LTE測(cè)試難點(diǎn)解析

長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(LTE)正迅速在全球得到普及，中移動(dòng)在全國(guó)啟動(dòng)超過(guò)20萬(wàn)個(gè)TD-LTE基站建設(shè)，100個(gè)重點(diǎn)城市將實(shí)現(xiàn)主城區(qū)連續(xù)覆蓋，同時(shí)采購(gòu)100萬(wàn)TD-LTE終端。中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信也正在積極加大LTE試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)，將從網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)以及終端等多方面為即將到來(lái)的LTE商用做準(zhǔn)備。

LTE網(wǎng)絡(luò)在實(shí)施部署中對(duì)測(cè)試設(shè)備能力的挑戰(zhàn)超過(guò)自WLAN技術(shù)實(shí)施以來(lái)的任一次技術(shù)升級(jí)和遷移。LTE/LTE-Advanced的物理層跟以往的技術(shù)不同，LTE和LTE-Advanced對(duì)測(cè)試設(shè)備要求的改變，是自從2000年初起引入802.11無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)以來(lái)所未有的。

測(cè)試技術(shù)是LTE發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈上十分關(guān)鍵的一環(huán)，面對(duì)LTE產(chǎn)業(yè)多模多頻的終端發(fā)展方向以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，LTE測(cè)試還有哪些測(cè)試難點(diǎn)待解?

向下的兼容性難題

日益增長(zhǎng)的LTE部署為無(wú)線測(cè)試設(shè)備供應(yīng)商帶來(lái)了重大挑戰(zhàn)。這要求確保LTE終端能在現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)上無(wú)縫工作，此外還需要保證其遵守最新的LTE標(biāo)準(zhǔn)。LTE作為全球部分運(yùn)營(yíng)商仍在部署的一種新技術(shù)，這些服務(wù)提供商們將傾向于采購(gòu)前后向兼容的測(cè)試工具用于未來(lái)的使用和LTE測(cè)試。

在移動(dòng)終端，終端需要在共存的2G、3G、LTE間無(wú)縫切換，為用戶提供完整使用體驗(yàn);通話、短信、彩信、定位等2G、3G的業(yè)務(wù)需要被很好整合至LTE終端上;LTE終端還需要許多新的應(yīng)用以吸引用戶。因此，終端應(yīng)用性的測(cè)試更加多元，需要兼容的標(biāo)準(zhǔn)更多。

多標(biāo)準(zhǔn)共存帶來(lái)的挑戰(zhàn)。多模終端及多?；镜某霈F(xiàn)要求同一設(shè)備在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)同時(shí)存在時(shí)依然能夠保持良好的性能，因此，多模共存要求測(cè)試儀器能夠產(chǎn)生并同時(shí)分析并存的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。

所以，LTE的多種標(biāo)準(zhǔn)并行成為一個(gè)復(fù)雜待解的技術(shù)難題，使得與現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)的互連性成為一種挑戰(zhàn)。LTE測(cè)試的復(fù)雜性以及來(lái)自消費(fèi)者特有的應(yīng)用需求，導(dǎo)致LTE測(cè)試工具在滿足多種測(cè)試需求時(shí)可用性比較局限。

多天線測(cè)試的難題

目前，TD-LTE、FDD-LTE和LTE-Advanced(LTE-A)無(wú)線技術(shù)使用了幾種不同的多種輸入多路輸出(MIMO)技術(shù)。鑒于MIMO系統(tǒng)的復(fù)雜性正在日益提高，因此相關(guān)的測(cè)試方法也將更具挑戰(zhàn)性。例如，當(dāng)前已部署的MIMO技術(shù)利用兩具天線來(lái)改善信道性能。還有一些LTE社區(qū)已率先開始采用八天線技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的性能。這些先進(jìn)的技術(shù)將使測(cè)試方法的選擇變得更為至關(guān)重要。

為了形成更簡(jiǎn)單、更扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，LTE網(wǎng)絡(luò)中的許多網(wǎng)元都被歸并到基站中，基站本身的功能豐富了許多，因此過(guò)去并不復(fù)雜的基站測(cè)試變得非常復(fù)雜，要求也很高。在參與國(guó)外網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的相關(guān)廠商人士看來(lái)，新測(cè)試中最核心的部分就是多天線測(cè)試——2天線、4天線甚至TDD的8天線將大大增加空口成本，因此必須保證多天線的效能最好地發(fā)揮，以符合成本的投入，由此這一塊測(cè)試也就必須嚴(yán)格高要求。

八天線系統(tǒng)可以將2x2MIMO系統(tǒng)所用的信道數(shù)量提高至原有水平的四倍。但研究人員已經(jīng)開始探討天線組件數(shù)量為2x2系統(tǒng)的8倍的技術(shù)。如果在實(shí)驗(yàn)室中重現(xiàn)互易式高天線數(shù)測(cè)試場(chǎng)景，將會(huì)面臨空間和其它資源方面諸多的嚴(yán)重制約。與傳統(tǒng)的信道建模相比，新興的先進(jìn)天線技術(shù)也會(huì)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。當(dāng)測(cè)試人員需要完整理解系統(tǒng)的性能時(shí)，在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試是必不可少的。

能夠應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的有效測(cè)試方法必須使用可支持各種先進(jìn)天線技術(shù)的幾何信道建模。它還必須能夠以實(shí)時(shí)方式運(yùn)行動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。最后，這種測(cè)試方法還必須能夠可靠、高效地創(chuàng)建八天線系統(tǒng)中雙向MIMO信道的所有細(xì)節(jié)，而且必須在小巧便攜的設(shè)備規(guī)格內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有這些功能。

由于整個(gè)行業(yè)都在為實(shí)現(xiàn)更新的無(wú)線應(yīng)用而追求更高的數(shù)據(jù)速率，所用的天線數(shù)量和先進(jìn)天線技術(shù)的復(fù)雜性都必然會(huì)與日俱增。這種趨勢(shì)將對(duì)包含先進(jìn)天線技術(shù)的LTE和LTE-A測(cè)試構(gòu)成巨大的挑戰(zhàn)。因此，新的方法和新的測(cè)試場(chǎng)景思維方式都將是不可或缺的。

測(cè)試成本和時(shí)間

新的標(biāo)準(zhǔn)也意味著新的挑戰(zhàn)，相比于3G移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，4G/LTE終端產(chǎn)品的測(cè)試項(xiàng)目要多出近百項(xiàng)。不僅無(wú)線制式在增加，終端支持的頻段也在增加。這對(duì)生產(chǎn)測(cè)試提出了更高的要求，測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試時(shí)間達(dá)以前的數(shù)倍。測(cè)試時(shí)間的增加意味著測(cè)試成本的提高，如何尋找快速有效的測(cè)試方法，則成為針對(duì)4G/LTE系統(tǒng)測(cè)試的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。另一方面，隨著數(shù)據(jù)傳輸量的上升，測(cè)量的復(fù)雜性也隨之增加，4G/LTE信號(hào)的調(diào)制解調(diào)需要提高一個(gè)數(shù)量級(jí)的信號(hào)處理能力，這些都對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)提出了新的要求。

其他難點(diǎn)

LTE和LTE-Advanced給蜂窩通信系統(tǒng)帶來(lái)巨大變化，在從GSM過(guò)渡到W-CDMA系統(tǒng)后的這近10年時(shí)間里，沒(méi)有其它技術(shù)改變堪與之比肩。LTE系統(tǒng)使用OFDM調(diào)制規(guī)則以更迅捷地將更多數(shù)據(jù)發(fā)送給更多用戶。OFDM會(huì)對(duì)測(cè)試帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。OFDM信號(hào)由多個(gè)子載波組成，互相之間排列非常精確而且占用帶寬較高，所以更為復(fù)雜，測(cè)試也更為困難。

LTE發(fā)展起來(lái)后，核心網(wǎng)流量將成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，核心網(wǎng)能否處理解決這一增長(zhǎng)問(wèn)題，交換機(jī)、服務(wù)器容量是否足夠，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量至關(guān)重要，這些也要求測(cè)試階段的反復(fù)驗(yàn)證。

另外，如等待時(shí)間的減少、更高的用戶數(shù)據(jù)速率、系統(tǒng)容量和覆蓋的改善以及運(yùn)營(yíng)成本的降低。核心網(wǎng)無(wú)法獲取有效的無(wú)線數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這就增加了網(wǎng)絡(luò)管理和優(yōu)化的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的協(xié)議分析儀表已經(jīng)很難滿足這些新的挑戰(zhàn)，需要特殊的解決方案進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能的監(jiān)控和優(yōu)化，在一段時(shí)期內(nèi)，這仍是各大測(cè)試廠商需要攻克的難點(diǎn)。只有解決好這些難點(diǎn)，才能夠?yàn)檎麄€(gè)LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展打好基礎(chǔ)。