解讀4G時(shí)代的測試考量與未來(lái)演進(jìn)

　　通信技術(shù)的日新月異使得移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應用在變得愈加豐富，特別是隨著(zhù)數據通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，適應移動(dòng)數據、移動(dòng)計算及移動(dòng)多媒體運作需要 的第四代移動(dòng)通信為我們帶來(lái)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(shí)現，從GSM、GPRS到3G、4G，網(wǎng)絡(luò )的變化也是愈加復雜，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(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了強勁動(dòng)力，同時(shí)，4G時(shí)代的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境、網(wǎng)絡(luò )流量更加復雜，用戶(hù)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(hù)更好的了解自己的網(wǎng)絡(luò )。對此，LitePoint公司產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監Adam Smith就表示，部分用于3G裝置的普通測試設備已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當今最先進(jìn)的4G序列技術(shù)的需求，關(guān)于4G測試設備，有幾項重要的功能和規格是其必須具備 的。新波段、調制方案以及信道帶寬可以通過(guò)某些功能被輕松識別，然而測試儀序列架構和資源建立時(shí)間的識別卻并不容易。由于LTE導致更多的頻譜波段和更多 的調制配置，因此如果采用傳統的測試技術(shù)，測試時(shí)間會(huì )延長(cháng)并從而導致測試成本增加。

　　為了解決測試時(shí)間延長(cháng)這一難題，芯片組供應商采取“測試序列”(類(lèi)似于芯片內部預先設定的測試程序)，芯片組可以讀取預先設定的條件，因此用戶(hù)無(wú)需直 接指示裝置在哪個(gè)信道以及功率進(jìn)行傳輸。這將最大程度減少用戶(hù)和設備之間的來(lái)回往復，而這也是突破測試時(shí)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(jìn)并進(jìn)一步縮短了測試時(shí)間，因此目前所面臨的最大挑戰是支持越來(lái)越長(cháng)的序列和極其微小的步長(cháng)(每步短至1毫秒)。這就對測試儀序列架構的靈活性和測試設 備的信號發(fā)生器和分析儀的建立時(shí)間提出了要求--測試儀和設備都需要在不到100微秒(1毫秒的十分之一)的時(shí)間內準備就緒。

　　為完美的解決這一問(wèn)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(kāi)發(fā)的初期就參與到芯片組的開(kāi)發(fā)中來(lái)，因此 LitePoint 能夠為客戶(hù)測試產(chǎn)品提供根據完善、優(yōu)化的解決方案從而幫助客戶(hù)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(lái)就致力于 通過(guò)最先進(jìn)的技術(shù)幫助客戶(hù)擴大產(chǎn)能并為消費者帶來(lái)良好的使用體驗，LitePoint的測試方案能夠幫助客戶(hù)應對新技術(shù)所帶來(lái)的挑戰。

　　LitePoint公司產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監 Adam Smith強調，4G正在成為主流，這是顯而易見(jiàn)的。然而LTE的潛能還遠遠沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)。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(hù)體驗，擴大數據容量并為客戶(hù)提供更多種多樣的服務(wù)和創(chuàng )新的測試解決方案。

　　據悉，中興通訊(ZTE)已經(jīng)采用了LitePoint蜂窩通信和無(wú)線(xiàn)連接測試解決方案，我們從中興智能手機的優(yōu)異性能表現就能夠看 出，LitePoint的校準及驗證服務(wù)是出色和經(jīng)得起市場(chǎng)檢驗的。據我們了解，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(shí)期遺留下的標準。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(wú)線(xiàn)連接技術(shù)，并能夠符合各種標準。通過(guò)這個(gè)靈活、高性能的平臺，中興就能駕馭當今和未來(lái)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)，提升產(chǎn)量，均衡生 產(chǎn)線(xiàn)，并降低測試的總成本。

　　IQxstream 內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(wèn)題上，我們了解到，LitePoint在業(yè)內創(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(jìn)行檢測，為 蜂窩通信測試技術(shù)帶來(lái)了革命，顯著(zhù)地提升了產(chǎn)品測試效率。當前終端產(chǎn)品支持的通信協(xié)議越來(lái)越多，LTE終端產(chǎn)品的測試項目比2G、3G多出近百項。不僅無(wú) 線(xiàn)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(shí)間達到以前的數倍。測試時(shí)間的增加意味著(zhù)測試成本的提高，促使終 端廠(chǎng)商積極尋求減少產(chǎn)品測試時(shí)間與儀器投資成本的方法。

　　LitePoint公司產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監 Adam Smith對此就透露，如果采用傳統的測試方式，要想提高產(chǎn)出率，制造商只能去添置新測試設備，然而，LitePoint為制造商提供了 LitePoint IQxstream平臺，能夠實(shí)現多臺DUT(待測設備)同時(shí)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(guò)100Mhz帶寬)所需要的更大帶寬，為生產(chǎn)測試領(lǐng)域長(cháng)期平滑演進(jìn)的需要提供了堅實(shí)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(zhù)本質(zhì)的區別。兩者之間最大的不同之處體現在成本方面，這是由于基站的數量要遠低于移動(dòng)裝置， 且部署成本又遠遠高于移動(dòng)裝置，因此基站測試需要投入大量的時(shí)間和精力。而關(guān)于移動(dòng)裝置，從測試的角度來(lái)看，則永遠會(huì )有成本與品質(zhì)方面的權衡與取舍。因 此，所面臨的挑戰永遠是如何做到既能夠有效控制校準和篩選這些設備的成本，同時(shí)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備擁有某些共同點(diǎn)，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(lái)越關(guān)鍵。為了滿(mǎn)足這一需求，LitePoint如今通過(guò)高效的多待測物(DUT)并行測試，推出了能夠將生產(chǎn)校準和小蜂窩基 站測試的成本控制在所能夠接受范圍內的解決方案。

　　4G時(shí)代的未來(lái)演進(jìn)

　　據Adam的分析，目前的4G移動(dòng)市場(chǎng)正在經(jīng)歷一個(gè)有趣的雙重變化，即首波部署正在不斷走向成熟并朝著(zhù)LTE-Advanced的方向發(fā)展，盡管 LTE的潛能目前還沒(méi)有完全發(fā)揮出來(lái)，但是現在的LTE-Advanced已經(jīng)開(kāi)始顯現。同時(shí)，特別是在中國的帶動(dòng)下，4G市場(chǎng)仍然保持著(zhù)高速增長(cháng)。 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(hù)。有數據顯示，預計到2015年年底，LTE的用戶(hù)將增加至5個(gè)億， 預計年增長(cháng)率達到500%!

　　對于4G的未來(lái)演進(jìn)，Adam Smith表示，LitePoint始終關(guān)注著(zhù)4G網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展演變，以便不斷改善用戶(hù)體驗，擴大數據容量以及為客戶(hù)提供更多種多樣的服務(wù)。比如，LTE- Advanced網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)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?？紤]到LTE網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商的頻譜配置，這 可能會(huì )涉及到間隔超過(guò)1GHz的信道，而這就對移動(dòng)裝置的射頻前端電路提出相當高的要求。為了簡(jiǎn)化移動(dòng)裝置架構，通常通過(guò)部署多種無(wú)線(xiàn)通信裝置的方式來(lái)解 決這一問(wèn)題。盡管如此，簡(jiǎn)單化的架構也會(huì )導致更多的裝置需要接受校準和測試，并可能導致裝置制造商的測試次數有所增加。而由于LTE-Advanced是 由LTE演變而來(lái)，LitePoint的IQxstream Mobile Test System(移動(dòng)測試系統)已經(jīng)用于4G移動(dòng)設備的生產(chǎn)并可以隨時(shí)用于LTE-Advanced裝置的校準和驗證，IQxstream則能夠有效協(xié)助客 戶(hù)解決這些挑戰。隨著(zhù)LTE-Advanced的新功能不斷投入使用，LitePoint的測試儀也會(huì )進(jìn)行相應的升級，以滿(mǎn)足客戶(hù)不斷更新的需求。

　　我們也需要指出，4G的數據傳輸量并不是無(wú)限的。網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商們仍將不斷受到為滿(mǎn)足用戶(hù)需求而提供足夠數據量的挑戰。由于人們對數據需求量的永不滿(mǎn)足以 及越來(lái)越多4G用戶(hù)的上網(wǎng)，加之，手機的功能越來(lái)越強大，而無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )也變得越來(lái)越復雜，同樣4G通信在功能日益增多的同時(shí)，它的建設和開(kāi)發(fā)也將會(huì )遇到 比以前系統建設更多的困難和麻煩。

　　這個(gè)時(shí)候，5G或許就該登場(chǎng)，與此前的從2G發(fā)展到3G，再從3G發(fā)展到4G不同，作為一項新的數據訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)，5G已經(jīng)不再是一個(gè)“新無(wú)線(xiàn)技術(shù)”。盡 管5G當中的部分技術(shù)并沒(méi)有普遍應用于移動(dòng)裝置，如毫米波無(wú)線(xiàn)射頻，但無(wú)線(xiàn)回程和一些早期的無(wú)線(xiàn)視頻應用中已經(jīng)有了這些技術(shù)的“身影”。5G的主要挑戰將 是現有技術(shù)的互用性。通過(guò)與傳統的蜂窩網(wǎng)絡(luò )(比如LTE)始終相連，“5G”網(wǎng)絡(luò )中的設備需要在尋找最佳數據訪(fǎng)問(wèn)方面做到更加智能。而這最終可能會(huì )通過(guò)現 有的蜂窩網(wǎng)絡(luò )、附近的Wi-Fi熱點(diǎn)、商業(yè)/企業(yè)“小蜂窩”(毫微微蜂窩基站)、推薦的免執照頻段LTE(LAA)或一個(gè)全新的移動(dòng)裝置技術(shù)(比如毫米 波)實(shí)現。

　　Adam Smith特別強調，如果我們將5G看作是一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)而非某個(gè)具體的無(wú)線(xiàn)技術(shù)，那么5G已經(jīng)存在于當今的應用之中，上段中我們提到的每個(gè)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。真正的挑戰在于在智能手機的雜波環(huán)境下對這些系統的互用性以及無(wú)縫切換進(jìn)行測試并且不會(huì )引起系統內噪音，同時(shí)對 性能降低的設備進(jìn)行降敏處理。5G測試的主要挑戰將是“用戶(hù)體驗”測試。就跟其它每一種新的設備和技術(shù)推出時(shí)一樣，其后的測試就必須及時(shí)跟上步伐，5G也 不例外，5G的最大挑戰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雜與困難。

　　其實(shí)，已經(jīng)有智能手機開(kāi)始提升將聲音和數據交互從核心蜂窩通信網(wǎng)絡(luò )轉移至可用Wi-Fi熱點(diǎn)的能力。此外，目前已經(jīng)有關(guān)于將LTE應用于無(wú)執照 5GHz頻譜的中期討論，而這將為移動(dòng)裝置又創(chuàng )造一個(gè)數據訪(fǎng)問(wèn)互用性路徑。正如首次LTE蜂窩通信部署代表著(zhù)從3G邁向4G的一小步，從4G到5G的演變 已經(jīng)拉開(kāi)序幕。

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