1、Rohde&Schwarz對UMTSLTE包括LTE標準化的情況、所使用的關鍵技術、LTE空中接口的協議架構、相關過程，3GPP系統架構演進(SAE)、演進的分組系統(EPS)以及EPS所涉及的不同步驟和機制，同時還對LTE所支持的各項業務等都有熟練的掌握了。設備制造商自始自終都可以依賴于Rohde&Schwarz公司的產品和專家級的支持。Fw呻呀netmts慣鼻rwgriilHiT?C|TSM80IBForTssgaorrATMln(1州dmoHIPCofIFIQ由于3GPPLTE標準的發展還未最終完成，R&S公司在開發LTE選件時保持了高度的靈活性，軟件會定期更新，確保測試儀表依據的標準和

2、最新發展保持一致，使它們滿足3GPPLTE未來開發的要求。LTE概念的提出意味著目標的確立，為了有一個清晰的技術發展路線，3GPP制定了明確的時間表。整個標準發展過程分為兩個階段，研究項目階段和工作項目階段。研究項目階段預計在2006年年中結束，該階段將主要完成對目標需求的定義，以及明確LTE的概念等；然后征集候選技術提案，并對技術提案進行評估，確定其是否符合目標需求。工作項目預計在2006年年中以前建立，并開始標準的建立。LTE信號產生LTE的測試首先需要模擬LTE射頻信號，并且研究其統計特性。對于LTE下行，研究人員可以從WiMAX和WLAN等技術中參考得到OFDMA的射頻特性。但是對于上

3、行，LTE上行使用的SC-FDMA技術在其他標準中并沒有使用。因此上行信號特性需要進行特別的研究。選件R&SSMX-K55用于R&S公司的信號源，諸如R&SSMU200A，R&SSMJ100A和R&SSMATE200A就可以按照TS36.211標準規定產生LTEFDD和TDD的上下行射頻信號,用于元器件性能測試以及基站和移動終端的接收機測試。此外R&S還提供了高性能的雙通道基帶信號源AMU200A以及AFQ100A，加上AMU-K55或者AFQ-K255選件后，就可以模擬LTE的基帶信號，用于LTE研發早期基帶信號的模擬。而通過一款R&S提供的EX-IQ-BOX,用戶可以產生適應自己需要的數字

4、基帶信號格式。LTE信號分析其次在LTE信號的射頻分析方面，由于LTE信號采用了新的接入方式OFDMA,信號帶寬最高可達20MH乙這些對于信號的頻域分析和調制域分析都提出了更高的要求。R&SFSQ和R&SFSG信號分析儀能分析3GPPLTE基站或者移動電話的發射機模塊。信號分析選件R&SFSQ-K101和R&SFSQ-K105支持LTEFDD和TDD上行射頻信號的測量。選件R&SFSQ-K100和R&SFSQ-K104可用于分析3GPPLTE下行信號，跟上行信號選件類似，該選件能在頻域，時域及調制域對標準規定的所有信道帶寬的3GPPLTEFDD和TDD信號進行測量。如需測量LTE基帶信號，不管

5、是平衡還是非平衡的，都可使用R&SFSQ的模擬(R&SFSQ-B71)和數字(R&SFSQ-B17)基帶輸入選件來完成。同時R&S也提供了一款EX-IQ-BOX可以適應用戶自己的數字基帶格式，通過和FSQ上的B17接口一起使用，可以分析LTE數字基帶信號。此外如果想對OFDM信號進行分析的話，R&S在高端信號分析儀FSQ上開發了FSQ-K96選件，這可以滿足LTE早期研發和對任意OFDM信號進行分析的需求。LTEMIMO測試R&S公司的射頻信號發生器SMU200A，或基帶信號發生器AMU200A，都可以使用單臺儀表進行MIMO接收機測試。在電磁波頻率低于100kHz時，電磁波會被地表吸收，不能

6、形成有效的傳輸，一旦電磁波頻率高于100kHz時，電磁波就可以在空氣中傳播，并經大氣層外緣的電離層反射，形成遠距離傳輸能力，我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻，英文縮寫：RF。為了能夠在空中傳播電視信號，必須把視頻全電視信號調制成高頻或射頻(RF-RadioFrequency)信號，每個信號占用一個頻道，這樣才能在空中同時傳播多路電視節目而不會導致混亂。這兩款信號發生器都配置兩個信號源，加裝R&SSMU-K74或者AMU-K74選件后，就可以實時模擬2x2MIMO系統所需的4個衰落信道，從而對2x2的MIMO接收機進行測試。這兩款儀表解決方案都支持ITU為3GPPLTE定義的、包含衰

7、落路徑之間的相關特性的各種衰落模式。通過把兩臺或四臺R&S的信號分析儀FSQ或FSG連接起來,R&S可以提供2x2和4x4的MIMO信號分析，此時只需在一臺主控FSQ/G上配置K100(或者K104)和K102選件，就可以支持LTEFDD和LTETDD中的三種MIMO模式：發射分集，空間復用和循環延遲分集。LTE協議測試R&S推出了LTE協議測試儀CMW500,它的功能強大的硬件方案可以提供的頻率高達6GHz,帶寬為40MHz。它不僅可以用于一致性測試，性能測試和互操作測試，而且還把它的優點擴展到產品生命周期的后續階段。CMW500一臺儀表可以支持最多兩個LTE或者WCDMA的小區，而且還可以

8、提供選件B2xx支持GSM，CDMA200，1xEV-DO小區，從而可以實現不同系統間切換的測試。此外CMW500可以支持MIMO2x2以及MIMO4x2。鏈路自適應即自適應調制編碼，可以在共享信道上應用不同的調制編碼方式適應不同的信道變化，獲得最大的傳輸效率。將編碼和調制方式變化組合成一個列表，E-NodeB根據UE的反饋和其他一些參考數據，在列表中選擇一個調制速率和編碼方式，應用于層2的協議數據單元，并映射到調度分配的資源塊上。上行鏈路自適應用于保證每個UE的最小傳輸性能，如數據速率、誤包率和響應時間，而獲得最大化的系統吞吐量。上行鏈路自適應可以結合自適應傳輸帶寬、功率控制和自適應調制編碼

9、的應用，分別對頻率資源、干擾水平和頻譜效率這3個性能指標做出最佳調整。LTE射頻認證/預認證測試LTE下行傳輸方案采用傳統的帶循環前綴（CP）的OFDM，每一個子載波占用15kHz，循環前綴的持續時間為4.7/16.7“,s分別對應短CP和長CP。為了滿足數據傳輸延遲的要求（在輕負載情況下，用戶面延遲小于5ms）,LTE系統必須采用很短的交織長度（TTI）和自動重傳請求（ARQ）周期，因此，在3G中的10ms無線幀被分成20個同等大小的子幀，長度為0.5ms。為了支持LTE終端的射頻研發和認證測試，R&S推出了TS8980LTE射頻測試系統。該系統可以使LTE終端客戶在研發階段就進行符合3GP

10、P規范要求的射頻預認證測試，在早期就發現一些可能在認證階段出現的終端設計的難以追溯的錯誤，從而消除可能帶來的風險，降低研發成本，加速產品推向市場的時間。TS8980測試系統繼承了此前成功的TS895x測試平臺的一些設計理念，可以覆蓋從LTE終端射頻研發測試到一致性測試的整個產品生命周期。在射頻測試控制軟件方面，不僅可以對已有的測試用例進行參數化修改，而且基于R&SCONTEST軟件框架，可以進行新的測試用例的編寫，更進一步，也可以進行新的測試方法的研發。LTE終端生產線測試R&SCMW500是一個雙通道、全標準、多功能的寬帶無線通信測試儀，也是目前最領先的無線綜測儀。CMW500是業界唯一能支

11、持所有的無線通信標準的綜測儀，既支持如2G/3G、WiMAX、LTE等移動通信標準，更可以支持WLAN、藍牙、FM、GPS、CMMB等非移動通信標準。CMW500是業界首臺支持LTE信令的無線綜測儀。它可以提供對終端的射頻、協議、流量和數據應用等測試，并可以極方便地搭建射頻一致性認證和預認證測試系統TS8980O獨特的雙通道設計使得CMW500成為測試MIMO接收機性能的不二之選。CMW500采用了許多創新的設計，因而能提供極高的測試速度、精度和測試能力。CMW500的設計充分考慮了未來無線技術的測試需求：在單臺儀器內集成了雙路高精度的射頻信號源和分析儀，頻率可高達6GHz,分析儀帶寬40MH

12、z,信號源帶寬70MHz。完全滿足未來無線技術對帶寬、頻率和MIMO測試的要求。CMW500極佳的升級擴展性可以大大降低用戶的升級費用和投資風險。無線終端的生產測試需要極快速的測試儀器。由于采用了強大的硬件和創新的測試技術，CMW500成為了業界測試速度最快的無線綜測儀。它的速度比前一代綜測儀快很多，而且還引入了如：智能校準和倍速分析等R&S公司創新的技術，從而使整體測試速度大大加快；而且由于其在精度、測試可重復性和線性度等方面極出色的性能，采用CMW500可以提高生產測試直通率；雙通道的設計在生產測試時的優勢是可以同時并行測試兩臺手機，這樣自然就降低了測試成本。編輯點評隨著LTE商用部署時間

13、的逐漸接近，LTE測試變得更為重要。Rohde&Schwarz對于UMTSLTE從早期的研發階段就開始跟蹤研究，積累了豐富的經驗成果，不僅可以為LTEFDD，也可以為LTETDD無線設備研發提供完整的測試產品線。包括功率計，頻譜分析儀，信號源，無線綜測儀，協議測試儀和射頻認證測試系統。目前，在3G之后，各種通信技術將如何演進是業界非常關注的一個焦點，特別是對于TD-SCDMA來說，能否實現向下一代通信技術的平滑演進，決定了TD究竟具有多長時間的生命力，以及我國的自主創新戰略究竟能走多遠。2007年11月，3GPPRAN151會議通過了27家公司聯署的LTETDD融合幀結構的建議，統一了LTET

14、DD的兩種幀結構。融合后的LTETDD幀結構是以TD-SCDMA的幀結構為基礎的，這就為TD-SCDMA成功演進到LTE乃至4G標準奠定了基礎。TDD-LTE技術特點LTE系統支持FDD和TDD兩種雙工方式。在這兩種雙工方式下，系統的大部分設計,尤其是高層協議方面是一致的。另一方面，在系統底層設計，尤其是物理層的設計上，由于FDD和TDD兩種雙工方式在物理特性上所固有的不同，LTE系統為TDD的工作方式進行了一系列專門的設計，這些設計在一定程度上參考和繼承了TD-SCDMA的設計思想，下面我們對這些設計進行簡要的描述與討論。無線幀結構因為TDD采用時間來區分上、下行，資源在時間上是不連續的，需

15、要保護時間間隔來避免上下行之間的收發干擾，所以LTE分別為FDD和TDD設計了各自的幀結構，即Type1和Type2，其中Type1用于FDD，而Type2用于TDD。在FDDType1中，10ms的無線幀分為10個長度為1ms的子幀，每個子幀由兩個長度為0.5ms的slot組成。在TDDType2中，10ms的無線幀由兩個長度為5ms的半幀組成，每個半幀由5個長度為1ms的子幀組成，其中有4個普通的子幀和1個特殊子幀。普通子幀由兩個0.5ms的slot組成，特殊子幀由3個特殊時隙（UpPTS，GP和DwPTS）組成。r;Tr=lOmaDWPT3PVpPTS1l114t、!t滬UpPTS在LT

16、E中TDD與FDD幀結構最顯著的區別在于：在TDDType2幀結構中存在1ms的特殊子幀，該子幀由三個特殊時隙組成：DwPTS,GP和UpPTS，其含義和功能與TD-SCDMA系統相類似，其中DwPTS始終用于下行發送，UpPTS始終用于上行發送，而GP作為TDD中下行至上行轉換的保護時間間隔。，三個特殊時隙的總長度固定為1ms，而其各自的長度可以根據網絡的實際需要進行配置。上下行的時間分配TDD另外一個顯著區別于FDD的物理特征是，FDD依靠頻率區分上下行，因此其單方向的資源在時間上是連續的；而TDD依靠時間來區分上下行，所以其單方向的資源在時間上是不連續的，時間資源在兩個方向上進行了分配。

17、下圖是LTETDD中支持的7種不同的上、下行時間配比，從將大部分資源分配給下行的“9:1”到上行占用資源較多的“2:3”，在實際使用時，網絡可以根據業務量的特性靈活的選擇配置。這樣，在資源組成上TDD與FDD所固有的不同，成為了LTE中另一部分為TDD所進行的專門設計的原因。這一部分設計主要包括物理層HARQ的相關機制”，以及“采用頻分的隨機接入信道”。允許同一時間上存在多個隨機接入信道（頻分）是TDD上下行時分的結構形成的又一設計結果。在LTEFDD的設計中，同一時刻只允許一個隨機接入信道的存在，即僅在時間域上改變隨機接入信道的數量。而在TDD中，時間資源已經在上下行進行了分配，同時由于不同

18、的上下行配比的存在，可能存在上行子幀數目很少的情況（如DL:UL=9:1），因此在TDD中需要支持頻分的隨機接入信道，即在同一時間位置上采用不同頻率的區分提供多個隨機接入信道，以為系統提供足夠的隨機接入的容量。在FDD的情況下，上、下行的資源在單方向上都是連續的，而且子幀數目相等。因此,以下行為例，在進行物理層的HARQ時，下行數據與上行的ACK/NAK之間可以建立一對一的對應關系。與此不同的是，在TDD的情況下，單方向的資源不是連續的，因此可能無法獲得對應的時間上的資源。另外，上下行配比的設置可能使得上下行的子幀數目不相等，因此無法建立一一對應的關系，所以這些都需要進行針對性的設計。在LTE

19、TDD,為了解決以上問題，引入了MultipleACK/NAK的概念，即使用一個ACK/NAK完成對前續若干個下行數據的反饋，這樣就解決了上下行時隙不對稱帶來的反饋問題。在另一個方面，同時還減小了數據的傳輸時延，數據無需再等待到下一個上行時隙以進行反饋了。當然，該方案可能引起的不必要的過多重傳也需要引起注意。上斤下行甌置下行上鈿抵點種U123孑IH號S61905ms1)sL.V.J1)sUJJ16TTI3)s1!II1)s1*IJ1)25DsUDDDsLDD3ioinDsEJUDDDDD410I119DsLUDDDDDD510irasDsUDDDDDDD65msDs(jtJIfD零UUD上詩下

20、行足置同步信道同步信道是另一項體現不同雙工方式的設計。LTE中用于小區搜索的同步信道包括“主同步信號”和輔同步信號”。在兩種幀結構中，同步信號具有不同的位置：在FDDTypel中兩個同步信號連接在一起，位于子幀0和5的中間位置；而TDDType2中，輔同步信號位于子幀0的末尾，主同步信號位于特殊子幀，即DwPTS的第三個符號。在兩種幀結構中，同步信號在無線幀中的絕對位置不相同，更為重要的是，主、輔同步信號的相對位置不同:在FDD中兩個信號連接在一起，而在TDD中兩個信號之間有兩個符號的時間間隔。由于同步信號是終端進行小區搜索時最先檢測的信號，這樣不同的相對位置的設計使得終端在接入網絡的最開始階

21、段就可以檢測出網絡的雙工方式，即FDD或者TDD。隨機接入前導隨機接入前導（RandomAccesspreamble）的設計是LTE對TDD的另一項特殊設計。在LTE中，隨機接入序列采用如下圖所示的5種隨機接入序列格式。其中最后一種隨機接入序列格式是TDD所特有的，由于其長度明顯短于其它的4種格式，因此又稱為“短RACH”。采用短RACH的原因也是與TDD關于特殊時隙的設計相關的，如同圖中所描述的，短RACH在特殊時隙的最后部分（即UpPTS）進行發送，這樣利用這一部分的資源完成上行隨機接入的操作，避免占用正常子幀的資源。采用短RACH時，需要注意的一個主要問題是其鏈路預算所能夠支持的覆蓋半徑

22、，由于其長度要大大的小于其它格式的RACH序列，因此其鏈路預算相對較低，相應的適用于覆蓋半徑較小的場景（根據網絡環境的不同，約700m2km）。CP2*PreamblefarmatQ陽臂-匸.11IG247；245262-10I；2-2157632102-1.J；4(frames-truciurtype2cmlyl44氏賄機整人酊才旳倂H和攀數R&SLTETDD測試方案3GPPLTE和之前的系統在空中接口上存在很大的不同，所以對于測試就提出了新的要求。基于在3G測試領域的豐富經驗和領先地位，Rohde&Schwarz對于UMTSLTE從早期的研發階段就開始跟蹤研究，積累了豐富的經驗成果，目前不

23、僅可以為LTEFDD，而且也可以為LTETDD無線設備研發提供了完整的測試產品線。這些產品包括功率計，頻譜分析儀，信號源，無線綜測儀，協議測試儀和射頻一致性測試系統。設備制造商自始自終都可以依賴于Rohde&Schwarz公司的產品和專家級的支持。Rohde&Schwarz全球的支持網絡擁有經過專業培訓的應用工程師，從而可以提供全方位的客戶支持。由于3GPPLTE標準的發展還未最終完成，R&S公司在開發LTE選件時保持了高度的靈活性，軟件會定期更新，確保測試儀表依據的標準和最新發展保持一致，使它們滿足3GPPLTE未來開發的要求。下面針對在LTE早期的研發中一些重要的測試項目進行介紹：如何靈活

24、地對LTE射頻和基帶信號進行模擬產生和分析，如何對不同的MIMO模式進行進行測試，如何在協議棧開發的早期就進行測試，使之符合一致性的要求。LTE信號產生LTE的測試首先需要模擬LTE射頻信號，并且研究其統計特性。對于LTE下行，研究人員可以從WiMAX和WLAN等技術中參考得到OFDMA的射頻特性。但是對于上行，LTE上行使用的SC-FDMA技術在其他標準中并沒有使用。因此上行信號特性需要進行特別的研究。LTE信號模擬中的一些通常設置包括頻率、帶寬、LTE信號包含資源塊的數目、天線配置、參考信號序列配置、下行同步信道配置、循環前綴長度、用戶數據和調制方式的分配和L1/L2控制信道的配置的等參數

25、。選件R&SSMX-K55用于R&S公司的信號源，諸如R&SSMU200A,R&SSMJ100A和R&SSMATE200A就可以按照TS36.211標準規定產生LTEFDD和LTETDD上下行射頻信號，用于元器件性能測試以及基站和移動終端的接收機測試。下圖顯示了LTETDD信號的設置以及圖形顯示資源分配圖。此外R&S還提供了高性能的雙通道基帶信號源AMU200A以及AFQ100A，加上AMU-K55或者AFQ-K255選件后，就可以模擬LTE的基帶信號，用于LTE研發早期基帶信號的模擬。而通過一款R&S提供的EX-IQ-BOX,用戶可以產生適應自己需要的數字基帶信號格式。這些儀表及其選件可提供

26、信道編碼，多達四路發射天線的MIMO預編碼以及2x2MIMO的實時衰落模擬等功能。該軟件選件直接安裝在儀器上，給用戶提供了多種配置的可能性，用戶不僅可調用預先定義好的測試場景，快速的進行測試設置；而且還可以按照自己的需要靈活設置各種參數進行定制測試：例如參考符號，控制信道，同步信道及數據信道的參數，此外，也可獨立配置各個子幀。目前R&S的LTE信號模擬方案完全符合3GPPV8.40標準，包括PRACH、探測參考信號、上行鏈路的PUCCH編碼，下行鏈路的PHICH和PCFICH編碼，同時包含36.141標準規定的E-Test模型信道。LTE信號分析其次在LTE信號的射頻分析方面，由于LTE信號采

27、用了新的接入方式OFDMA，信號帶寬最高可達20MH乙這些對于信號的頻域分析和調制域分析都提出了更高的要求。R&SFSQ和R&SFSG信號分析儀能分析3GPPLTE基站或者移動電話的發射機模塊。信號分析選件R&SFSQ-K101和R&SFSQ-K105支持LTEFDD和TDD射頻調制信號的測量，并以圖形或表格顯示結果：諸如EVM、頻率誤差、頻譜平坦度、I/Q偏移、眼圖、星座圖及群時延等測量結果。選件R&SFSQ-K100和R&SFSQ-K104可用于分析3GPPLTE下行信號，跟上行信號選件類似，該選件能在頻域，時域及調制域對標準規定的所有信道帶寬的3GPPLTEFDD和TDD信號進行測量。如

28、需測量LTE基帶信號，不管是平衡還是非平衡的，都可使用R&SFSQ的模擬(R&SFSQ-B71)和數字(R&SFSQ-B17)基帶輸入選件來完成。同時R&S也提供了一款EX-IQ-BOX可以適應用戶自己的數字基帶格式，通過和FSQ上的B17接口一起使用，可以分析LTE數字基帶信號。朮pp皿曲rj如卡商*苛hHdezMlliiplijiilnjrguLakniioriMn|g：皿血卻Mij*!|awtwiw和.|嚴嚴njj；Fm：-rfc_r.Il-baiiiilondwidu.TS7IP15klbX.7lllOXlWkllHI-列刊呷R網MMDI出貼EMMMurCirj4Jf(EiacumBt

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30、|t-?|Fiuiici2;此外如果想對OFDM信號進行分析的話，R&S在高端信號分析儀FSQ上開發了FSQ-K96選件，這可以滿足LTE早期研發和對任意OFDM信號進行分析的需求。LTEMIMO測試R&S公司的射頻信號發生器SMU200A,或基帶信號發生器AMU200A,都可以使用單臺儀表進行MIMO接收機測試。這兩款信號發生器都配置兩個信號源，加裝R&SSMU-K74或者AMU-K74選件后，就可以實時模擬2x2MIMO系統所需的4個衰落信道，從而對2x2的MIMO接收機進行測試。這兩款儀表解決方案都支持ITU為3GPPLTE定義的、包含衰落路徑之間的相關特性的各種衰落模式。通過把兩臺或四

31、臺R&S的信號分析儀FSQ或FSG連接起來，R&S可以提供2x2和4x4的MIMO信號分析，此時只需在一臺主控FSQ/G上配置K100（或者K104）和K102選件，就可以支持LTEFDD和LTETDD中的三種MIMO模式：發射分集，空間復用和循環延遲分集。LTE協議測試LTE協議棧的測試用來驗證一些信令功能，例如呼叫建立和釋放，呼叫重配置，狀態處理和移動性等。和2G，3G系統的互操作性測試是對LTE的另外一個需求。此外為了保證終端的協議棧和應用可以處理高數據率的數據，需要測試驗證終端吞吐量的要求。在LTE實現的早期，研發部門需要包含各個參數配置的多種測試場景來進行LTE協議棧的測試。此外LTE物理層具有很多重要功能，這包括小區搜索、HARQ協議、調度安排、鏈路自適應、上行時間控制和功率控制等。而且這些過程有著很嚴格的定時要求。因此也需要對物理層進行完全測試來保證LTE的性能。基于Rohde&Schwarz在UMTSLTE協議棧測試領域的領先地位，R&S推出了LTE協議測試儀CMW500,它的功能強大的硬件方案可以提供的頻率高達6GHz,帶寬為40MHz。它不僅可以用于一致性測試，性能測試和互操