在我國政府的支持下,在全球產(chǎn)業(yè)界的共同推動下,TD-LTE及其增強技術(shù)被成功推選為國際主流4G標準之一。全球研發(fā)制造企業(yè)廣泛參與和積極投入TD-LTE技術(shù)研發(fā),形成了包括系統(tǒng)設(shè)備、芯片、終端和測試儀表等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈體系。TD-LTE也已成為全球運營商的關(guān)注熱點,國際上已有20家運營商建設(shè)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)。
2009年以來,TD-LTE工作組全面實施TD-LTE測試驗證。截至2011年6月,在TD-LTE技術(shù)試驗中已完成多家系統(tǒng)和芯片的測試任務(wù),TD-LTE研發(fā)產(chǎn)業(yè)化取得了重要進展。同時,在上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門六個城市進行TD-LTE規(guī)模試驗已全面展開。
TD-LTE系統(tǒng)設(shè)備、終端及器件供應(yīng)商將需要可靠的測試儀器來應(yīng)對這些由快速發(fā)展的標準所帶來的挑戰(zhàn)。TD-LTE所面對的新挑戰(zhàn)包括波束賦形、更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、低傳輸延遲、更復(fù)雜的調(diào)制方式、MIMO以及切換等。所有這些技術(shù)都需要經(jīng)過詳細認真的測試以便將它們所具有的優(yōu)勢和價值帶給最終用戶。針對這些新的挑戰(zhàn)和要求,艾法斯推出了一系列測試產(chǎn)品,包括面向TD-LTE基站研發(fā)測試的TM500測試終端、面向基站容量及性能測試的EAST500測試系統(tǒng)、面向LTE終端研發(fā)測試的7100,以及面向終端生產(chǎn)測試的PXI 3000系列測試儀,形成了一整套完整的方案,積極助力TD-LTE產(chǎn)業(yè)化進程。
在中國,工信部電信研究院、中國移動和廣大TD-LTE的系統(tǒng)設(shè)備制造商、TD-LTE芯片研發(fā)廠商及終端制造廠商都選擇Aeroflex的儀器作為試驗和測試的基準和工具。艾法斯將一如既往的支持TD-LTE標準及中國通信行業(yè)的發(fā)展。
TD-LTE基站測試方案:TM500和EAST500
為滿足新型蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展的需求,基站研發(fā)一般要遠先于手機及用戶終端的研發(fā)。但沒有手機如何測試基站呢? Aeroflex為此推出了TM500測試終端及EAST500基站容量及性能測試系統(tǒng)。
Aeroflex公司與全球所有主要基站廠商和運營商都有很好的合作關(guān)系。TM500 TD-LTE也在中國國內(nèi)基站廠商開發(fā)以及運營商測試中得到了廣泛的應(yīng)用。TM500已成為3GPP認證、驗證和優(yōu)化的行業(yè)標準。從HSDPA到HSUPA、HSPA直至 LTE,TM500具備所有移動終端的高級測試功能及高性能。而且,TM500及EAST500產(chǎn)品路線圖已步入行業(yè)發(fā)展最新進程,幫助Aeroflex客戶及時推出新產(chǎn)品。
TM500測試終端的歷史
TM500 TD-LTE產(chǎn)品在商用終端未面世之前,作為一個符合3GPP規(guī)范,提供TD-LTE全協(xié)議棧的設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進行交互。通過提供豐富的控制、監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集,顯示和分析L1、L2或高層之間,基站功能是否符合協(xié)議,從而方便基站的開發(fā)。
TM500產(chǎn)品隨著3GPP協(xié)議的不斷演進而不斷進行軟硬件的更新,從下圖中可以看到過去十年間TM500產(chǎn)品系列的演進路線。1999年,第一代商用測試終端產(chǎn)品TM100誕生了,它符合3GPP R99協(xié)議,支持層一和層二的測試,在此基礎(chǔ)上,Aeroflex又集成了層三的功能。到了2003年,隨著TM500平臺A的面試,HSDPA在此得到實現(xiàn),同時多個UE的模擬也成為可能。2007年,平臺B上開始支持HSPA+的單UE和多UE以及LTE的原型機。2008年的平臺C成為LTE的主要平臺,之后同一個平臺上實現(xiàn)了多UE的支持。在TM500 C平臺上,系統(tǒng)不斷演進,通過硬件的擴展和軟件的升級,現(xiàn)在可以在同一平臺上支持單個,多個以及大容量測試UE。于此同時,Aeroflex開始了LTE-A的預(yù)研,最新的C平臺上已經(jīng)完成了LTE-A原型機的驗證。即使是在商用終端面世之后,TM500仍將是一個高性能,可配置,多功能靈活的測試設(shè)備,基于產(chǎn)品的平滑升級和演進,有效地保護了基站開發(fā)廠商的投資。
一般來說,基站功能性的測試都是在理想信道環(huán)境下完成的。隨著功能的完備,基站開始關(guān)注系統(tǒng)的性能,同時為了仿真外場真實的無線環(huán)境,就需要引入信道模擬器。TM500和基站之間可以接入信道模擬器來模擬真實的外場環(huán)境。由于信道模擬器價格昂貴,在測試多個UE處于不同的信道環(huán)境這樣的場景下就需要多臺信道模擬器,考慮到大容量測試需要幾十到上千個終端來測試,這樣的方案顯然是不實際的。
TM500多UE和之后的大容量測試儀表EAST500為這樣的測試需求提供了解決方案。在儀表內(nèi)可以仿真不同UE在不同信道環(huán)境下的行為,比如說不同的信噪比環(huán)境,不同的衰落信道模型,不同的天線相關(guān)性等等,使得在實驗室模擬大規(guī)模外場測試成為可能。
EAST500基站容量及性能測試系統(tǒng)
EAST500 LTE容量測試系統(tǒng)是一個集成化的長期演進(LTE)網(wǎng)絡(luò)容量測試系統(tǒng),支持真實數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用通過射頻的容量測試。該系統(tǒng)基于已經(jīng)過驗證的測試解決方案:集合了Aeroflex公司LTE射頻空中接口實現(xiàn)和EXFO公司NetHawk大容量系統(tǒng)測試能力。兩家公司都是LTE測試領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。
根據(jù)用戶設(shè)備和蜂窩小區(qū)的數(shù)量,EAST500硬件是靈活和可擴展的,可在一個到多個蜂窩上對成百上千個LTE用戶終端進行仿真。該系統(tǒng)提供了在頻分雙工(FDD) 和時分雙工(TDD)環(huán)境下,通過射頻實現(xiàn)真正的端到端LTE負載測試。它的主要優(yōu)勢在于在網(wǎng)絡(luò)部署、回歸測試和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化之前就解決了系統(tǒng)在對LTE基礎(chǔ)設(shè)施進行測試時的挑戰(zhàn),確保了在加上負載條件下的網(wǎng)絡(luò)性能,從而提供了最好的用戶體驗?;跒?x4 MIMO所準備的、可擴展至LTE-Advanced的高性能硬件平臺,以及TM500平臺的使用,該系統(tǒng)早于其他容量測試系統(tǒng)使人們在早期就能接觸到新型商用3GPP路線圖技術(shù)。
TM500可升級至基站容量及性能測試系統(tǒng),單臺TM500模擬420個連接態(tài)的UE。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),R&D的實驗室測試主要關(guān)注于功能性的測試,與協(xié)議的一致性測試,只會測試有限數(shù)目的終端,測試結(jié)果是需要可重復(fù)性的。而對于外場測試而言,一般來說測試場景都很難復(fù)現(xiàn),同時由于早期商用終端的缺乏,也很難構(gòu)造大規(guī)模的應(yīng)用場景,話務(wù)模型。EAST500就為這樣的測試需求提供了多小區(qū)、高用戶數(shù)的解決方案。在進行大規(guī)模外場測試之前以及測試過程中,在實驗室都可以很好的模擬出大容量,復(fù)雜話務(wù)模型以及呼叫模型。[!--empirenews.page--]
EAST500可以對終端以組為單位設(shè)置不同的行為模型。EAST500的一個重要特點就是他的基帶是基于行業(yè)標準TM500復(fù)用的,支持最新的3GPP的功能,提供詳細的測量和分析,比如說業(yè)務(wù)質(zhì)量等。更重要的是EAST500還提供了方便的問題定位手段,從成百上千個終端當中發(fā)掘出基站的錯誤行為,給基站開發(fā)人員提供幫助。
就EAST500系統(tǒng)功能而言,它提供了基站容量測試的完整的集成的解決方案。高度靈活的測試平臺可以支持FDD和TDD,單UE,多UE和容量測試,同時有兩種配置模式,一種是集中式的機架模式,一種是分布式的模式,用戶可以靈活配置使用。在這套系統(tǒng)中,可以仿真成百上千個LTE的終端,每個終端都具有完整的LTE協(xié)議棧,可以同時做控制面和信令面的測試。另外系統(tǒng)可以模擬終端在基站多小區(qū)之間的切換,這種切換可以是單個終端,也可以是一組終端的行為。
在測試過程中,Aeroflex提供靈活的測試架構(gòu),真實的商用核心網(wǎng)可以加入到測試中,也可以使用EAST500來仿真和模擬核心網(wǎng),模擬S1和X2接口,提供真實的IP業(yè)務(wù)仿真和評估。EAST500還提供了智能的事件驅(qū)動的日志記錄,比如說只有在出現(xiàn)異常情況下才把日志記錄下來,避免用戶在分析問題的時候花費大量的事件大海撈針。由于EAST500是基于TM500的基帶系統(tǒng),因此在TM500上實現(xiàn)的新的3GPP的功能可以很快被移植到EAST500上,這種靈活的系統(tǒng)架構(gòu)也在跟多數(shù)基站廠商做IOT時候得到了驗證,基本上幾天之內(nèi)就可以完成IOT?!?/P>
Aeroflex已經(jīng)在世界上成功的把EAST500 LTE容量測試系統(tǒng)銷售到歐美的一些運營商和基站生產(chǎn)商并引入工信部電信研究院實驗室測試中。
TD-LTE基站測試方案最新動向
LTE Release 8推出了7種新型傳輸模式,其中最基本的是傳輸分集、空間復(fù)用和波束賦形技術(shù)。傳輸分集和波束賦形的目的是擴大覆蓋范圍,而空間復(fù)用對提高數(shù)據(jù)速率非常有效。
波束賦形技術(shù)被應(yīng)用于移動通信,可在每個UE上提高接收信號的信噪比(SNR),減少小區(qū)之間的互干擾,從而擴大覆蓋范圍和提升頻譜效率。繼在TD-SCDMA上成功應(yīng)用波束賦形技術(shù)后,TD-LTE波束賦形正在中國受到特別的關(guān)注。
為密切配合TD-LTE對波束賦形特性的基站研發(fā)要求,TM500 LTE測試終端于2011年上半年就正式支持了4 x 2 MIMO以及TD-LTE 的單流波束賦形(3GPP Rel-8)和TD-LTE的雙流波束賦形(3GPP Rel-9)。
支持波束賦形技術(shù)的TM500測試終端具有基于DRS的信道估計功能。若在OTA測試中采用一個衰落信道模擬器,TM500可通過對每個資源塊(RB)基于CRS和DRS的功率進行比較,從而提供有關(guān)波束賦形的增益數(shù)據(jù),這使得工程師們能夠評估由基站所選擇的權(quán)重向量的效率。先進的基站設(shè)計可以在各個資源塊(RB)中使用不同的權(quán)重向量,同時TM500可針對每個資源塊進行信道估計,用以驗證這些基站的性能。
同時,EAST500基站容量及性能測試系統(tǒng)也已經(jīng)支持基于多用戶的波束賦形測試功能,用戶實驗室功能驗證。
及時推出4x2 MIMO、單流及雙流波束賦形軟件,再次肯定了Aeroflex所做出的領(lǐng)先于市場需求跟蹤3GPP 標準每一項新發(fā)展的承諾。它也代表了在LTE-Advanced新型傳輸模式的發(fā)展道路上一個重要的里程碑。
TD-LTE終端研發(fā)及生產(chǎn)測試方案
1. 7100 LTE 綜合測試儀
要想徹底和高效地測試LTE終端芯片,就需要進行包括RF、基帶和協(xié)議在內(nèi)的全面測試。Aeroflex通過提供不斷增加的產(chǎn)品系列幫助應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。
Aeroflex 7100 LTE數(shù)字射頻測試儀是一個完整的單盒測試系統(tǒng),用于測試無線設(shè)備RF、基帶和協(xié)議層,是一臺支持多種無線接入技術(shù)的LTE網(wǎng)絡(luò)仿真器,可提供符合各種3GPP LTE標準的用戶設(shè)備芯片組和移動終端在進行測量和驗證時所要求的所有工具,還具有信號衰落仿真功能選件。
7100 LTE 綜合測試儀的用戶包括RF開發(fā)人員、協(xié)議棧開發(fā)團隊、集成測試團隊和預(yù)認證實驗室,以及基于LTE標準進行子系統(tǒng)開發(fā)和集成設(shè)計的部門。7100還支持生產(chǎn)線末端測試,可在大規(guī)模生產(chǎn)線上進行抽樣測試。7100具有易用、綜合測試功能、快速和擁有成本低等優(yōu)點,可使這些團隊從中受益。
7100模擬LTE E-UTRAN接入網(wǎng)和EPC核心網(wǎng),為LTE終端提供真實的測試環(huán)境。測試程序控制仿真網(wǎng)絡(luò)的特性,可創(chuàng)建大量重復(fù)使用的測試情景。測試儀可集成衰落模擬器和加性高斯白噪聲 (AWGN) 源選件,在實驗中建立實際環(huán)境下的信號條件。
針對協(xié)議棧的開發(fā)和集成,7100開發(fā)模式提供先進的L1、L2和L3協(xié)議層記錄功能,解決開發(fā)過程中出現(xiàn)的問題。信息過濾與搜索功能便于導(dǎo)航。利用情景向?qū)Вㄟ^簡單的拖放圖形界面可輕松創(chuàng)建采用所有LTE子層的定制測試情景。
2. PXI3000 終端生產(chǎn)測試方案
Aeroflex PXI 3000向LTE設(shè)備及部件制造商提供了用于LTE生產(chǎn)測試的可靠、快速而靈活的解決方案。Aeroflex的LTE制造測試解決方案旨在利用Aeroflex PXI 3000業(yè)已提供給全球范圍內(nèi)的領(lǐng)先移動設(shè)備和芯片組制造商的優(yōu)點。
PXI 3000 系列平臺可降低手機的生產(chǎn)測試成本。通過使用速度優(yōu)化的技術(shù),例如多線程處理、管線式捕獲及快速序列調(diào)諧,該平臺可提供高良率和吞吐量。此外,Aeroflex能夠在一個設(shè)備中包含對多個無線標準的測試功能,這可使客戶靈活地改變測試功能,同時不會產(chǎn)生較大費用或改變他們的生產(chǎn)測試流程。
3000系列RF模塊化測試儀將PXI速度和模塊化技術(shù)擴展到無線測試領(lǐng)域。PXI機箱和模塊化測試儀具有廣泛選擇,可利用支持復(fù)雜通信系統(tǒng)波形生成和矢 量信號分析的應(yīng)用軟件,進行寬帶寬RF信號生成、RF信號分析并對6 GHz以下信號進行RF信號調(diào)節(jié)。[!--empirenews.page--]
PXI 3000 LTE TDD測量套件已經(jīng)在Aeroflex TM500 TD-LTE標準測試手機上進行過測試和驗證,反應(yīng)出Aeroflex獨有的從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施到用戶設(shè)備的LTE TDD端到端測試能力。在PXI 3000上增加LTE TDD功能完善了Aeroflex針對這一重要標準所提供的從研發(fā)一直到驗證、服務(wù)和制造的產(chǎn)品系列。