TD-LTE終端測試方案準(zhǔn)備就緒

中國4G LTE移動通訊技術(shù)的商用化已箭在弦上。從網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備到終端芯片，整體產(chǎn)業(yè)鏈已趨向成熟，作為中國自主創(chuàng)新技術(shù)TD-SCDMA發(fā)展演進(jìn)的TD-LTE第四代移動通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，長期以來得到了國家相關(guān)部門的大力支持，使得圍繞TD-LTE的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了長足的發(fā)展。近期，中國移動投入70億美元用于在全國13個省增加新的TD-LTE基站，新基站的數(shù)量將計劃增加十倍，即從2012年底的約2萬個增加到2013年底的20萬個;中國電信、中國聯(lián)通也在相關(guān)城市建設(shè)了TD-LTE/FDD-LTE融合實(shí)驗(yàn)網(wǎng)。

而為了迎接TD-LTE商業(yè)化運(yùn)營的正式啟動，海思、中興、聯(lián)芯、展訊(現(xiàn)為紫光集團(tuán)所收購)，以及高通、Marvell、Sequans、Altair等國際芯片廠家都已推出或正在研發(fā)LTE TDD/FDD融合的多模芯片。與此同時，國內(nèi)多家移動終端制造企業(yè)也摩拳擦掌，積極投入到TD-LTE產(chǎn)品的研發(fā)中，九月初，工信部發(fā)放了國內(nèi)4G手機(jī)的入網(wǎng)許可，包括中興通訊、華為等在內(nèi)的4家廠商獲首批入圍，據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，此舉也意味著倍受關(guān)注的4G牌照將有望很快發(fā)放。中國TD-LTE商業(yè)化即將來臨，在技術(shù)與市場快速更迭的過程中，迫切要求在各個環(huán)節(jié)上做好充分的技術(shù)支持與準(zhǔn)備，其中也包括針對終端產(chǎn)品的測試解決方案。

滿足兼容需求，保護(hù)測試投資

在有關(guān)4G LTE終端測試解決方案及產(chǎn)品的研發(fā)上，安捷倫(Agilent)、Anite、艾法斯(Aeroflex)、LitePoint等國際品牌廠商一直走在行業(yè)的前沿。此外，令人欣喜的是，通過與TD-SCDMA制式的磨合，也涌現(xiàn)出星河亮點(diǎn)、大唐聯(lián)儀等多家國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)終端測試解決方案及產(chǎn)品的提供商，補(bǔ)齊了國內(nèi)4G LTE產(chǎn)業(yè)鏈中較為薄弱的一個環(huán)節(jié)。

“相比于3G時代，TD-SCDMA測試設(shè)備/方案要遠(yuǎn)落后于WCDMA，甚至CDMA2000的局面，今天TD-LTE的情況已大為改觀，”艾法斯亞洲有限公司高級市場拓展經(jīng)理路遙認(rèn)為，“TD-LTE受到了與FDD制式一樣的關(guān)注，兩者間在測試設(shè)備/方案的成熟度和可選擇性上基無差異。”為了適應(yīng)當(dāng)前無線測試設(shè)備的一大發(fā)展趨勢——提供高度的兼容性和通用性，即基于同一套硬件組件可實(shí)現(xiàn)對多種無線標(biāo)準(zhǔn)信號相關(guān)測試的支持，艾法斯在設(shè)計和實(shí)現(xiàn)過程中均考慮到了對已存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前向兼容問題，也就是對2G、3G實(shí)現(xiàn)全覆蓋，幫助客戶向TD-LTE平滑過渡，最大限度地保護(hù)了客戶在測試儀器/方案上的投資價值。除了推出覆蓋從TD-LTE基站性能測試到終端生產(chǎn)射頻測試各個環(huán)節(jié)的測試產(chǎn)品之外，艾法斯還開發(fā)出代表行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的TM500終端仿真器和終端通用測試平臺PXI3000，可支持TD/FDD融合組網(wǎng)方式下對終端雙模/多模能力的相關(guān)測試。

北京星河亮點(diǎn)技術(shù)股份有限公司市場部部長翟文軍則指出，現(xiàn)階段LTE終端測試主要關(guān)注的是射頻、協(xié)議等方面，涉及業(yè)務(wù)測試的還較少，后期應(yīng)在業(yè)務(wù)能力、業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)資源的需求及影響方面加強(qiáng)測試。據(jù)介紹，目前星河亮點(diǎn)的綜測儀已可支持現(xiàn)有的4G-LTE，預(yù)計2014年第一季度末，在現(xiàn)有的SP80XX多模綜測儀的平臺基礎(chǔ)上，星河亮點(diǎn)將發(fā)布支持LTE-A的功能版本，開發(fā)出支持OTA的業(yè)務(wù)測試解決方案。另外，在一致性測試系統(tǒng)解決方案方面，該公司預(yù)計在2014年第四季度末開發(fā)出后向兼容LTE的LTE-A一致性方案;在協(xié)議分析儀方面，預(yù)計在2014年第四季度末開發(fā)出后向兼容支持LTE-A多模協(xié)議分析儀解決方案。

應(yīng)對LTE TDD/FDD融合組網(wǎng)方式

隨著LTE TDD/FDD融合組網(wǎng)已經(jīng)成為目前運(yùn)營商主要的4G網(wǎng)絡(luò)布建模式，使得在終端測試方案上也需要同時支持這兩種制式。對比LTE FDD與LTE TDD終端測試方案，大部分廠商表示，兩者之間非常相似。LitePoint公司市場營銷副總裁Curtis Schmidek指出，不管是從校準(zhǔn)還是終端測試來看，TDD 和FDD測試在許多方面幾乎一樣，不同點(diǎn)在于測試設(shè)置的幾個方面，如：TDD需要一種特殊的子幀配置;兩種技術(shù)的PRACH配置數(shù)值也有不同(FDD為3;TDD為51);另外，測試過程也有一些不同之處，如TxOFF功率的測量方法(FDD采用14個符號，TDD采用10個符號)等等。

“為了最大程度地確保設(shè)備在兩種模式下都能正常工作，TDD和FDD測試流程可能需要一定程度的冗余，即兩種技術(shù)的測試內(nèi)容有一些交叉，”Schmidek說道，“這是由于FDD和TDD的頻帶處于不同的頻率上，而中國使用的是TDD頻帶38、39和40(中間頻率分別是2,595、1,900和2,350MHz)，因此，聰明地選擇測試方案并結(jié)合對待測物(DUT)的頻率特性分析和補(bǔ)償，可以使雙模系統(tǒng)的測試過程得到優(yōu)化(或縮短)，而這種情況很可能因芯片方案的不同而有所差異。”

據(jù)了解，LitePoint的多模式手機(jī)測試平臺早已具有對TD-LTE以及LTE-FDD技術(shù)的支持能力，為了更有針對性地支持3.5~3.8GHz TDD頻譜分配(頻帶42和43)，其開發(fā)的IQxstream系統(tǒng)擴(kuò)大了頻率覆蓋范圍，使用這些較高頻率的系統(tǒng)(可能是固定而非移動系統(tǒng))對生產(chǎn)無線寬帶網(wǎng)關(guān)設(shè)備(TDD-LTE + Wi-Fi)的公司尤其重要。另外，IQxstream測試平臺還配置了100MHz以上的中頻帶寬，為載波聚合所帶來的市場機(jī)會做好了準(zhǔn)備。

安捷倫科技有限公司高級市場工程師黃萍介紹到，無論基站還是終端，運(yùn)營商都要求設(shè)備要具備多模功能，不僅包括FDD和TDD LTE技術(shù)，同時還要有向后兼容2G和3G的能力。安捷倫基于X系列信號分析儀平臺推出了業(yè)界首款一鍵式快速M(fèi)SR測試選件，可將這種連續(xù)捕獲和快速解調(diào)的過程最大程度的結(jié)合起來，能對任意符合標(biāo)準(zhǔn)的不同制式信號組合執(zhí)行收發(fā)信機(jī)測試。同時，安捷倫MSR解決方案還支持TS 37.141標(biāo)準(zhǔn)定義的各種載波分配方案的預(yù)配置，可調(diào)用多種預(yù)定義的測試極限值，讓工程師無需手動設(shè)置測試參數(shù)，簡化了測量流程。

另一方面，對于多模終端，由于各家運(yùn)營商對系統(tǒng)間的切換有不同的策略，因此測試設(shè)備也必須要支持這些跨系統(tǒng)的切換策略，以保證滿足實(shí)際場景的測試要求。為了配合這一需求，基于已通過運(yùn)營商驗(yàn)證的安捷倫實(shí)驗(yàn)室終端功能性測試軟件平臺IFT軟件，可將安捷倫PXT LTE無線通信測試儀、安捷倫8960 、N6705B電源分析儀和信道仿真器等設(shè)備協(xié)同起來，構(gòu)建成完整的實(shí)驗(yàn)室互操作驗(yàn)證系統(tǒng)，以模擬最符合真實(shí)情況的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，從而進(jìn)行終端和異系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)間移動性管理、電池耗電量等的互操作測試項(xiàng)目。這種方案的優(yōu)勢在于可以在可控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中運(yùn)行驗(yàn)證測試，并且還能自動執(zhí)行測試并生成重復(fù)、高效且符合運(yùn)營商要求的測試報告。

此外，星河亮點(diǎn)采用了獨(dú)立的收發(fā)本振的射頻通道設(shè)計、基于比特級可配置的物理幀設(shè)計，終端測試產(chǎn)品及解決方案通過軟件授權(quán)的控制方式，不僅可以同時支持FDD-LTE/TD-LTE，且全面支持GSM/TD-SCDMA/WCDMA 2G、3G各種制式的芯片、終端的研發(fā)、生產(chǎn)、檢測認(rèn)證測試。同時，在軟件架構(gòu)、測量模式等方面采用了模塊化、積木化的設(shè)計實(shí)現(xiàn)理念，因此，在支撐TD/FDD融合組網(wǎng)模式測試方面，可通過軟件升級的平滑方式支撐TD/FDD-LTE相關(guān)測試。

并行技術(shù)協(xié)助提升測試效率

提高終端測試的效率是制造廠商追求的重要目標(biāo)。Schmidek認(rèn)為這與以下幾個因素有著緊密的聯(lián)系：一是，決定測試吞吐量的測試儀器本身的效率;二是，決定測試系統(tǒng)正常運(yùn)行時間的生產(chǎn)現(xiàn)場測試儀器的可靠性;三是，能夠加速產(chǎn)品入市的整體測試解決方案。作為多待測物并行測試技術(shù)開發(fā)的先驅(qū)者，LitePoint借助這一能夠提高生產(chǎn)現(xiàn)場測試吞吐量和生產(chǎn)效率的技術(shù)，在測試系統(tǒng)中集成了多待測物(Multi-DUT)信號通路連接和控制技術(shù)，以及高性能背景信號處理技術(shù)，從而將測試吞吐量提高到了一個新的水平。

“為了協(xié)助廠商提高終端產(chǎn)品的測試效率，在芯片支持的前提下，非信令測試能夠有效地提高測試速率，目前已經(jīng)成為許多生產(chǎn)制造廠商的必然選擇。而為了更進(jìn)一步降低成本，提高生產(chǎn)測試效率，越來越多的終端生產(chǎn)產(chǎn)線還希望能夠采用多部終端并行測量的模式。”黃萍表示。

以安捷倫E6607C EXT-C為例，該系統(tǒng)內(nèi)置了矢量信號分析、矢量信號發(fā)生、高速序列分析功能和8個用于無線蜂窩制式的雙向輸入/輸出端口，以及4個用于GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))測試的輸出端口，由于多端口并行測試裝置已緊湊地集成在儀器內(nèi)部，因此大大省去了繁雜的連接附件和復(fù)雜的連接工作，有效提高了測試速率，同時又能節(jié)省生產(chǎn)線的空間和電力需求。同時，為了在多部終端并行測量時也能獲得高質(zhì)量的非信令測試，儀器內(nèi)部的校準(zhǔn)模塊保證了各端口間的平衡度，動態(tài)路損補(bǔ)償功能自動消除了全信號通路和外部測試線纜及夾具給測量帶來的影響，從而保證了測試的準(zhǔn)確性和一致性。