因此相關的測試方法也將更具挑戰(zhàn)性。例如，當前已部署的MIMO技術利用兩具天線來改善信道性能。還有一些LTE社區(qū)已率先開始采用八天線技術來實現(xiàn)更高的性能。這些先進的技術將使測試方法的選擇變得更為至關重要。

　　為了形成更簡單、更扁平化的網(wǎng)絡結構，LTE網(wǎng)絡中的許多網(wǎng)元都被歸并到基站中，基站本身的功能豐富了許多，因此過去并不復雜的基站測試變得非常復雜，要求也很高。在參與國外網(wǎng)絡測試的相關廠商人士看來，新測試中最核心的部分就是多天線測試——2天線、4天線甚至TDD的8天線將大大增加空口成本，因此必須保證多天線的效能最好地發(fā)揮，以符合成本的投入，由此這一塊測試也就必須嚴格高要求。

　　八天線系統(tǒng)可以將2x2 MIMO系統(tǒng)所用的信道數(shù)量提高至原有水平的四倍。但研究人員已經(jīng)開始探討天線組件數(shù)量為2x2系統(tǒng)的8倍的技術。如果在實驗室中重現(xiàn)互易式高天線數(shù)測試場景，將會面臨空間和其它資源方面諸多的嚴重制約。與傳統(tǒng)的信道建模相比，新興的先進天線技術也會帶來新的挑戰(zhàn)。當測試人員需要完整理解系統(tǒng)的性能時，在動態(tài)場景中對系統(tǒng)進行測試是必不可少的。

　　能夠應對這些挑戰(zhàn)的有效測試方法必須使用可支持各種先進天線技術的幾何信道建模。它還必須能夠以實時方式運行動態(tài)場景。最后，這種測試方法還必須能夠可靠、高效地創(chuàng)建八天線系統(tǒng)中雙向MIMO信道的所有細節(jié)，而且必須在小巧便攜的設備規(guī)格內(nèi)實現(xiàn)所有這些功能。

　　由于整個行業(yè)都在為實現(xiàn)更新的無線應用而追求更高的數(shù)據(jù)速率，所用的天線數(shù)量和先進天線技術的復雜性都必然會與日俱增。這種趨勢將對包含先進天線技術的LTE和LTE-A測試構成巨大的挑戰(zhàn)。因此，新的方法和新的測試場景思維方式都將是不可或缺的。

　　測試成本和時間

　　新的標準也意味著新的挑戰(zhàn)，相比于3G移動通信標準，4G/LTE終端產(chǎn)品的測試項目要多出近百項。不僅無線制式在增加，終端支持的頻段也在增加。這對生產(chǎn)測試提出了更高的要求，測試項目和測試時間達以前的數(shù)倍。測試時間的增加意味著測試成本的提高，如何尋找快速有效的測試方法，則成為針對4G/LTE系統(tǒng)測試的一個重要挑戰(zhàn)。另一方面，隨著數(shù)據(jù)傳輸量的上升，測量的復雜性也隨之增加，4G/LTE信號的調(diào)制解調(diào)需要提高一個數(shù)量級的信號處理能力，這些都對于測試系統(tǒng)提出了新的要求。

　　其他難點

　　LTE和LTE-Advanced給蜂窩通信系統(tǒng)帶來巨大變化，在從GSM過渡到W-CDMA系統(tǒng)后的這近10年時間里，沒有其它技術改變堪與之比肩。 LTE系統(tǒng)使用OFDM調(diào)制規(guī)則以更迅捷地將更多數(shù)據(jù)發(fā)送給更多用戶。OFDM會對測試帶來新的挑戰(zhàn)。OFDM信號由多個子載波組成，互相之間排列非常精確而且占用帶寬較高，所以更為復雜，測試也更為困難。

　　LTE發(fā)展起來后，核心網(wǎng)流量將成幾何級數(shù)增長，核心網(wǎng)能否處理解決這一增長問題，交換機、服務器容量是否足夠，對于網(wǎng)絡質(zhì)量至關重要，這些也要求測試階段的反復驗證。

　　另外，如等待時間的減少、更高的用戶數(shù)據(jù)速率、系統(tǒng)容量和覆蓋的改善以及運營成本的降低。 核心網(wǎng)無法獲取有效的無線數(shù)據(jù)進行分析，這就增加了網(wǎng)絡管理和優(yōu)化的復雜性，傳統(tǒng)的協(xié)議分析儀表已經(jīng)很難滿足這些新的挑戰(zhàn)，需要特殊的解決方案進行網(wǎng)絡性能的監(jiān)控和優(yōu)化，在一段時期內(nèi)，這仍是各大測試廠商需要攻克的難點。只有解決好這些難點，才能夠為整個LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展打好基礎。