移動(dòng)寬帶演進(jìn) 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),TD-LTE測量要點(diǎn)分析

3G(third-generation)無(wú)線(xiàn)系統正在全球展開(kāi)部署。W-CDMA通過(guò)在下行和上行中增加HSPA(high speed packet access)以保持著(zhù)中期競爭優(yōu)勢，它使得小區峰值速率可達到7.2Mbps，并期望單用戶(hù)數據速率達到1.5Mbps。為了確保未來(lái)的競爭力，LTE(long-termevolution)第一次在3GPP(3rd Generation Partnership Project)UMTS規范的第8版本中指明，為滿(mǎn)足下一個(gè)十年對新興的“移動(dòng)寬帶”的需求，系統峰值速率預期將超過(guò)300Mbps。

到目前為止LTE的大多數工作集中在FDD(Frequency Division Duplex)。隨著(zhù)中國TD-SCDMA的不斷成熟與網(wǎng)絡(luò )化實(shí)施，基于TDD(Time Division Duplex)的LTE的另一種模式，即現在大家所知道的TD-LTE，也進(jìn)入了3GPPLTE的規范。LTETDD可以更靈活地使用非對稱(chēng)頻譜資源?，F在，越來(lái)越多芯片和設備廠(chǎng)商將TDD的性能包含在設計中。

與先前的GSM/EDGE和W-CDMA標準相比，LTE標準文件從最初的技術(shù)建議提交到最終商業(yè)版本的時(shí)間很短，特別是較晚添加至標準的TD-LTE，這個(gè)過(guò)程更短。對于手機和數據卡，LTE規范的最大RF帶寬20MHz已經(jīng)使得系統結構設計發(fā)生改變，對終端設備要求支持多種制式，其中包括要與傳統系統的兼容等問(wèn)題，這些使得設計者更多地使用軟件無(wú)線(xiàn)電。新的設計要求更多的模擬/數字域交替測試以及“數字輸入，射頻輸出”，這意味著(zhù)設計者需要新的測試工具和測量方法。

TD-LTE指定的頻率范圍是1850到2620MHz，并且使用與FDD相同的MIMO情形和上下行調制制式：下行為OFDMA(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess)，上行為SC-FDMA(SingleCarrierFrequencyDivisionMultipleAccess)。如下圖所示，TD-LTE使用兩種幀結構，每個(gè)幀包含10個(gè)子幀，長(cháng)度為10ms。

以“5ms”為切換周期的幀有兩個(gè)特殊的同步子幀，而以“10ms”為切換周期的只有一個(gè)，這樣可以提供更靈活的上/下行配置。根據瞬時(shí)數據傳輸的要求，數據幀可以靈活地使用所示的7種預置配置中的任何一個(gè)。

一個(gè)1ms下行子幀包含的數據塊(resourceblocks)被預先指定給不同的用戶(hù)，而上行子幀只包含用戶(hù)到基站(eNB)的數據。對于小型數據包，指定的延遲(從發(fā)出請求到收到回復的時(shí)間)目標是5ms，或半個(gè)幀。所以系統時(shí)間，包括用于補償到eNB距離的時(shí)間偏移，非常重要。目前的系統是低速率(固定用戶(hù)或步行用戶(hù))優(yōu)化系統，能看到系統的最高速率性能，但是最終會(huì )延申到支持高達500kph的移動(dòng)用戶(hù)。

TD-LTE標準目前包括1.4、3、5、10、15和20MHz(與帶寬可變的LTEFDD相同)RF通道的指標和測量方法。大多數測量方法和測量項目針對單個(gè)碼道的數據定義，使用單獨的發(fā)射和接收部分。關(guān)于多碼道和MIMO的配置，仍在討論中。

最初的測量目的是確保發(fā)射和接收不受損傷：包括上行和下行發(fā)射模板，最大和最小功率，功率控制。定義鄰道泄漏和發(fā)射雜散用于確保最小的干擾。下圖是發(fā)射打開(kāi)/關(guān)斷模板的例子。

下一個(gè)系列的測量著(zhù)重于傳輸質(zhì)量，最主要的度量方法是EVM(errorvectormagnitude)。對于下行OFDMA，測量基于時(shí)域上的一個(gè)子幀(1ms)和頻域上的12個(gè)子載波(180kHz)。上下限取決于調制復雜度，調制階數越高，上下限越嚴格。對于來(lái)自UE的上行SC-FDMA信號，傳輸質(zhì)量取決于已分配和未分配的資源塊，需要分別測量通道內UE發(fā)射的頻譜和其它帶寬頻譜。EVM和頻譜平坦度用來(lái)說(shuō)明已分配資源塊的情況，帶內泄漏和IQ偏移(載波泄漏)，這些降低網(wǎng)絡(luò )性能的干擾信號詳細說(shuō)明未分配資源塊的情況。

基本的接收機RF性能測試包括基準靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、通道內選擇性、鄰道選擇性和發(fā)射雜散建立于正規的呼叫協(xié)議將UE與業(yè)務(wù)信道連通后。在一個(gè)特定值上，BLER(blockerrorrate)必須不能超過(guò)目標值并維持目標吞吐量，通常為95%。特定值取決于所執行的測試、接收機帶寬和調制復雜度。隨后檢測接收機在靜態(tài)和衰落環(huán)境中從專(zhuān)用物理信道里正確解調專(zhuān)用控制信道的能力，以及對所有支持的數據速率和信道帶寬的檢測。

TD-LTE設備必須兼容傳統3GPP系統，一系列的切換情形被詳細說(shuō)明以確保系統一致性，從而確保用戶(hù)服務(wù)的連續性，包括從閑置模式到已建立呼叫后的同頻TDD到TDD切換，也包括不同頻的TDD到FDD的切換，乃至切換至3GW-CDMA和HPSA系統，最終從TDD切換至GSM。

LTEFDD和TD-LTE指定的RF環(huán)境要求使用MIMO，測量和驗證方法還未確定。MIMO用于改進(jìn)覆蓋范圍和數據傳輸能力，每個(gè)發(fā)射機廣播它自己獨有的數據流信號，接收機執行復矩陣解調以還原原始數據。構成MIMO發(fā)射信號的單獨的數據流分析較為直接，MIMO接收機的多信號測試則包括實(shí)時(shí)衰落，因而要求專(zhuān)門(mén)的測試信號。正確的MIMO接收機驗證仍在3GPP和測試團體的討論中。第一個(gè)LTE的部署將使用2X2MIMO(即2個(gè)單獨的發(fā)射機和接收機)不過(guò)規范要求將來(lái)使用最高至4X4MIMO。

這些僅僅是系統測試需求的開(kāi)始。從芯片設計到網(wǎng)絡(luò )部署，在設計流程的各個(gè)階段更多的工作是驗證終端用戶(hù)的體驗。除了保證互用性，全面的測試將包括驗證上千用戶(hù)體驗的情形。只有在早期驗證了系統的功能性，網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商才會(huì )達成客戶(hù)期望和保持客戶(hù)忠誠度。WAP和W-CDMA先前的經(jīng)驗已經(jīng)告訴我們對技術(shù)開(kāi)展部署所潛在的用戶(hù)問(wèn)題–從覆蓋、實(shí)時(shí)數據速率、電池耗盡時(shí)間到同步交互。在設計改動(dòng)之后和部署之前，設計者和服務(wù)提供商必須能夠使用可控的和可重復的測試場(chǎng)景驗證設計的最高性能和實(shí)際網(wǎng)絡(luò )情況下的設備性能。協(xié)議和兼容性測試工具，如安捷倫8960和E6620以及由合作伙伴提供的基于它們的系統Antie，是一個(gè)提供了豐富功能的兼容性驗證環(huán)境。