跟着全球大多数的电信运营商方案选用3GPP LTE作为下一代的无线宽带技能,LTE技能现已逐渐显露出全球化的趋势。急进的LTE技能演示和布置方案,以及对牢靠测验体系的火急需求,成了电信运营商们现在首要重视的焦点。这是特别实际的问题,因为LTE代表了无线接入技能的一个严重改变,其完成和布置都是一个巨大的应战。从器材到基站到终端用户服务,整个LTE设备供应链对测验的需求十分大。从GSM/UMTS天然演进到LTE的FDD版别,从TD-SCDMA演化到LTE的时分双工方式(TD-LTE),都需求测验外表。跟着CDMA的网络运营商相同宣告未来将演进至LTE,LTE与现有的多种无线技能完成网络互连的问题变得十分风趣。
那么,为什么LTE对测验而言是一个应战呢?更高的功用、更宽的带宽、更高的数据速率、更快速的呼应时刻(低时延)、更杂乱的天线装备,一切这些都意味着开发下一代基站和终端将面对更大的应战。为支撑与其他无线接入技能的周游服务,例如 TD-SCDMA、CDMA2000和GSM/UMTS,多种无线标准需求被兼容,特别是前期短少语音服务支撑的LTE网络。另一个应战是在信噪比很差的基站小区边际和拥堵的小区内,坚持正常的数据吞吐率。LTE将供给下行最快300Mbps和上行75Mbps 的峰值数据速率,因而,优化发射端和接纳端的功用,在高噪声环境中最好地运用有用信号是有必要的。
对世界上大多数区域来说,LTE需求与GSM/GPRS、WCDMA/HSPA 或CDMA2000/1xEVDO共存,而它们所用支撑的频段规模是746MHz到2.69GHz(Ref: 3GPP TS 36.101)。LTE设备开始的认证频段估计是FDD 方式Band 1(2,100MHz)、Band 7(2.6GHz)和Band 13(760MHz),以及TDD方式Band 38(2.6GHz)和Band 40(2.4GHz)。WRC-07会议现已分配了更多的频段规模供移动事务运用,这意味着更低频段(到450MHz) 和更高频段(到3.6GHz)很有可能在未来五年里也被LTE运用。
LTE基站测验
从网络设备的视点看,LTE E-UTRAN标准包含了被称为体系架构演进(SAE)的根底核心网演化。LTE/SAE界说了一个新的无线接口和一个简略的、优化的、全IP的核心网。它们供给了更高的频谱功率和灵敏性、每小区更多的用户,以及每兆字节更低的本钱。LTE/SAE网络架构一起还能与包含GERAN/UTRAN乃至 WiMAX在内的其他无线接入技能共存且互连互通。
LTE SAE能够对核心网中部分本来的架构进行从头运用。可是, 3G LTE E-UTRAN 空中接口界说了一系列新的特性和概念,这就需求一个巨大的开发方案。因而,经过测验尽早验证这些要害功用也变得十分重要。这些功用包含 MIMO、快速低时延的HARQ 规程反响、最高至64 QAM的高阶调制方案,以及经过一系列射频频段与信道带宽组合/装备的频谱灵敏性。根本功用块的尽早树立将为LTE的测验和验证赶快过渡到体系阶段奠定坚实的根底。
LTE SAE经过根据IP的网络和下降包延时的办法,使LTE SAE比UMTS无线接入网络的整个架构变的更为简略。这是十分严重的改变。 UTRAN选用相对“缄默沉静”的物理层无线基站,称之为NodeB。这些NodeB经过星形拓扑结构衔接到无线网络操控器(RNC),RNC会办理无线资源并轮番接入到核心网。比照之下,在简化的LTE体系架构中,RNC被彻底去掉,而无线资源办理的作业交给了基站(称之为eNodeB或eNB)。这些 eNBs经过新界说的“S1”接口直接衔接到核心网的网关 。eNB也能经过“X2 接口”与附近的eNB以网状方式互连。
除了新的层1和层2功用, eNB还会处理无线资源操控,包含准入操控、负载平衡和无线移动性操控 (UE切换判别)。eNB的多功用和高功用要求,使它在LTE构架中成为一个杂乱和要害的环节。
基站设备供货商面对着赶快进入市场的压力。阶段性、增值和灵敏的测验方案,关于LTE根底设备的开发集成、验证和优化都变得极为重要。 可是,蜂窝网络演进的实际一直是,基站设备总比终端设备(如手机)的开发进度更快一些。那么,没有终端怎样测验基站呢?答案是运用测验终端技能,比方 Aeroflex公司的TM500 LTE(图1)。
TM500 LTE供给UE底层操控和灵敏的装备,结合具体的丈量数据使开发工程师能够敏捷确诊问题。更重要的是,测验终端除了能够在实验室运用外,还能够经过空中接口演示LTE在实在环境中的运转状况。可是,单个终端测验仅仅整个测验的一部分。基站和核心网的规划需求经过许多UE作业下的强度及优化测验来进行验证。 Aeroflex的TM500 LTE 多UE方案供给了多UE在杂乱的调度、负载和容量下的测验验证办法,以保证给交付给网络运营商强壮、灵敏和高功用的解决方案。
LTE终端测验
关于LTE的终端测验,有许多重要的功用方面的测验需求做。其间有一些是咱们了解的、和曾经的技能相似的,比方最大输出功率、功率操控和接纳灵敏度等。可是,因为LTE选用了与上一代标准彻底不同的下行OFDMA和上行SC-FDMA技能,所以就有必要引进许多全新的测验。
为应对LTE终端测验的应战,数字无线测验设备最好能在一台台式外表中,归纳一切首要的测验功用,支撑全面的测验来满意研制阶段的要求。比方,Aeroflex 7100就能够模仿LTE无线和核心网,并供给包含无线接口和相关协议栈(包含PDCP和IMS层)在内的一切首要测验功用,以全面描绘LTE终端的功用。除了闲暇方式和衔接方式的体现,端到端的功用也能够精确的评价。
举例来说,关于OFDMA,每个子载波的EVM测验便是为衡量调制功用而有必要进行的测验。跟着调制带宽对中心频率的占比越来越高,这对一些调制单元的规划提出了更大应战,其结果是EVM目标在频带边际的恶化。LTE有6种信道带宽分配方案(1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz),占用带宽的测验则十分必要,以保证对一切信道分配来说,发射输出坚持在信道带宽之内(图2)。相同需求进行ACLR测验,以保证运用相邻频率的终端间的搅扰在标准要求的规模之内。
因为一些测验的动态特性,相似功率操控的测验就需求树立在有信令协议支撑的条件上,这就要求测验设备有必要包含协议栈和模仿eNB基站。为使工程师集中精力做好射频测验,测验设备应尽量集成能够主动操作的信令协议,并且其间的一些参数能够经过用户灵敏界说,如信道号等。
尽管LTE物理层选用循环前缀来削减多径效应的影响,但仍然需求经过测验来保证它的正确运转。一个基带的多径衰落选件能够给测验带来便当,它能够评价多径效应对端到端吞吐量的影响。这样,在外场实验前就能够首先在实验室中看到终端在外场实在环境中的体现。归纳3GPP Rel-8协议栈和物理层使咱们能够仿真一个eNB和演进的包交流核心网(EPC) 。一个集成的IMS服务器能够对可控环境中端到端的吞吐量和延时,进行全面的功用测验。
对协议栈来说,开发者面对的最首要应战是怎么保证满意对状况改变反响的要求。尽管LTE标准现已削减了状况的数量,可是在数据需求发送时,RRC_IDLE和RRC_CONNECTED两种状况间转化的时刻,仍然是估计延时的首要部分(图3)。在RRC_IDLE 方式下,尽可能多的终端会处于低功耗状况以坚持电池寿数,这时只要接纳机会被定时激活来查找寻呼音讯。而当数据方案发送时,终端有必要被激活并快速同步上行链路。
本文末节
跟着LTE标准化进程的加速,它也带来了急需解决的新的技能问题。尽管开始的LTE标准现在已被冻住,但怎么完成标准的要求,并赶快推出功用强壮的LTE产品,在当时仍然是一个严重的应战。现在,LTE挨近100Mbps的用户数据速率现已能够在实在的网络中得到完成,150Mbps的速率也能够经过测验终端得以完成。因而,任何测验设备都有必要根据面向未来的渠道,能够经过简略晋级支撑更高的速率,并同步于LTE终端和基站测验的不断发展。