4G LTE测试复杂多变 催生综合解决方案

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随着中国TD-LTE商用化脚步日益加快，尤其是工信部在2013年底向三家运营商颁发了TD-LTE经营牌照，正式宣告中国4G时代已经来临，同时无疑将带动基站、手机等产品测试需求的快速升高。
       
        针对相关市场的崛起，罗德与施瓦茨（R&S）中国有限公司业务发展工程师马磊指出，中国将成为全球TD-LTE最大的市场，也是TD-LTE技术最大的推动者。其中，中国移动是全球TD-LTE创始联盟（GTI）的发起者，并建成了全球最大的TD-LTE试商用网络；三星、苹果、华为、中兴等企业则是支撑4G终端和基站设计生产的厂商，无论在研发、生产、维修和运营以及认证方面，都将会产生巨大的市场需求。
       
        然而，由于3GPP LTE Release版本不断更新，导致测试需求的复杂度不断往上提升，这对于测试设备的开发厂商而言是极大的挑战。
       
        测试标准不断演进更新
       
        就标准演变脉络来看，Release 8版本以OFDM/MIMO作为基本技术，大量采用目前移动通信领域最先进的技术和设计理念；Release 9版本则是基于Release 8版本的增强型版本，特点包括双流波流赋形、广播/多播（MBSFN）、定位技术（Position）方面的增强功能；至于Release 10（LTE-Advanced）阶段，3GPP进一步采用了增强型上行MIMO（上行4×4MIMO）和增强型下行MIMO（下行8×8MIMO）的设计，并引入了载波聚合（Carrier Aggregation）技术、中继Relay技术，以及小区间干扰协调（ICIC）技术。
       
        其次，LTE终端射频一致性测试标准为3GPP 36.521-1，其技术要求标准为3GPP 36.101.与3G不同，对于FDD和TDD终端，LTE终端射频测试标准是同一个测试标准，大部分测试指标对于FDD和TDD是通用的。
       
        基本上，TD-LTE终端射频测试项目分为四大部分：发射机指标、接收机指标、性能要求、信道状态信息上报。虽然LTE信号结构与UMTS不同，但是LTE终端射频测试需求基本上来自于UMTS已定义好的射频需求，只有少部分新增测试项。在接收机和性能统计上UMTS系统是通过BER和BLER衡量接收性能，而LTE系统是通过吞吐量来衡量的。在性能测试部分，针对LTE的信道结构也增加了相应的信道解调性能指标。
       
        所有这些新技术的推出与更新，对于测试需求变得越来越复杂，系统需要具有更高的射频性能指标，能支持更宽的分析带宽、高阶MIMO、载波聚合以及MIMO衰减，同时多模融合也对测试设备的速度提出了更高的要求。
       
        事实上，中国移动为满足用户国际漫游的需求，已要求TD-LTE供应链需设计出至少五模十频的产品规格，而这就增加了更多通信测试项目，导致研发端与产线端的测试难度更大幅提升，因此市场上亟需高整合度的测量解决方案，才能进一步缩减仪器投资成本，并且缩短产品开发时程，提升产品的市场竞争力。
       
        提供完整测试解决方案
       
        针对各种复杂的要求，马磊表示该公司已完成3GPP规范不同阶段Release定义的TD-LTE全部发射机和接收机测试指标，可完整覆盖终端的研发、认证和生产；另外，针对终端协议、互操作性和性能测试，R&S也已提供对终端的全面测试，并且测试方案已被很多LTE终端客户所采用。
       
        R&S推出的相应产品包括综测仪CMW500、信号和频谱分析仪FSW，信号源SMW、EMI接收机ESR和射频一致性测试系统TS8980等一系列高精度测试与测量仪器及系统，可满足TD-LTE通信标准下基站测试、终端测试和电磁环境测试等全方位的需求。同时马磊强调，针对生产线测试，R&S还推出了速度更快、操作更简单、成本更低的经济实用型试产品，在满足客户测试需求的前提下，能更好地解决成本和效能之间的平衡。
       
        满足未来测试扩展需求
       
        面向4G技术标准的不断演进，另一家测量设备大厂安捷伦已于日前推出了一款无线终端信令综测仪——E7515A UXM，其特点在于可预留下充足的扩展空间，以满足未来需求。安捷伦移动宽带事业部总经理Joe DePond表示，UXM可对最新的LTE-Advanced功能进行全面测试，同时可以升级其它功能，提升性能以及扩大测试范围，从而应对当前4G和未来新标准的要求。
       
        为了紧跟终端设计的发展，UXM采用面向未来的体系架构，可满足天线技术、子载波和数据速率等方面的最新趋势。由于借助两个独立支持100MHz射频收发信机模块组合，因此UXM能够支持多区域、载波聚合、4×2 MIMO等特性，UXM还内置服务器功能，用于各种功能的测试应用，此外，可扩展的体系架构能够灵活支持升级处理器、多个扩展插槽以及高速互连等。
       
        整体而言，随着4G时代的来临，TD LTE测试需求将不断增长。根据IDC预测，中国TD-LTE终端市场在2013至2017年的年复合增长率将高达230%，至2017年，中国TD- LTE手机的出货量将超过1.8亿部。商机如此庞大，全球测试设备的开发厂商无不积极布局TD-LTE测试市场，包括投入大量的资源以取得电信营运商测试项目的细节，以及芯片商的解决方案参数等，以配合有效地缩短产品测试的时间，协助客户加快TD LTE产品的上市周期。