1、LTE 测试技术的革新与挑战摘要：为更好的说明 LTE 测试技术面临的革新与挑战，先从 LTE 的性能目标及相关技术开始介绍，包括中国具有自主知识产权的的 TD-LTE技术介绍，以及 LTE 测试内容和测试技术应该重点解决的问题，LTE 必将带来更丰富的业务应用，那么对于业务应用的测试，也势必较以前更加重要、更加复杂，LTE 在正式商用之前肯定会有一段测试时间，但有一点似乎十分清楚，那就是 LTE 中的“长期”一词意味着该技术将长期服务于移动行业，并且这一天已经到来。 关键词：LTE；TD-LTE;测试技术;长期演进;一致性测试 中图分类号：TJ06 文献标识码： A LTE 技术介绍 LTE
2、(Long Term Evolution,长期演进)项目是 3G 的演进，始于 2004年 3GPP 的多伦多会议。LTE 并非人们普遍误解的 4G 技术，而是 3G 与 4G技术之间的一个过渡，是 3.9G 的全球标准,它改进并增强了 3G 的空中接入技术，采用 OFDM 和 MIMO 作为其无线网络演进的唯一标准。LTE 这项以正交频分复用（OFDM）为核心的技术，与其说是 3G 技术的“演进”(Evolution)，不如说是“革命”(Revolution)，已经具有某些 4G 技术的特征，甚至可以被看做“准 4G”技术。 LTE 测试技术的革新 测试仪表和测试系统是 LTE 产业链中重要
3、的环节，对于产品研发和产业化起着非常关键的作用。 LTE(长期演进)所具有的高效率、高数据速率、低时延的特点,让人们对这一领先技术的期待,远远超过技术本身的发展,因此,尽管 LTE 技术规范还在不断地更新和完善,但网络设备和移动终端产品已经在研发和生产了。而这些设备和终端的生产,都离不开测试仪器。因此,对测试设备厂商来说,LTE 将是他们同台竞技的另一个舞台。 目前 LTE 作为主流的第四代移动通信技术,已经逐步成熟并商用。总体来看,LTE(包括 TDD 即时分双工和 FDD 即全双工)目前已经进入实用阶段。北欧和北美已经有运营商相继开始建设 LTE-FDD 商用网络。国内 TD-LTE 的测
4、试也已进入大规模外场测试阶段。 LTE 的出现保证了移动宽带的未来,比如它的数据传输速率比单载波扩频技术提高了一个数量级;其扁平的结构减少了用户数据包传输延迟时间,相比 3G 网络时延缩短了一个数量级;LTE 严格的用户数据流 QoS(服务质量)控制保证了业务质量和用户体验。 LTE 带来了网络技术的重大转变,作为第一个全 IP 技术,LTE 将采用不同网络的设计、部署和管理。技术上,移动运营商需要处理许多具体的挑战,如针对 2G/3G 传统和 4G 系统的互操作性,确保终端到终端的网络服务质量,优质的服务交付以及与 IMS(IP 多媒体系统)的互动交付多媒体及语音方案。 在网络测试方面,由于
5、 LTE 采用了先进的无线技术,数据采集量很大,无线侧的测试成为 LTE 测试的最大难点。LTE 网络在原有 3G 网络架构上演进,取消了原有的无线网络控制器(RNC),而全部由基站(eNodeB)直接协调网络资源的分配和控制,核心网无法获取有效的无线数据进行分析,这就增加了网络管理和优化的复杂性,传统的协议分析仪表已经很难满足这些新的挑战,需要特殊的解决方案进行网络测试和优化。 拥有 25 亿多用户的 GSM/3GSM 无线接入技术已经主宰了全球蜂窝通信市场，而且其用户数还在不断攀升。为了跟上其发展步伐，满足人们对速度更快、占用带宽更高的服务需求，蜂窝技术的基础设施必须不断更新，并保持其高效
6、、竞争力强和成功的优势。 LTE 测试内容 LTE 移动终端的设计和制造者为了能加快产品成功上市的时间,必须紧密关注运营商对终端验证所关注的测试内容。同时,为了能顺利通过运营商的验证而投入市场,在 LTE 研发测试的时候,必须采用与运营商相同的测试方法与测试设备,以便及时发现问题并解决问题。这对 LTE 测试设备供应商来讲,面临机遇同时也面临挑战,因为 LTE 的测试内容会更加复杂,对技术的要求更高。 终端一致性测试是 LTE 商用的重要前提 ,LTE-FDD 和 TD-LTE 的终端一致性测试将取得快速进展并基本完成。当然,终端一致性测试仅仅是给终端商用发了准生证,LTE 的商用需要终端的大
7、批量生产。 对于开始尝试 LTE 无线宽带服务的厂商,在 LTE 终端入网前,实验室环境下,要验证 LTE 终端,还主要关注的是数据吞吐性能,其中包括峰值速率、平均速率、压力测试以及在不同无线信道环境下的数据吞吐能力 因此 LTE 与第三代网络共同工作的能力也是一个测试内容。 对新规范的一些关键特性进行早期调试、测试和验证是非常重要的。这些新特性包括 MIMO、快速低延迟的 HARQ 程序、64QAM 以及提供频谱灵活性的各种射频频带和带宽组合/配置。提早建立这些基础模块将使测试和验证更快走向系统级。 另外无线资源管理的任务都是移交到基站(也叫 eNodeB 或 eNB)完成的。eNB 则通过
8、一种新定义的“S1 接口”直接连接到核心网网关。同时，eNB 也通过“X2 接口”和网络中相邻的 eNB 相连。除了完成新的 1 层和2 层功能，eNB 还负责实现无线资源控制、准入控制、负载平衡和移动功能。 由于 eNB 必须具备这样强大的功能和性能，因此它非常复杂，也是LTE 架构中十分关键的一个实体。与 eNB 相关的测试内容如：RF(射频)一致性测试、协议一致性测试、无线资源管理测试及数据转移和重发测试等也成为重中之重。 LTE 测试技术的发展与面临的挑战 保持成功的关键是对基础技术的开发。过去三年一直负责确定下一代 GSM/UMTS 标准主流发展方向的 3GPP 标准论坛仍将继续负责
9、新的基础技术的规范化工作。GSM/UMTS 技术的发展有两大主线，一是通过 HSPA+规范增强现有 WCDMA 通用陆地无线接入网络(UTRAN)，二是制定用于演进版通用陆地无线接入网(E-UTRAN)的长期演进(LTE)技术规范。 尽管业界在确立首个正式的 3GPP LTE RAN 规范和 LTE 的早期概念性试验验证方面已取得了很大进展，但仍面临大量的挑战。规范的完善，规范完善之后的实现、测试和商用系统的最初推出，这些都需要蜂窝通信行业付出巨大的努力。在 LTE 发展的这些早期阶段，需要重点关注加快开发速度、实现新的空中接口以及 RAN 中架构的变化。 LTE 开发步伐的加快意味着在很多领
10、域早期 LTE 商用系统的实现都走在了正式 3GPP 规范之前。尤其是早期 LTE“概念验证”系统早在 3GPP 正式规范出台之前就已经开发出来。因此有些 LTE 方案中包含了很多特定假设和定制化的要素。对于这些还在开发的 LTE 系统而言，测试过程和测试设备必须既能支持最新的 3GPP 核心规范，也能支持上述特定假设和定制化条件。 有了 3GPP HSPA+，运营商就能在更早提供新业务的同时，推动网络平稳过渡到 LTE。这也确保了在当前的 HSPA 网络和将来的 LET 网络之间消除竞争隔阂。要保证在规范不断变化、新技术层出不穷、架构需求多种多样的条件下 E-UTRAN 基础设施还能快速上市，就必须进行快速高效地开发和测试。这时，拥有合适的测试设备就成了开发过程中至关重要的一个因素。 LTE 全面的测试不仅要面对技术指标不断改进带来的影响，而且要面对终端多模化带来的挑战。随着国内各大运营商 LTE 建设的展开，要想LTE 能否最终获得成功和收益，从初期就必须重视测试环节，只有具备了一定的测试条件作为发展的基础，整个 LTE 产业才能健康稳定持续的发展。 参考文献 1沈嘉， 3GPP 长期演进（LTE）技术原理与系统设计 ，2008 2赵训威， 3GPP 长期演进（LTE）系统架构与技术规范 ，2010 3程方等编著， 移动通信系统演进及 3G 信令 ，2009
