LTE TDD测试介绍及Rohde & Schwarz 解决

随机接入前导

随机接入前导（Random Access preamble）的设计是LTE对TDD的另一项特殊设计。在LTE中，随机接入序列采用如下图所示的5种随机接入序列格式。其中最后一种随机接入序列格式是TDD所特有的，由于其长度明显短于其它的4种格式，因此又称为“短RACH”。采用短RACH的原因也是与TDD关于特殊时隙的设计相关的，如同图中所描述的，短RACH在特殊时隙的最后部分（即UpPTS）进行发送，这样利用这一部分的资源完成上行随机接入的操作，避免占用正常子帧的资源。采用短RACH时，需要注意的一个主要问题是其链路预算所能够支持的覆盖半径，由于其长度要大大的小于其它格式的RACH序列，因此其链路预算相对较低，相应的适用于覆盖半径较小的场景（根据网络环境的不同，约700m～2km）。

R&S LTE TDD测试方案

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，Rohde & Schwarz 对于UMTS LTE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LTE TDD无线设备研发提供了完整的测试产品线。这些产品包括功率计，频谱分析仪，信号源，无线综测仪，协议测试仪和射频一致性测试系统。设备制造商自始自终都可以依赖于Rohde& Schwarz 公司的产品和专家级的支持。Rohde& Schwarz 全球的支持网络拥有经过专业培训的应用工程师，从而可以提供全方位的客户支持。

由于3GPP LTE标准的发展还未最终完成， R & S公司在开发LTE选件时保持了高度的灵活性，软件会定期更新，确保测试仪表依据的标准和最新发展保持一致，使它们满足3GPP LTE 未来开发的要求。下面针对在LTE早期的研发中一些重要的测试项目进行介绍：

如何灵活地对LTE射频和基带信号进行模拟产生和分析，

如何对不同的MIMO模式进行进行测试，

如何在协议栈开发的早期就进行测试，使之符合一致性的要求。

LTE信号产生

LTE的测试首先需要模拟LTE射频信号，并且研究其统计特性。对于LTE下行，研究人员可以从WiMAX和WLAN等技术中参考得到OFDMA的射频特性。但是对于上行，LTE上行使用的SC-FDMA技术在其他标准中并没有使用。因此上行信号特性需要进行特别的研究。LTE信号模拟中的一些通常设置包括频率、带宽、LTE信号包含资源块的数目、天线配置、参考信号序列配置、下行同步信道配置、循环前缀长度、用户数据和调制方式的分配和L1/L2控制信道的配置的等参数。

选件R&S SMx-K55用于R & S公司的信号源，诸如R&S SMU200A, R&S SMJ100A 和 R&S SMATE200A就可以按照TS36.211标准规定产生LTE FDD 和 LTE TDD 上下行射频信号，用于元器件性能测试以及基站和移动终端的接收机测试。下图显示了LTE TDD信号的设置以及图形显示资源分配图。

此外R&S还提供了高性能的双通道基带信号源AMU200A以及AFQ100A，加上AMU-K55或者AFQ-K255选件后，就可以模拟LTE的基带信号，用于LTE研发早期基带信号的模拟。而通过一款R&S提供的EX-IQ-BOX，用户可以产生适应自己需要的数字基带信号格式。

这些仪表及其选件可提供信道编码，多达四路发射天线的 MIMO 预编码以及2x2 MIMO 的实时衰落模拟等功能。该软件选件直接安装在仪器上，给用户提供了多种配置的可能性，用户不仅可调用预先定义好的测试场景，快速的进行测试设置；而且还可以按照自己的需要灵活设置各种参数进行定制测试：例如参考符号，控制信道，同步信道及数据信道的参数，此外，也可独立配置各个子帧。
目前R&S的LTE信号模拟方案完全符合3GPP V8.40标准，包括PRACH、探测参考信号、上行链路的PUCCH编码，下行链路的PHICH和PCFICH编码，同时包含36.141标准规定的E-Test模型信道。

LTE信号分析

其次在LTE信号的射频分析方面，由于LTE信号采用了新的接入方式OFDMA，信号带宽最高可达20MHZ，这些对于信号的频域分析和调制域分析都提出了更高的要求。R&S FSQ 和 R&S FSG 信号分析仪能分析3GPP LTE 基站或者移动电话的发射机模块。信号分析选件 R&S FSQ-K101 和R&S FSQ-K105支持LTE FDD和TDD射频调制信号的测量，并以图形或表格显示结果：诸如 EVM、频率误差、频谱平坦度、I/Q 偏移、眼图、星座图及群时延等测量结果。选件 R&S FSQ-K100和R&S FSQ-K104可用于分析 3GPP LTE下行信号， 跟上行信号选件类似，该选件能在频域，时域及调制域对标准规定的所有信道带宽的3GPP LTE FDD和TDD信号进行测量。
如需测量LTE基带信号，不管是平衡还是非平衡的，都可使用R&S FSQ 的模拟(R&S FSQ-B71)和数字 (R&S FSQ-B17) 基带输入选件来完成。同时R&S也提供了一款EX-IQ-BOX可以适应用户自己的数字基带格式，通过和FSQ上的B17接口一起使用，可以分析LTE数字基带信号。