TDD-LTE測試介紹及R&S解決方案
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3GPP LTE和之前的系統(tǒng)在空中接口上存在很大的不同，所以對于測試就提出了新的要求?；谠?G測試領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)先地位，Rohde Schwarz 對于UMTS LTE從早期的研發(fā)階段就開始跟蹤研究，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)成果，目前不僅可以為LTE FDD，而且也可以為LTE TDD無線設(shè)備研發(fā)提供了完整的測試產(chǎn)品線。這些產(chǎn)品包括功率計(jì)，頻譜分析儀，信號(hào)源，無線綜測儀，協(xié)議測試儀和射頻一致性測試系統(tǒng)。設(shè)備制造商自始自終都可以依賴于Rohde Schwarz 公司的產(chǎn)品和專家級(jí)的支持。Rohde Schwarz 全球的支持網(wǎng)絡(luò)擁有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的應(yīng)用工程師，從而可以提供全方位的客戶支持。
由于3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展還未最終完成， R S公司在開發(fā)LTE選件時(shí)保持了高度的靈活性，軟件會(huì)定期更新，確保測試儀表依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和最新發(fā)展保持一致，使它們滿足3GPP LTE 未來開發(fā)的要求。下面針對在LTE早期的研發(fā)中一些重要的測試項(xiàng)目進(jìn)行介紹：
如何靈活地對LTE射頻和基帶信號(hào)進(jìn)行模擬產(chǎn)生和分析，
如何對不同的MIMO模式進(jìn)行進(jìn)行測試，
如何在協(xié)議棧開發(fā)的早期就進(jìn)行測試，使之符合一致性的要求。
LTE信號(hào)產(chǎn)生
LTE的測試首先需要模擬LTE射頻信號(hào)，并且研究其統(tǒng)計(jì)特性。對于LTE下行，研究人員可以從WiMAX和WLAN等技術(shù)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(shù)在其他標(biāo)準(zhǔn)中并沒有使用。因此上行信號(hào)特性需要進(jìn)行特別的研究。LTE信號(hào)模擬中的一些通常設(shè)置包括頻率、帶寬、LTE信號(hào)包含資源塊的數(shù)目、天線配置、參考信號(hào)序列配置、下行同步信道配置、循環(huán)前綴長度、用戶數(shù)據(jù)和調(diào)制方式的分配和L1/L2控制信道的配置的等參數(shù)。
選件RS SMx-K55用于R S公司的信號(hào)源，諸如RS SMU200A, RS SMJ100A 和 RS SMATE200A就可以按照TS36.211標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)生LTE FDD 和 LTE TDD 上下行射頻信號(hào)，用于元器件性能測試以及基站和移動(dòng)終端的接收機(jī)測試。下圖顯示了LTE TDD信號(hào)的設(shè)置以及圖形顯示資源分配圖。
此外RS還提供了高性能的雙通道基帶信號(hào)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(hào)，用于LTE研發(fā)早期基帶信號(hào)的模擬。而通過一款RS提供的EX-IQ-BOX，用戶可以產(chǎn)生適應(yīng)自己需要的數(shù)字基帶信號(hào)格式。
這些儀表及其選件可提供信道編碼，多達(dá)四路發(fā)射天線的 MIMO 預(yù)編碼以及2x2 MIMO 的實(shí)時(shí)衰落模擬等功能。該軟件選件直接安裝在儀器上，給用戶提供了多種配置的可能性，用戶不僅可調(diào)用預(yù)先定義好的測試場景，快速的進(jìn)行測試設(shè)置；而且還可以按照自己的需要靈活設(shè)置各種參數(shù)進(jìn)行定制測試：例如參考符號(hào)，控制信道，同步信道及數(shù)據(jù)信道的參數(shù)，此外，也可獨(dú)立配置各個(gè)子幀。
目前RS的LTE信號(hào)模擬方案完全符合3GPP V8.40標(biāo)準(zhǔn)，包括PRACH、探測參考信號(hào)、上行鏈路的PUCCH編碼，下行鏈路的PHICH和PCFICH編碼，同時(shí)包含36.141標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的E-Test模型信道。
LTE信號(hào)分析
其次在LTE信號(hào)的射頻分析方面，由于LTE信號(hào)采用了新的接入方式OFDMA，信號(hào)帶寬最高可達(dá)20MHZ，這些對于信號(hào)的頻域分析和調(diào)制域分析都提出了更高的要求。RS FSQ 和 RS FSG 信號(hào)分析儀能分析3GPP LTE 基站或者移動(dòng)電話的發(fā)射機(jī)模塊。信號(hào)分析選件 RS FSQ-K101 和RS FSQ-K105支持LTE FDD和TDD射頻調(diào)制信號(hào)的測量，并以圖形或表格顯示結(jié)果：諸如 EVM、頻率誤差、頻譜平坦度、I/Q 偏移、眼圖、星座圖及群時(shí)延等測量結(jié)果。選件 RS FSQ-K100和RS FSQ-K104可用于分析 3GPP LTE下行信號(hào)， 跟上行信號(hào)選件類似，該選件能在頻域，時(shí)域及調(diào)制域?qū)?biāo)準(zhǔn)規(guī)定的所有信道帶寬的3GPP LTE FDD和TDD信號(hào)進(jìn)行測量。
如需測量LTE基帶信號(hào)，不管是平衡還是非平衡的，都可使用RS FSQ 的模擬(RS FSQ-B71)和數(shù)字 (RS FSQ-B17) 基帶輸入選件來完成。同時(shí)RS也提供了一款EX-IQ-BOX可以適應(yīng)用戶自己的數(shù)字基帶格式，通過和FSQ上的B17接口一起使用，可以分析LTE數(shù)字基帶信號(hào)。
LTE MIMO測試
RS公司的射頻信號(hào)發(fā)生器SMU200A，或基帶信號(hào)發(fā)生器AMU200A，都可以使用單臺(tái)儀表進(jìn)行MIMO接收機(jī)測試。這兩款信號(hào)發(fā)生器都配置兩個(gè)信號(hào)源，加裝RS SMU-K74或者AMU-K74選件后，就可以實(shí)時(shí)模擬2×2MIMO系統(tǒng)所需的4個(gè)衰落信道，從而對2×2 的MIMO接收機(jī)進(jìn)行測試。這兩款儀表解決方案都支持ITU 為3GPP LTE 定義的、包含衰落路徑之間的相關(guān)特性的各種衰落模式。
通過把兩臺(tái)或四臺(tái)RS的信號(hào)分析儀FSQ或FSG連接起來，RS可以提供2x2和4x4的MIMO信號(hào)分析，此時(shí)只需在一臺(tái)主控FSQ/G上配置K100（或者K104）和K102選件，就可以支持LTE FDD和LTE TDD中的三種MIMO模式：發(fā)射分集，空間復(fù)用和循環(huán)延遲分集。
LTE 協(xié)議測試
LTE協(xié)議棧的測試用來驗(yàn)證一些信令功能，例如呼叫建立和釋放，呼叫重配置，狀態(tài)處理和移動(dòng)性等。和2G，3G系統(tǒng)的互操作性測試是對LTE的另外一個(gè)需求。此外為了保證終端的協(xié)議棧和應(yīng)用可以處理高數(shù)據(jù)率的數(shù)據(jù)，需要測試驗(yàn)證終端吞吐量的要求。在LTE實(shí)現(xiàn)的早期，研發(fā)部門需要包含各個(gè)參數(shù)配置的多種測試場景來進(jìn)行LTE協(xié)議棧的測試。此外LTE物理層具有很多重要功能，這包括小區(qū)搜索、HARQ協(xié)議、調(diào)度安排、鏈路自適應(yīng)、上行時(shí)間控制和功率控制等。而且這些過程有著很嚴(yán)格的定時(shí)要求。因此也需要對物理層進(jìn)行完全測試來保證LTE的性能。
基于Rohde Schwarz 在UMTS LTE協(xié)議棧測試領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，RS 推出了LTE協(xié)議測試儀CMW500，它的功能強(qiáng)大的硬件方案可以提供的頻率高達(dá)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(diǎn)擴(kuò)展到產(chǎn)品生命周期的后續(xù)階段，從而可以給芯片和無線設(shè)備制造商在UMTS LTE 協(xié)議一致性研發(fā)的各個(gè)階段中帶來多重好處。而且它還有一個(gè)可供選擇的用于PC機(jī)上的軟件方案，可以支持個(gè)人開發(fā)者在早期就進(jìn)行協(xié)議開發(fā)的工作，從而有效降低UMTS LTE 無線設(shè)備整個(gè)研發(fā)過程中的成本。所以使用CMW500可以并行進(jìn)行軟件和硬件的協(xié)同開發(fā)、測試和優(yōu)化，從而加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。
通過在CMW500上配置CMW-KP500 MLAPI和CMW-KP501 LLAPI，RS提供了協(xié)議棧測試所需的底層和高層兩種不同編程接口，這樣開發(fā)者在早期就可以對協(xié)議棧進(jìn)行靈活測試，而且這樣的測試是和后期的一致性測試完全兼容的，可以節(jié)省后期測試的時(shí)間和成本。
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