LTE系统核心技术剖析及测试方案探讨

核心网中的MBMS的传输承载，MBMS传输的调度和传送，向终端设备提供业务通知；定义了相关逻辑信道用于支持E-MBMS。

从业务模式上，MBMS定义了两种模式，即广播模式和组播模式。这两种模式在业务需求上不同，导致其业务建立的流程也不同。

从操作方式上，单频网(SFN，Same Frequency Network)和非单频网操作共存于同一小区，其中单频网操作将支持多小区传送；非单频网操作只支持单小区传送。

在网络规划上，3GPP定义了两种网络部署：一种是LTE E-MBMS与LTE 单播系统共用载波；另一种部署方式是LTE E-MBMS 采用专用下行载波。专用载波方式将以5MHz带宽为基本项，也将支持其他带宽的专用载波的能力，但不能支持多种带宽共存的模式。在广播模式下，5MHz的带宽至少支持16个频道，每频道达300kbit/s的速率，小区边缘的频谱效率为1bit/s/Hz。

2.4 网络结构及协议

LTE系统的网络结构与UTRAN相比，去掉了RNC，而只由若干个eNodeB组成，简化网络并减少时延。多个eNodeB通过X2接口相互连接，eNodeB通过S1接口连接到演进型分组核心EPC(Evolved Pocket Core)。具体来讲， S1-MME接口连接到移动性管理实体MME(Mobile Management Entity)，S1-U接口连接到SAE网关，其中S1接口支持eNodeB和MME/SAE网关之间多对多链接（见图1）。eNodeB的功能在原有NodeB功能的基础上，增加了RNC物理层，MAC层，RRC，调度，接入控制，承载控制，移动性管理和inter-cell RRM等功能。

图1 LTE系统的网络结构

LTE系统的协议栈结构与URTAN同样分为用户面(PDCP/RLC/MAC/ PHY)和控制面(RRC)协议。层2包括媒体接入控制协议(MAC)、无线链路控制协议(RLC)，以及分组数据汇聚协议(PDCP)；层3包括无线资源控制协议 (RRC)。空中接口的层1和层2协议在用户设备和eNodeB中终止；控制平面中的层3协议也在用户设备和eNodeB中终止；控制平面的非接入层(NAS)协议在用户设备和核心网的移动管理实体(MME)中终止（见图2）。

图2 LTE系统协议栈结构

LTE系统中的无线资源控制(RRC)状态相比于UTRA系统也简化了许多，只包含RRC_IDLE，RRC_ACTIVE和RRC_DETACHED 3种。在aGW网元中，UE的上下文必须区分这3种状态，而在E-Node B中合并了原先的多种状态只保留RRC_ACTIVE状态的UE上下文。

2.5 其他

为了提高小区容量及边缘的传输速率，LTE系统提出了小区间干扰协调机制，并设计了静态干扰协调以及动态干扰协调技术。在功率控制机制上，设定小区边缘用户的目标SINR(信噪比)低于小区中心的目标SINR，进一步减少对相邻小区边缘用户干扰，从而获得更大的系统容量。

为了实现低时延的目标，LTE系统大的小区搜索过程和随机接入过程做了相应的简化，并提供了更加灵活的形式。

为了实现与现有3GPP和非3GPP的兼容，LTE系统采用快速小区选择(即快速硬切换)方法实现不同频段之间各系统间的切换，实现更好的地域覆盖和无缝切换；此外，核心网的设计也发生了相应的改变，增加了SAE和3GPP模块，实现了LTE系统与3GPP和非3GPP系统的兼容。

LTE系统提出了上下行多种不同的参考信号RS (Reference signal)，不同的参考信号在子帧中有不同的位置和配置，实现不同的导频功能，以及不同模式下的信道质量测量。

综上所述，LTE系统相比于UTRA系统引进了多项核心新技术，发生了根本性的变革，因此对LTE系统中eNodeB设备的测试也将面临着很多新的挑战。在测试用例方面，将增加很多新的用例用于覆盖并验证LTE系统中新的技术及配置；相应地，测试方法也将发生新的变化。

3 LTE系统中eNodeB测试关注点

LTE系统独特的特点及技术优势实现了LTE系统的高速率、低时延和最优分组的需求。然而为了保证LTE系统中eNodeB设备真正具有这些新功能及技术指标，并实现测试有效性的提高，我们对eNodeB关键技术点的测试势在必行。我们对eNodeB测试的关注点主要在于：

（1）LTE系统中子载波之间的正交性是高速率性能得以实现的前提，也是接收端正确接收的根本保证。因此，LTE系统中必须要保证OFDM子载波之间的正交性以及上行各用户所占用子载波之间的正交性，这也将是eNodeB的测试重点之一。

（2）MIMO各种模式分别保证了LTE高峰值速率和小区边缘的覆盖及小区边缘用户的吞吐量。因此，对eNodeB设备中MIMO不同模式的测试也将是保证LTE系统的性能优势的必要测试。

（3）LTE系统引入了多载波技术，LTE系统对信道带宽内子载波的灵活调度及分配是保证多用户宽带接入的前提。因此，OFDM子载波的灵活调度及在多用户之间的分配也是eNodeB设备的关键测试项之一。

（4）LTE系统小区间干扰协调机制也是LTE系统的显著技术特征