LTE技术离人们的生活越来越近。根据Forward Concepts发布的报告显示，目前全球37个国家总共有72个商业化LTE网络，预计至今年年底，将有57个国家拥有134个LTE网络；同时，今年开始市场对于LTE智能手机与平板电脑的需求量超过预期值，2012年全球对LTE智能手机的需求将达到2600万至2800万部，成长幅度为275%，LTE平板电脑的应用将占今年LTE基频芯片出货的6%，达到580万部。在中国，中国移动宣布将在今年扩大TD-LTE试验网的规模，建设超过2万个TD-LTE基站，并计划在年内就会有4G手机进入市场。LTE将实现有史以来真正的“全球通”标准，从而成为全球移动通信未来统一的标准。
罗德与施瓦茨(Rohde & Schwarz)中国有限公司业务发展经理汤日波 |
然而，由于各个国家在采用LTE技术标准时所使用的频段各不相同，加上各国历史上采用的2G和3G技术也都不同，因此，能够全球漫游所需的终端必须是多模、多频段的网络模式，这无论是对于终端，还是对于测试设备来讲，都将面临着艰巨的挑战，需要射频测试方案采用多模平台，且覆盖所有的频段，来满足未来厂商在研发、验证和生产过程中的测试需求。
解决MIMO复杂的测试要求
众所周知，对移动通信来讲，频谱是最重要的资源，而且频谱带宽是有限的资源。为了实现频谱资源的更加有效利用，新一代的移动通信技术标准越来越多地采用了各种提供频谱利用效率的新技术，这其中就包括多发射天线和多接收天线技术，即MIMO技术。采用了MIMO技术，在不增加使用频谱带宽或发射功率的情况下，能够有效地增加传输数据的速率。所以，MIMO技术在移动通信标准HSPA+、LTE、LTE-A中、在无线局域网WLAN802.11n标准中、在区域无线局域网标准Wimax中都得到了广泛的采纳。
在一个典型的N×M 的MIMO系统中，有N个发射和M个接收和天线，这样的架构也给终端射频测试带来了很多的挑战。罗德与施瓦茨(Rohde & Schwarz)中国有限公司业务发展经理汤日波表示：“首先，MIMO是多路射频的系统，那么测试系统也必须是多路而且同步的测试系统，这当然还应该是对多路发射机以及多路接收机的各自的多路同步测试系统，必然使测试系统成倍的复杂化，测试成本也随之大大增加。其次，对MIMO系统的射频测试，既要进行静态的测试，也需要在运动动态下的测试。对MIMO条件下运动环境的仿真也是成倍的复杂化。另外，在对终端性能的评估过程中，除了需要在各个无线端口直接导入/导出信号进行MIMO性能的测试之外，还要在接入真实MIMO天线的情况下，评估在空间传输(Over The Air-OTA)时， MIMO所带来的效果。除此之外，MIMO多通路包含天线时的射频幅度和相位平衡度也必须完成校准测试。”
针对不同的产品测试要求，R&S有针对基站、终端、天线性能、电磁环境、网络优化等不同的测试解决方案。例如：LTE基站测试主要包括发射机测试、接收机测试。R&S公司的频谱仪或信号分析仪可以完成3GPP规范定义的LTE基站发射机测试；对于基站接收机测试，R&S公司的矢量信号发生器SMU独具双通道设计理念，只需单表就能完成接收机测试，给测试带来很大的方便。为了方便地进行MIMO及Beam-forming 测试，R&S公司提供了基于矢量源和信号分析仪的相应解决方案，可以方便地控制发射信号之间的相位差，也可以精确判断接收信号的相差，以方便基站进行波束控制。
此外，对于多达8天线的LTE Beam-forming测试，R&S公司的ZVT矢量网络分析仪可以直接测量最多16个通道的相差，可以方便地进行校准和相关测试。为了仿真真实的动态移动场景，测试MIMO在运动、充满反射/绕射环境下的性能，R&S公司的AMU200A基带信号源和SMU200A矢量射频信号源能够实现多通道的实时衰落仿真，包括对MIMO信道间的相关性仿真测试。OTA测试(天线性能测试)是无线设备认证测试时的一个重要测试项目，对如今LTE中广泛采用的MIMO天线技术，R&S推出了相应的LTE MIMO OTA测试系统。对LTE实际网络进行可行性研究、初步设计、网络建设、网络优化、网络验收的过程中，都需要用到路测和网优的测试工具，为了保证LTE网络运行的质量，R&S公司还提出了专供路测和网优的测试解决方案，包括TSMW双通道扫频仪和ROMES路测软件，采用专用的MIMO天线，R&S公司定义了用来评估MIMO使用效果的Condition Number参数，能够发现网络中是否适用MIMO的地理位置。
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不同LTE网络互连、互通性测试
最近，中国移动宣布已成功实现香港4G标准LTE FDD和杭州TD-LTE网络之间的双向漫游，这是4G网络在全球首次实现双向、双制式漫游，这项业务使得未来LTE FDD与TD-LTE用户在漫游进入对方网络的情况下，无需重新更换SIM卡或终端，就能够直接享受LTE网络带来的高速、稳定与便捷的服务。多模多频的LTE终端是发展的必然趋势，这也对射频器件提出了较高的要求。就全球范围来说，国内LTE终端需要支持以下制式及相应频段：TD-LTE/FDD-LTE/TD-SCDMA/GSM/EDGE；TD-LTE/FDD-LTE/WCDMA/GGE的配置将是美国、欧洲、日本的主流需求；能够支持所有主要接入技术包括2G、2.5G、TD-SCDMA、HSPA+以及4G LTE FDD/TDD的多模芯片组将会成为重要的发展方向。
为此，在众多的网络模式下部署与测试LTE设备成为了必需。今年二月，美国艾法斯有限公司(Aeroflex)与另一家跨国工程与测试集团7Layers展开合作，为LTE测试市场提供了一种高性价比的测试系统，它用于评估具备LTE能力的终端或芯片组和LTE网络及通用集成电路卡(UICC) 的互通性。该项目将7Layers公司的InterLab测试解决方案LTE-USIM/USAT，与艾法斯的7100数字无线测试系统相结合，开发出一套高性价比、高可靠的测试组合，可同时适用于一致性与研发测试目的。
艾法斯7100数字无线测试系统是一台LTE网络仿真器，它能提供用户设备(UE)芯片组以及满足3GPP Rel-8 & 9标准的、具备LTE能力的终端在设计、研发和测试等阶段所需的全部工具。7Layers的InterLab测试解决方案LTE-USIM/ USAT，则可验证具备LTE能力的设备与TDD和FDD两种LTE网络的互连、互通性能，以及在通用集成电路卡上各自的通用用户识别模块(USIM)和应用工具箱(USAT)应用，它覆盖了3GPP TS 31.121和TS 31.124 Rel-8/9测试规范，并且是GCF和PTCRB列出的测试平台。通过两者之间的整合，使得用户能够将UICC一致性测试从各种昂贵的测试系统转移到更高性价比的解决方案之上，这也意味着UICC测试在研发期间就可进行，且借助于一个直观的图形化用户界面，所有涉及到的测试设备都可简洁地实施控制，高度的自动化提供了符合3GPP标准的非常一致性的结果，这也是获得GCF和PTCRB认证所不可或缺的步骤。
7Layers公司表示，不同的LTE网络模式其测试场景一般都需要几套测试系统的协同操作，同时由于它们的复杂性，用手动方式进行处理时很容易出错，然而，开发一致性测试程序必须是高效的，并且必须提供精确且完全一致性的结果，这只有用可靠的、直接的测试组合才可以实现。艾法斯也表示，7Layers在开发出新的InterLab测试解决方案LTE-USIM/ USAT之前，已在实验室里拥有了多年的USIM和USAT测试经验，基于这种经验，7Layers目前这套极易操作和可靠的解决方案非常适合独立于网络的测试，以及那些需要与艾法斯 7100 LTE网络仿真器协同操作的测试场景。
另据悉，今年四月艾法斯(Aeroflex)公司与高通(Qualcomm)签署了全球商业化工厂测试技术授权许可协议，开始为高通的客户提供高效的自动制造测试解决方案。
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