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)驗和領(lǐng)先地位，Rohde Schwarz 對于UMTS LTE從早期的研發(fā)階段就開(kāi)始跟蹤研究，積累了豐富的經(jīng)驗成果，目前不僅可以為L(cháng)TE FDD，而且也可以為L(cháng)TE TDD無(wú)線(xiàn)設備研發(fā)提供了完整的測試產(chǎn)品線(xiàn)。這些產(chǎn)品包括功率計，頻譜分析儀，信號源，無(wú)線(xiàn)綜測儀，協(xié)議測試儀和射頻一致性測試系統。設備制造商自始自終都可以依賴(lài)于Rohde Schwarz 公司的產(chǎn)品和專(zhuān)家級的支持。Rohde Schwarz 全球的支持網(wǎng)絡(luò )擁有經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓的應用工程師，從而可以提供全方位的客戶(hù)支持。
由于3GPP LTE標準的發(fā)展還未最終完成， R S公司在開(kāi)發(fā)LTE選件時(shí)保持了高度的靈活性，軟件會(huì )定期更新，確保測試儀表依據的標準和最新發(fā)展保持一致，使它們滿(mǎn)足3GPP LTE 未來(lái)開(kāi)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目進(jìn)行介紹：
如何靈活地對LTE射頻和基帶信號進(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(kāi)發(fā)的早期就進(jìn)行測試，使之符合一致性的要求。
LTE信號產(chǎn)生
LTE的測試首先需要模擬LTE射頻信號，并且研究其統計特性。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)在其他標準中并沒(méi)有使用。因此上行信號特性需要進(jìn)行特別的研究。LTE信號模擬中的一些通常設置包括頻率、帶寬、LTE信號包含資源塊的數目、天線(xiàn)配置、參考信號序列配置、下行同步信道配置、循環(huán)前綴長(cháng)度、用戶(hù)數據和調制方式的分配和L1/L2控制信道的配置的等參數。
選件RS SMx-K55用于R S公司的信號源，諸如RS SMU200A, RS SMJ100A 和 RS SMATE200A就可以按照TS36.211標準規定產(chǎn)生LTE FDD 和 LTE TDD 上下行射頻信號，用于元器件性能測試以及基站和移動(dòng)終端的接收機測試。下圖顯示了LTE TDD信號的設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，用于LTE研發(fā)早期基帶信號的模擬。而通過(guò)一款RS提供的EX-IQ-BOX，用戶(hù)可以產(chǎn)生適應自己需要的數字基帶信號格式。
這些儀表及其選件可提供信道編碼，多達四路發(fā)射天線(xiàn)的 MIMO 預編碼以及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(hù)提供了多種配置的可能性，用戶(hù)不僅可調用預先定義好的測試場(chǎng)景，快速的進(jìn)行測試設置；而且還可以按照自己的需要靈活設置各種參數進(jìn)行定制測試：例如參考符號，控制信道，同步信道及數據信道的參數，此外，也可獨立配置各個(gè)子幀。
目前RS的LTE信號模擬方案完全符合3GPP V8.40標準，包括PRACH、探測參考信號、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標準規定的E-Test模型信道。
LTE信號分析
其次在LTE信號的射頻分析方面，由于LTE信號采用了新的接入方式OFDMA，信號帶寬最高可達20MHZ，這些對于信號的頻域分析和調制域分析都提出了更高的要求。RS FSQ 和 RS FSG 信號分析儀能分析3GPP LTE 基站或者移動(dòng)電話(huà)的發(fā)射機模塊。信號分析選件 RS FSQ-K101 和RS FSQ-K105支持LTE FDD和TDD射頻調制信號的測量，并以圖形或表格顯示結果：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)延等測量結果。選件 RS FSQ-K100和RS FSQ-K104可用于分析 3GPP LTE下行信號， 跟上行信號選件類(lèi)似，該選件能在頻域，時(shí)域及調制域對標準規定的所有信道帶寬的3GPP LTE FDD和TDD信號進(jìn)行測量。
如需測量LTE基帶信號，不管是平衡還是非平衡的，都可使用RS FSQ 的模擬(RS FSQ-B71)和數字 (RS FSQ-B17) 基帶輸入選件來(lái)完成。同時(shí)RS也提供了一款EX-IQ-BOX可以適應用戶(hù)自己的數字基帶格式，通過(guò)和FSQ上的B17接口一起使用，可以分析LTE數字基帶信號。
LTE MIMO測試
RS公司的射頻信號發(fā)生器SMU200A，或基帶信號發(fā)生器AMU200A，都可以使用單臺儀表進(jìn)行MIMO接收機測試。這兩款信號發(fā)生器都配置兩個(gè)信號源，加裝RS SMU-K74或者AMU-K74選件后，就可以實(shí)時(shí)模擬2×2MIMO系統所需的4個(gè)衰落信道，從而對2×2 的MIMO接收機進(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(guò)把兩臺或四臺RS的信號分析儀FSQ或FSG連接起來(lái)，RS可以提供2x2和4x4的MIMO信號分析，此時(shí)只需在一臺主控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(lái)驗證一些信令功能，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)議棧和應用可以處理高數據率的數據，需要測試驗證終端吞吐量的要求。在LTE實(shí)現的早期，研發(fā)部門(mén)需要包含各個(gè)參數配置的多種測試場(chǎng)景來(lái)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，這包括小區搜索、HARQ協(xié)議、調度安排、鏈路自適應、上行時(shí)間控制和功率控制等。而且這些過(guò)程有著(zhù)很?chē)栏竦亩〞r(shí)要求。因此也需要對物理層進(jìn)行完全測試來(lái)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，它的功能強大的硬件方案可以提供的頻率高達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)擴展到產(chǎn)品生命周期的后續階段，從而可以給芯片和無(wú)線(xiàn)設備制造商在UMTS LTE 協(xié)議一致性研發(fā)的各個(gè)階段中帶來(lái)多重好處。而且它還有一個(gè)可供選擇的用于PC機上的軟件方案，可以支持個(gè)人開(kāi)發(fā)者在早期就進(jìn)行協(xié)議開(kāi)發(fā)的工作，從而有效降低UMTS LTE 無(wú)線(xiàn)設備整個(gè)研發(fā)過(guò)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(kāi)發(fā)、測試和優(yōu)化，從而加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。
通過(guò)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(kāi)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，可以節省后期測試的時(shí)間和成本。
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