LTE测试技术原理及解决方案集锦

　　1.LTE技术概述

　　LTE的正式名称是3G Long Term Evolution（LTE），即3GPP长期演进（LTE）项目。 3GPP长期演进（LTE）项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目，以OFDM/FDMA为核心的技术，与其说是3G技术的"演进"（evolution），不如说是"革命"（revolution）。LTE系统支持FDD和TDD两种双工方式。在这两种双工方式下，系统的大部分设计，尤其是高层协议方面是一致的。另一方面，在系统底层设计，尤其是物理层的设计上，由于FDD和TDD两种双工方式在物理特性上所固有的不同，LTE系统为TDD的工作方式进行了一系列专门的设计，这些设计在一定程度上参考和继承了3G TD-SCDMA的设计思想。 LTE着重考虑的方面主要包括降低时延、提高用户的数据率、增大系统容量和覆盖范围以及降低运营成本等。LTE的目标主要包括以下的内容：

　　– 支持1.25MHz～20MHz带宽；

　　– 极大提高峰值数据速率（在20MHz带宽下支持下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率）；

　　– 在保持现有基站位置的同时提高小区边缘比特速率；

　　– 有效提高频谱效率（3GPP版本6的2～4倍）；

　　– 将接入网时延降低到10ms以下；将控制平面时延降低到100ms以内；

　　– 降低空中接口和网络架构的成本；

　　– 支持增强的IP多媒体子系统（IP Multimedia Sub-system，IMS）和核心网；尽可能保证后向兼容，有效地支持多种业务类型，尤其是分组域（PS-Domain）业务（如VoIP等）；

　　– 优化系统为低移动速度终端提供服务，同时也应支持高移动速度终端；

　　– 支持增强型的广播多播业务；

　　– 系统应该能工作在对称和非对称频段；尽可能简化处于相邻频带运营商共存的问题

　　2.TD-LTE技术特点

　　LTE系统支持FDD和TDD两种双工方式。在这两种双工方式下，系统的大部分设计，尤其是高层协议方面是一致的。另一方面，在系统底层设计，尤其是物理层的设计上，由于FDD和TDD两种双工方式在物理特性上所固有的不同，LTE系统为TDD的工作方式进行了一系列专门的设计，这些设计在一定程度上参考和继承了TD-SCDMA的设计思想，下面我们对这些设计进行简要的描述与讨论。

　　3GPP LTE和之前的系统在空中接口上存在很大的不同，所以对于测试就提出了新的要求。基于在3G测试领域的丰富经验和领先地位，安捷伦对于LTE标准从早期的研发阶段就开始跟踪研究，积累了丰富的经验成果，目前不仅可以为LTE FDD，而且也可以为TD-LTE无线设备研发提供了完整的测试产品线。设备制造商自始自终都可以依赖于安捷伦公司的产品和专家级的支持。

　　无线帧结构

　　因为TDD采用时间来区分上、下行，资源在时间上是不连续的，需要保护时间间隔来避免上下行之间的收发干扰，所以LTE分别为FDD和TDD设计了各自的帧结构，即Type1和Type2，其中Type1用于FDD，而Type2用于TDD。

　　在FDD Type1中，10ms的无线帧分为10个长度为1ms的子帧，每个子帧由两个长度为0.5ms的slot组成。 在TDD Type2中，10ms的无线帧由两个长度为5ms的半帧组成，每个半帧由5个长度为1ms的子帧组成，其中有4个普通的子帧和1个特殊子帧。普通子帧由两个0.5ms的slot组成，特殊子帧由3个特殊时隙（UpPTS，GP和DwPTS）组成。

　　在LTE中TDD与FDD帧结构最显著的区别在于：在TDDType2帧结构中存在1ms的特殊子帧，该子帧由三个特殊时隙组成：DwPTS，GP和UpPTS，其含义和功能与TD-SCDMA系统相类似，其中DwPTS始终用于下行发送，UpPTS始终用于上行发送，而GP作为TDD中下行至上行转换的保护时间间隔。，三个特殊时隙的总长度固定为1ms，而其各自的长度可以根据网络的实际需要进行配置。

　　上下行的时间分配

　　TDD另外一个显著区别于FDD的物理特征是，FDD依靠频率区分上下行，因此其单方向的资源在时间上是连续的；而TDD依靠时间来区分上下行，所以其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。

　　下图是LTE TDD中支持的7种不同的上、下行时间配比，从将大部分资源分配给下行的"9:1"到上行占用资源较多的"2:3"，在实际使用时，网络可以根据业务量的特性灵活的选择配置。这样，在资源组成上TDD与FDD所固有的不同，成为了LTE中另一部分为TDD所进行的专门设计的原因。这一部分设计主要包括"物理层HARQ的相关机制"，以及"采用频分的随机接入信道"。

允许同一时间上存在多个随机接入信道（频分）是TDD上下行时分的结构形成的又一设计结果。在LTEFDD的设计中，同一时刻只允许一个随机接入信道的存在，即仅在时间域上改变随机