解讀4G時代的測試考量與未來演進

　　通信技術(shù)的日新月異使得移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用在變得愈加豐富，特別是隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、移動計算及移動多媒體運作需要 的第四代移動通信為我們帶來了不少便利，但是我們都知道，所有技術(shù)的發(fā)展都不可能在一夜之間實現(xiàn)，從GSM、GPRS到3G、4G，網(wǎng)絡(luò)的變化也是愈加復(fù)雜，這也對4G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)擴展等提出更高的要求。

　　4G的高帶寬、高網(wǎng)速，為移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了強勁動力，同時，4G時代的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)流量更加復(fù)雜，用戶對于網(wǎng)絡(luò)的要求也變得更高，這就需要有 一套完整的測試方法，才能幫助用戶更好的了解自己的網(wǎng)絡(luò)。對此，LitePoint公司產(chǎn)品營銷總監(jiān)Adam Smith就表示，部分用于3G裝置的普通測試設(shè)備已經(jīng)無法滿足當(dāng)今最先進的4G序列技術(shù)的需求，關(guān)于4G測試設(shè)備，有幾項重要的功能和規(guī)格是其必須具備 的。新波段、調(diào)制方案以及信道帶寬可以通過某些功能被輕松識別，然而測試儀序列架構(gòu)和資源建立時間的識別卻并不容易。由于LTE導(dǎo)致更多的頻譜波段和更多 的調(diào)制配置，因此如果采用傳統(tǒng)的測試技術(shù)，測試時間會延長并從而導(dǎo)致測試成本增加。

　　為了解決測試時間延長這一難題，芯片組供應(yīng)商采取“測試序列”(類似于芯片內(nèi)部預(yù)先設(shè)定的測試程序)，芯片組可以讀取預(yù)先設(shè)定的條件，因此用戶無需直 接指示裝置在哪個信道以及功率進行傳輸。這將最大程度減少用戶和設(shè)備之間的來回往復(fù)，而這也是突破測試時間的幾大瓶頸之一。由于芯片組公司對序列技術(shù)不斷 改進并進一步縮短了測試時間，因此目前所面臨的最大挑戰(zhàn)是支持越來越長的序列和極其微小的步長(每步短至1毫秒)。這就對測試儀序列架構(gòu)的靈活性和測試設(shè) 備的信號發(fā)生器和分析儀的建立時間提出了要求--測試儀和設(shè)備都需要在不到100微秒(1毫秒的十分之一)的時間內(nèi)準(zhǔn)備就緒。

　　為完美的解決這一問題，作為測試企業(yè)LitePoint一直與芯片組公司建立有緊密的合作關(guān)系，能夠在芯片開發(fā)的初期就參與到芯片組的開發(fā)中來，因此 LitePoint 能夠為客戶測試產(chǎn)品提供根據(jù)完善、優(yōu)化的解決方案從而幫助客戶最大程度提高生產(chǎn)效率，把握上市先機并確保產(chǎn)品品質(zhì)。LitePoint自成立以來就致力于 通過最先進的技術(shù)幫助客戶擴大產(chǎn)能并為消費者帶來良好的使用體驗，LitePoint的測試方案能夠幫助客戶應(yīng)對新技術(shù)所帶來的挑戰(zhàn)。

　　LitePoint公司產(chǎn)品營銷總監(jiān) Adam Smith強調(diào)，4G正在成為主流，這是顯而易見的。然而LTE的潛能還遠遠沒有發(fā)揮出來。LitePoint一直在積極關(guān)注4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展演變，以便不 斷改善用戶體驗，擴大數(shù)據(jù)容量并為客戶提供更多種多樣的服務(wù)和創(chuàng)新的測試解決方案。

　　據(jù)悉，中興通訊(ZTE)已經(jīng)采用了LitePoint蜂窩通信和無線連接測試解決方案，我們從中興智能手機的優(yōu)異性能表現(xiàn)就能夠看 出，LitePoint的校準(zhǔn)及驗證服務(wù)是出色和經(jīng)得起市場檢驗的。據(jù)我們了解，中興需要的是一套完整的解決方案，為其新型LTE智能手機提供測試，這包 括最新的4G蜂窩通信測試技術(shù)，而且要符合3G和2G時期遺留下的標(biāo)準(zhǔn)。而LitePoint為中興訂制了高效的智能手機測試平臺，在平臺上搭載了 LitePoint IQxstream蜂窩通信測試儀與LitePoint IQxel-M組合，可覆蓋所有的無線連接技術(shù)，并能夠符合各種標(biāo)準(zhǔn)。通過這個靈活、高性能的平臺，中興就能駕馭當(dāng)今和未來的無線技術(shù)，提升產(chǎn)量，均衡生 產(chǎn)線，并降低測試的總成本。

　　IQxstream 內(nèi)建多種主流的量測方式、具備多項符合 LTE 測試的優(yōu)勢

　　而且在降低測試成本的問題上，我們了解到，LitePoint在業(yè)內(nèi)創(chuàng)新的采用了非信令、多待測物(DUT)并行測試技術(shù)對蜂窩通信產(chǎn)品進行檢測，為 蜂窩通信測試技術(shù)帶來了革命，顯著地提升了產(chǎn)品測試效率。當(dāng)前終端產(chǎn)品支持的通信協(xié)議越來越多，LTE終端產(chǎn)品的測試項目比2G、3G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到以前的數(shù)倍。測試時間的增加意味著測試成本的提高，促使終 端廠商積極尋求減少產(chǎn)品測試時間與儀器投資成本的方法。

　　LitePoint公司產(chǎn)品營銷總監(jiān) Adam Smith對此就透露，如果采用傳統(tǒng)的測試方式，要想提高產(chǎn)出率，制造商只能去添置新測試設(shè)備，然而，LitePoint為制造商提供了 LitePoint IQxstream平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)多臺DUT(待測設(shè)備)同時并行測試，可將生產(chǎn)測試吞吐量及效率最大限度的提升。而且IQxstream可以支持面向 4G LTE 和LTE Advanced(超過100Mhz帶寬)所需要的更大帶寬，為生產(chǎn)測試領(lǐng)域長期平滑演進的需要提供了堅實的技術(shù)支撐。

　　另外，我們需要知道的是，終端測試與基站測試兩者之間有著本質(zhì)的區(qū)別。兩者之間最大的不同之處體現(xiàn)在成本方面，這是由于基站的數(shù)量要遠低于移動裝置， 且部署成本又遠遠高于移動裝置，因此基站測試需要投入大量的時間和精力。而關(guān)于移動裝置，從測試的角度來看，則永遠會有成本與品質(zhì)方面的權(quán)衡與取舍。因 此，所面臨的挑戰(zhàn)永遠是如何做到既能夠有效控制校準(zhǔn)和篩選這些設(shè)備的成本，同時又確保交付給消費者的產(chǎn)品擁有最卓越的品質(zhì)。關(guān)于基站測 試，LitePoint在小蜂窩基站(毫微微蜂窩基站/微微蜂窩)測試領(lǐng)域已經(jīng)有所投入。小蜂窩基站與手持設(shè)備擁有某些共同點，那就是都擁有相對較低的成 本，而測試的成本正在變得越來越關(guān)鍵。為了滿足這一需求，LitePoint如今通過高效的多待測物(DUT)并行測試，推出了能夠?qū)⑸a(chǎn)校準(zhǔn)和小蜂窩基 站測試的成本控制在所能夠接受范圍內(nèi)的解決方案。

　　4G時代的未來演進

　　據(jù)Adam的分析，目前的4G移動市場正在經(jīng)歷一個有趣的雙重變化，即首波部署正在不斷走向成熟并朝著LTE-Advanced的方向發(fā)展，盡管 LTE的潛能目前還沒有完全發(fā)揮出來，但是現(xiàn)在的LTE-Advanced已經(jīng)開始顯現(xiàn)。同時，特別是在中國的帶動下，4G市場仍然保持著高速增長。 LTE網(wǎng)絡(luò)在中國的主流部署始于2014年，到2014年年底，其大約擁有1億名用戶。有數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2015年年底，LTE的用戶將增加至5個億， 預(yù)計年增長率達到500%!

　　對于4G的未來演進，Adam Smith表示，LitePoint始終關(guān)注著4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展演變，以便不斷改善用戶體驗，擴大數(shù)據(jù)容量以及為客戶提供更多種多樣的服務(wù)。比如，LTE- Advanced網(wǎng)絡(luò)的特點是擁有新的射頻信道管理技術(shù)，比如載波聚合(CA)和多輸入輸出(MIMO)傳輸系統(tǒng)?？紤]到LTE網(wǎng)絡(luò)運營商的頻譜配置，這 可能會涉及到間隔超過1GHz的信道，而這就對移動裝置的射頻前端電路提出相當(dāng)高的要求。為了簡化移動裝置架構(gòu)，通常通過部署多種無線通信裝置的方式來解 決這一問題。盡管如此，簡單化的架構(gòu)也會導(dǎo)致更多的裝置需要接受校準(zhǔn)和測試，并可能導(dǎo)致裝置制造商的測試次數(shù)有所增加。而由于LTE-Advanced是 由LTE演變而來，LitePoint的IQxstream Mobile Test System(移動測試系統(tǒng))已經(jīng)用于4G移動設(shè)備的生產(chǎn)并可以隨時用于LTE-Advanced裝置的校準(zhǔn)和驗證，IQxstream則能夠有效協(xié)助客 戶解決這些挑戰(zhàn)。隨著LTE-Advanced的新功能不斷投入使用，LitePoint的測試儀也會進行相應(yīng)的升級，以滿足客戶不斷更新的需求。

　　我們也需要指出，4G的數(shù)據(jù)傳輸量并不是無限的。網(wǎng)絡(luò)運營商們?nèi)詫⒉粩嗍艿綖闈M足用戶需求而提供足夠數(shù)據(jù)量的挑戰(zhàn)。由于人們對數(shù)據(jù)需求量的永不滿足以 及越來越多4G用戶的上網(wǎng)，加之，手機的功能越來越強大，而無線通信網(wǎng)絡(luò)也變得越來越復(fù)雜，同樣4G通信在功能日益增多的同時，它的建設(shè)和開發(fā)也將會遇到 比以前系統(tǒng)建設(shè)更多的困難和麻煩。

　　這個時候，5G或許就該登場，與此前的從2G發(fā)展到3G，再從3G發(fā)展到4G不同，作為一項新的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)，5G已經(jīng)不再是一個“新無線技術(shù)”。盡 管5G當(dāng)中的部分技術(shù)并沒有普遍應(yīng)用于移動裝置，如毫米波無線射頻，但無線回程和一些早期的無線視頻應(yīng)用中已經(jīng)有了這些技術(shù)的“身影”。5G的主要挑戰(zhàn)將 是現(xiàn)有技術(shù)的互用性。通過與傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)(比如LTE)始終相連，“5G”網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備需要在尋找最佳數(shù)據(jù)訪問方面做到更加智能。而這最終可能會通過現(xiàn) 有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)、附近的Wi-Fi熱點、商業(yè)/企業(yè)“小蜂窩”(毫微微蜂窩基站)、推薦的免執(zhí)照頻段LTE(LAA)或一個全新的移動裝置技術(shù)(比如毫米 波)實現(xiàn)。

　　Adam Smith特別強調(diào)，如果我們將5G看作是一個訪問技術(shù)而非某個具體的無線技術(shù)，那么5G已經(jīng)存在于當(dāng)今的應(yīng)用之中，上段中我們提到的每個技術(shù)，甚至包括 毫米波的測試解決方案都已經(jīng)單獨投產(chǎn)多年。真正的挑戰(zhàn)在于在智能手機的雜波環(huán)境下對這些系統(tǒng)的互用性以及無縫切換進行測試并且不會引起系統(tǒng)內(nèi)噪音，同時對 性能降低的設(shè)備進行降敏處理。5G測試的主要挑戰(zhàn)將是“用戶體驗”測試。就跟其它每一種新的設(shè)備和技術(shù)推出時一樣，其后的測試就必須及時跟上步伐，5G也 不例外，5G的最大挑戰(zhàn)之一是這一概念所涉及的廣度，在這一廣度里面測試將更加復(fù)雜與困難。

　　其實，已經(jīng)有智能手機開始提升將聲音和數(shù)據(jù)交互從核心蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移至可用Wi-Fi熱點的能力。此外，目前已經(jīng)有關(guān)于將LTE應(yīng)用于無執(zhí)照 5GHz頻譜的中期討論，而這將為移動裝置又創(chuàng)造一個數(shù)據(jù)訪問互用性路徑。正如首次LTE蜂窩通信部署代表著從3G邁向4G的一小步，從4G到5G的演變 已經(jīng)拉開序幕。

　　我們相信，隨著5G技術(shù)變得越來越成熟且成本越來越低時，更多的“5G無線技術(shù)”將在未來5到10年的時間里繼續(xù)演變發(fā)展，并逐漸普及。而確保這些新興的技術(shù)變得經(jīng)濟實惠且能夠為最終用戶帶來卓越體驗則是LitePoint努力的目標(biāo)。