TD-LTE芯片和终端测试详解

　　1 引言

　　随着TD-LTE试验网在世博会和亚运会的精彩亮相，以及2011年中国移动投入巨资进行的6+1城市试验网建设，业界对中国移动TD-LTE的前景充满期待。测试仪表和测试系统作为TD-LTE产业链中重要的环节，位于产业链的上游，对于产品研发和产业化起着非常关键的作用。并且由于 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挑战和要求。目前，对TD-LTE测试仪表的需求已经涵盖了整个产业链的各个阶段。

　　2 R&S的LTE测试解决方案

     罗德与施瓦茨公司(R&S)作为欧洲最大的测试测量仪表供应商，具有强大的研发和生产实力。基于其在2G和3G测试领域的领先地位，R&S对于LTE从早期的研发阶段就开始跟踪研究，积累了丰富的经验。为了推动TD-LTE产业的发展，R&S公司为客户提供从LTE(包括TD-LTE和FDD LTE)仿真、设计、研发、生产、测试等一系列的测试测量解决方案，可以满足客户各个阶段的需求(见图1)。

图1 R&S的LTE测试解决方案

     3 LTE芯片和终端研发

     (1)LTE信号产生和分析

     R&S的信号源如SMU，AMU以及SMBV系列加上选件后就可以按照规范实时地产生LTE上/下行射频或基带信号，用于元器件性能测试以及终端的接收机测试；R&S的FSx系列频谱和信号分析仪能分析LTE上/下行射频或基带信号，用于元器件性能测试以及终端的发射机测试。

     由于被测设备可能采用特殊的数字基带信号格式，R&S提供EX-IQ-BOX来针对不同数字基带信号格式进行适配。

     (2)LTE终端协议和IOT测试

     LTE协议栈的测试用来验证一些信令功能，例如呼叫建立和释放、呼叫重配置、状态处理和移动性等。和2G，3G系统的互操作性(IOT)测试是对LTE的另外一个需求。为了保证终端的协议栈和应用可以处理高数据率的数据，需要测试验证终端吞吐量的要求。在LTE实现的早期，研发部门需要包含各个参数配置的多种测试场景来进行LTE协议栈的测试。此外，LTE物理层具有很多重要功能，这包括小区搜索，HARQ协议，调度安排，链路自适应，上行时间控制和功率控制等，而且这些过程有着很严格的定时要求。因此，也需要对物理层进行完全测试来保证LTE的性能。

     R&S的CMW500协议测试仪可以用于LTE终端的协议一致性测试、性能测试和互操作测试。同时，R&S还提供用于PC机上的虚拟测试(Virtual Tester)软件，使工程师在早期就进行协议开发的工作。所以使用CMW500可以并行进行软件和硬件的协同开发、测试和优化，从而加快产品的上市时间。

     CMW500可以提供MLAPI和LLAPI这两个协议栈测试所需的底层和高层编程接口，这样开发者在早期就可以对协议栈进行灵活测试，而且这样的测试是和后期的一致性测试完全兼容的，可以节省后期测试的时间和成本。

     （3)LTE终端射频认证/预认证测试

     任何通信终端上市之前，都需要进行严格的终端射频认证测试。为了支持TD-LTE终端的射频研发和认证测试，R&S推出了TS8980 LTE射频测试系统。TS8980有3种不同配置，其中TS8980S是面向研发类客户的预认证平台，它可以根据客户的需求灵活配置，进行发射机或者接收机和性能测试；TS8980IB是主要进行带内测试的认证测试平台；TS8980FTA是全认证测试平台，可以对终端进行GCF或者PTCRB要求的全认证测试。对于手机终端厂商来说，除了要通过上述认证测试以外，还可能需要通过运营商测试。如美国的运营商Verizon和AT&T，日本NTT Docomo等。R&S公司和这些运营商合作开发了符合他们特殊入网认证要求的一些测试用例，手机终端厂商只需从R&S购买相关设备和测试用例就可以在实验室搭建同样的测试环境，从而确保能一次通过在运营商的入网测试。

     (4)LTE终端RRM测试

　　RRM(无线资源管理)测试是终端认证测试中很重要的一部分。R&S公司推出的LTE RRM测试系统可以集成到TS8980射频一致性测试系统中，与其共用部分硬件，使用相同的控制软件R&S CONTEST来进行测试用例的执行和分析。RRM测试系统主要包含以下硬件：CMW500系统模拟器可以模拟LTE，WCDMA，CDMA和GSM小区，AMU200是基带衰落模拟器，可以和CMW500基带连接进行下行信号的衰落模拟，FSQ频谱分析仪对上行信号进行射频分析，以及进行整个系统的校准。

(5)LTE终端数据应用测试LTE主要提供数据业务，因此应用测试是LTE研发中很重要的环节。R&S的CMW500在配备数据应用单元及相关测试软件后，就