LTE終端測試簡(jiǎn)述

由于LTE是CDMA2000網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商(如Verizon Wireless)的下一代技術(shù)選擇，所以與3GPP2 CDMA2000高費率分組數據業(yè)務(wù)的互通是一個(gè)明確要求。在LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )接口處合并3GPP和3GPP2網(wǎng)絡(luò )拓撲是一個(gè)有意義的進(jìn)展，這需要進(jìn)行周密的測試，以確保其運行達到預期目標。

　　對網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，維持同時(shí)使用IP網(wǎng)絡(luò )和傳統電路交換網(wǎng)絡(luò )的語(yǔ)音業(yè)務(wù)將會(huì )是一大挑戰。主流網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商在2010年移動(dòng)通信世界大會(huì )(Mobile World Congress 2010)上宣布的有關(guān)VoLTE(語(yǔ)音LTE)標準化的協(xié)議，將在很大程度上解決這個(gè)問(wèn)題。但是，使用3GPP的IMS(IP多媒體子系統)技術(shù)仍然需要進(jìn)行大規模部署。

　　測試挑戰和需求

　　滿(mǎn)足LTE終端設備的嚴格要求的關(guān)鍵在于將設計分成子系統，并制定一個(gè)允許在測試完整終端之前對每個(gè)設計部分進(jìn)行徹底檢驗的測試計劃。如果不采用這種模塊化方案，則問(wèn)題的診斷可能拖到項目的最后階段，以致難以管理最終發(fā)布階段，包括現場(chǎng)試驗及一致性測試。

　　無(wú)論終端設計是從頭開(kāi)始、基于較早前的設計還是使用第三方集成組件，都需進(jìn)行多項關(guān)鍵性能測量。其中一些測量(如最大輸出功率、功率控制和接收機靈敏度)是早前技術(shù)已經(jīng)熟悉的，但由于所用的傳輸方式(下行鏈路中為OFDMA，上行鏈路中為SC-FDMA)不同，所以需要新的測量設備來(lái)支持這些測試。

　　其它一些測量是LTE特有的。例如，對于OFDMA傳輸方式，子載波誤差向量幅度(EVM)變成調制器性能的一項重要測試。隨著(zhù)700MHz模擬TV頻譜的可供使用，LTE將以低于GSM或WCDMA的頻率來(lái)部署，從而得到大很多的帶寬：20MHz/700MHz=2.8%。相比之下，對于典型的WCDMA終端為：5MHz/2100MHz=0.24%。這會(huì )對一些調制器架構帶來(lái)挑戰，因為它會(huì )導致小區邊緣處的EVM值較高，所以在設計階段要特別注意這一點(diǎn)。

　　由于一些測試(如功率控制)的動(dòng)態(tài)性質(zhì)，所以需要使用信令協(xié)議來(lái)建立測量條件。這就要求測試設備必須包括協(xié)議棧和模擬演進(jìn)型節點(diǎn)B(eNB)基站。由于這些測量通常是由RF工程師而不是協(xié)議專(zhuān)家來(lái)執行的，所以所用的測試設備必須易于配置，使工程師能夠將精力集中于測量本身。

　　協(xié)議測試

　　協(xié)議棧開(kāi)發(fā)者面臨的主要挑戰之一是確保狀態(tài)變化響應要求得到滿(mǎn)足。雖然LTE規范已經(jīng)將終端設備的可能狀態(tài)數量減少到RRC_IDLE和RRC_CONNECTED，但是在需要發(fā)送數據時(shí)，從一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)所需的時(shí)間將構成時(shí)延預算的一大部分。

　　在RRC_IDLE模式下，終端設備盡可能將自身處于低功耗狀態(tài)，以確保出色的電池壽命，接收機被周期性地激活以檢查尋呼消息。當數據傳輸時(shí)間預定后，終端必須處于喚醒狀態(tài)并快速同步其上行鏈路。

　　在協(xié)議測試過(guò)程中，用于生成測試用例的工作量常常與創(chuàng )建協(xié)議棧的工作量一樣多，所以擁有全面而高效的測試設施很重要。為能夠細分測試，重要的是能夠測量用戶(hù)平面和控制平面中的每個(gè)子層。協(xié)議測試診斷功能在查找故障時(shí)很重要。通常，這包括帶時(shí)間戳的消息日志記錄和解碼。但重要的是這也可以用于每個(gè)子層，以提供跟蹤信令消息流程細節的功能(從MAC PDU直到RRC消息)，從而確保定時(shí)要求得到滿(mǎn)足。

　　要想能夠為每個(gè)層創(chuàng )建測試情景，就必須擁有對測試設備的詳細控制，但這需要盡可能地易于使用，以避免痛苦的學(xué)習過(guò)程。圖形化測試描述(例如由場(chǎng)景向導所提供的)提供了定義新測試的最清晰方法(圖1)。

　　圖1：圖形化測試描述(例如由場(chǎng)景向導所提供的)提供了定義新測試的最清晰方法。

　　性能測試

　　一旦RF、基帶、協(xié)議棧和應用層實(shí)現集成，接下來(lái)就需要對整體終端性能進(jìn)行全面測試。在此階段期間，必須查出和消除數據傳輸瓶頸，以最大化數據吞吐量——包括在正常和極端溫度及電源電壓條件下。另外還需要在滿(mǎn)負荷條件下測量功耗、熱特性、電磁兼容性(EMC)、發(fā)射及磁化率。一般情況下，這需要使用2x2下行鏈路多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)。

　　測試設備要能夠在小區之間無(wú)縫交接數據，同時(shí)盡量減小對數據吞吐率的影響，就像要能在不同無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)之間進(jìn)行交接數據，同時(shí)保持數據連接一樣。已有多家供應商推出了設計緊湊、靈活和模塊化的測試儀器。例如，Aeroflex的LTE測試產(chǎn)品就支持用于測試LTE終端性能的所有功能(圖2)。

　　圖2：Aeroflex的LTE測試產(chǎn)品支持用于測試LTE終端性能的所有功能。