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摘要：为更好的说明LTE测试技术面临的革新与挑战，先从LTE的性能目标及相关技术开始介绍，包括中国具有自主知识产权的的TD-LTE技术介绍，以及LTE测试内容和测试技术应该重点解决的问题，LTE必将带来更丰富的业务应用，那么对于业务应用的测试，也势必较以前更加重要、更加复杂，LTE在正式商用之前肯定会有一段测试时间，但有一点似乎十分清楚，那就是LTE中的“长期”一词意味着该技术将长期服务于移动行业，并且这一天已经到来。
关键词：LTE；TD-LTE;测试技术;长期演进;一致性测试
中图分类号：TJ06 文献标识码： A
LTE技术介绍
LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。LTE这项以正交频分复用（OFDM）为核心的技术，与其说是3G技术的“演进”(Evolution)，不如说是“革命”(Revolution)，已经具有某些4G技术的特征，甚至可以被看做“准4G”技术。
LTE测试技术的革新
测试仪表和测试系统是LTE产业链中重要的环节，对于产品研发和产业化起着非常关键的作用。
LTE(长期演进)所具有的高效率、高数据速率、低时延的特点,让人们对这一领先技术的期待,远远超过技术本身的发展,因此,尽管LTE技术规范还在不断地更新和完善,但网络设备和移动终端产品已经在研发和生产了。而这些设备和终端的生产,都离不开测试仪器。因此,对测试设备厂商来说,LTE将是他们同台竞技的另一个舞台。
目前LTE作为主流的第四代移动通信技术,已经逐步成熟并商用。总体来看,LTE(包括TDD即时分双工和FDD即全双工)目前已經进入实用阶段。北欧和北美已经有运营商相继开始建设LTE-FDD商用网络。国内TD-LTE的测试也已进入大规模外场测试阶段。
LTE的出现保证了移动宽带的未来,比如它的数据传输速率比单载波扩频技术提高了一个数量级;其扁平的结构减少了用户数据包传输延迟时间,相比3G网络时延缩短了一个数量级;LTE严格的用户数据流QoS(服务质量)控制保证了业务质量和用户体验。
LTE带来了网络技术的重大转变,作为第一个全IP技术,LTE将采用不同网络的设计、部署和管理。技术上,移动运营商需要处理许多具体的挑战,如针对2G/3G传统和4G系统的互操作性,确保终端到终端的网络服务质量,优质的服务交付以及与IMS(IP多媒体系统)的互动交付多媒体及语音方案。
在网络测试方面,由于LTE采用了先进的无线技术,数据采集量很大,无线侧的测试成为LTE测试的最大难点。LTE网络在原有3G网络架构上演进,取消了原有的无线网络控制器(RNC),而全部由基站(eNodeB)直接协调网络资源的分配和控制,核心网无法获取有效的无线数据进行分析,这就增加了网络管理和优化的复杂性,传统的协议分析仪表已经很难满足这些新的挑战,需要特殊的解决方案进行网络测试和优化。
拥有25亿多用户的GSM/3GSM无线接入技术已经主宰了全球蜂窝通信市场，而且其用户数还在不断攀升。为了跟上其发展步伐，满足人们对速度更快、占用带宽更高的服务需求，蜂窝技术的基础设施必须不断更新，并保持其高效、竞争力强和成功的优势。
LTE测试内容
LTE移动终端的设计和制造者为了能加快产品成功上市的时间,必须紧密关注运营商对终端验证所关注的测试内容。同时,为了能顺利通过运营商的验证而投入市场,在LTE研发测试的时候,必须采用与运营商相同的测试方法与测试设备,以便及时发现问题并解决问题。这对LTE测试设备供应商来讲,面临机遇同时也面临挑战,因为LTE的测试内容会更加复杂,对技术的要求更高。
终端一致性测试是LTE商用的重要前提 ,LTE-FDD和TD-LTE的终端一致性测试将取得快速进展并基本完成。当然,终端一致性测试仅仅是给终端商用发了准生证,LTE的商用需要终端的大批量生产。
对于开始尝试LTE无线宽带服务的厂商,在LTE终端入网前,实验室环境下,要验证LTE终端,还主要关注的是数据吞吐性能,其中包括峰值速率、平均速率、压力测试以及在不同无线信道环境下的数据吞吐能力
因此LTE与第三代网络共同工作的能力也是一个测试内容。
对新规范的一些关键特性进行早期调试、测试和验证是非常重要的。这些新特性包括MIMO、快速低延迟的HARQ程序、64QAM以及提供频谱灵活性的各种射频频带和带宽组合/配置。提早建立这些基础模块将使测试和验证更快走向系统级。
另外无线资源管理的任务都是移交到基站(也叫eNodeB或eNB)完成的。eNB则通过一种新定义的“S1接口”直接连接到核心网网关。同时，eNB也通过“X2接口”和网络中相邻的eNB相连。除了完成新的1层和2层功能，eNB还负责实现无线资源控制、准入控制、负载平衡和移动功能。
由于eNB必须具备这样强大的功能和性能，因此它非常复杂，也是LTE架构中十分关键的一个实体。与eNB相关的测试内容如：RF(射频)一致性测试、协议一致性测试、无线资源管理测试及数据转移和重发测试等也成为重中之重。
LTE测试技术的发展与面临的挑战
保持成功的关键是对基础技术的开发。过去三年一直负责确定下一代GSM/UMTS标准主流发展方向的3GPP标准论坛仍将继续负责新的基础技术的规范化工作。GSM/UMTS技术的发展有两大主线，一是通过HSPA+规范增强现有WCDMA通用陆地无线接入网络(UTRAN)，二是制定用于演进版通用陆地无线接入网(E-UTRAN)的长期演进(LTE)技术规范。
尽管业界在确立首个正式的3GPP LTE RAN规范和LTE的早期概念性试验验证方面已取得了很大进展，但仍面临大量的挑战。规范的完善，规范完善之后的实现、测试和商用系统的最初推出，这些都需要蜂窝通信行业付出巨大的努力。在LTE发展的这些早期阶段，需要重点关注加快开发速度、实现新的空中接口以及RAN中架构的变化。
LTE开发步伐的加快意味着在很多领域早期LTE商用系统的实现都走在了正式3GPP规范之前。尤其是早期LTE“概念验证”系统早在3GPP正式规范出台之前就已经开发出来。因此有些LTE方案中包含了很多特定假设和定制化的要素。对于这些还在开发的LTE系统而言，测试过程和测试设备必须既能支持最新的3GPP核心规范，也能支持上述特定假设和定制化条件。
有了3GPP HSPA+，运营商就能在更早提供新业务的同时，推动网络平稳过渡到LTE。这也确保了在当前的HSPA网络和将来的LET网络之间消除竞争隔阂。要保证在规范不断变化、新技术层出不穷、架构需求多种多样的条件下E-UTRAN基础设施还能快速上市，就必须进行快速高效地开发和测试。这时，拥有合适的测试设备就成了开发过程中至关重要的一个因素。
LTE全面的测试不仅要面对技术指标不断改进带来的影响，而且要面对终端多模化带来的挑战。随着国内各大运营商LTE建设的展开，要想LTE能否最终获得成功和收益，从初期就必须重视测试环节，只有具备了一定的测试条件作为发展的基础，整个LTE产业才能健康稳定持续的发展。
参考文献
[1]沈嘉，《3GPP长期演进（LTE）技术原理与系统设计》，2008
[2]赵训威，《3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范》，2010
[3]程方等编著，《移动通信系统演进及3G信令》，2009
关键词：LTE；TD-LTE;测试技术;长期演进;一致性测试
中图分类号：TJ06 文献标识码： A
LTE技术介绍
LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。LTE这项以正交频分复用（OFDM）为核心的技术，与其说是3G技术的“演进”(Evolution)，不如说是“革命”(Revolution)，已经具有某些4G技术的特征，甚至可以被看做“准4G”技术。
LTE测试技术的革新
测试仪表和测试系统是LTE产业链中重要的环节，对于产品研发和产业化起着非常关键的作用。
LTE(长期演进)所具有的高效率、高数据速率、低时延的特点,让人们对这一领先技术的期待,远远超过技术本身的发展,因此,尽管LTE技术规范还在不断地更新和完善,但网络设备和移动终端产品已经在研发和生产了。而这些设备和终端的生产,都离不开测试仪器。因此,对测试设备厂商来说,LTE将是他们同台竞技的另一个舞台。
目前LTE作为主流的第四代移动通信技术,已经逐步成熟并商用。总体来看,LTE(包括TDD即时分双工和FDD即全双工)目前已經进入实用阶段。北欧和北美已经有运营商相继开始建设LTE-FDD商用网络。国内TD-LTE的测试也已进入大规模外场测试阶段。
LTE的出现保证了移动宽带的未来,比如它的数据传输速率比单载波扩频技术提高了一个数量级;其扁平的结构减少了用户数据包传输延迟时间,相比3G网络时延缩短了一个数量级;LTE严格的用户数据流QoS(服务质量)控制保证了业务质量和用户体验。
LTE带来了网络技术的重大转变,作为第一个全IP技术,LTE将采用不同网络的设计、部署和管理。技术上,移动运营商需要处理许多具体的挑战,如针对2G/3G传统和4G系统的互操作性,确保终端到终端的网络服务质量,优质的服务交付以及与IMS(IP多媒体系统)的互动交付多媒体及语音方案。
在网络测试方面,由于LTE采用了先进的无线技术,数据采集量很大,无线侧的测试成为LTE测试的最大难点。LTE网络在原有3G网络架构上演进,取消了原有的无线网络控制器(RNC),而全部由基站(eNodeB)直接协调网络资源的分配和控制,核心网无法获取有效的无线数据进行分析,这就增加了网络管理和优化的复杂性,传统的协议分析仪表已经很难满足这些新的挑战,需要特殊的解决方案进行网络测试和优化。
拥有25亿多用户的GSM/3GSM无线接入技术已经主宰了全球蜂窝通信市场，而且其用户数还在不断攀升。为了跟上其发展步伐，满足人们对速度更快、占用带宽更高的服务需求，蜂窝技术的基础设施必须不断更新，并保持其高效、竞争力强和成功的优势。
LTE测试内容
LTE移动终端的设计和制造者为了能加快产品成功上市的时间,必须紧密关注运营商对终端验证所关注的测试内容。同时,为了能顺利通过运营商的验证而投入市场,在LTE研发测试的时候,必须采用与运营商相同的测试方法与测试设备,以便及时发现问题并解决问题。这对LTE测试设备供应商来讲,面临机遇同时也面临挑战,因为LTE的测试内容会更加复杂,对技术的要求更高。
终端一致性测试是LTE商用的重要前提 ,LTE-FDD和TD-LTE的终端一致性测试将取得快速进展并基本完成。当然,终端一致性测试仅仅是给终端商用发了准生证,LTE的商用需要终端的大批量生产。
对于开始尝试LTE无线宽带服务的厂商,在LTE终端入网前,实验室环境下,要验证LTE终端,还主要关注的是数据吞吐性能,其中包括峰值速率、平均速率、压力测试以及在不同无线信道环境下的数据吞吐能力
因此LTE与第三代网络共同工作的能力也是一个测试内容。
对新规范的一些关键特性进行早期调试、测试和验证是非常重要的。这些新特性包括MIMO、快速低延迟的HARQ程序、64QAM以及提供频谱灵活性的各种射频频带和带宽组合/配置。提早建立这些基础模块将使测试和验证更快走向系统级。
另外无线资源管理的任务都是移交到基站(也叫eNodeB或eNB)完成的。eNB则通过一种新定义的“S1接口”直接连接到核心网网关。同时，eNB也通过“X2接口”和网络中相邻的eNB相连。除了完成新的1层和2层功能，eNB还负责实现无线资源控制、准入控制、负载平衡和移动功能。
由于eNB必须具备这样强大的功能和性能，因此它非常复杂，也是LTE架构中十分关键的一个实体。与eNB相关的测试内容如：RF(射频)一致性测试、协议一致性测试、无线资源管理测试及数据转移和重发测试等也成为重中之重。
LTE测试技术的发展与面临的挑战
保持成功的关键是对基础技术的开发。过去三年一直负责确定下一代GSM/UMTS标准主流发展方向的3GPP标准论坛仍将继续负责新的基础技术的规范化工作。GSM/UMTS技术的发展有两大主线，一是通过HSPA+规范增强现有WCDMA通用陆地无线接入网络(UTRAN)，二是制定用于演进版通用陆地无线接入网(E-UTRAN)的长期演进(LTE)技术规范。
尽管业界在确立首个正式的3GPP LTE RAN规范和LTE的早期概念性试验验证方面已取得了很大进展，但仍面临大量的挑战。规范的完善，规范完善之后的实现、测试和商用系统的最初推出，这些都需要蜂窝通信行业付出巨大的努力。在LTE发展的这些早期阶段，需要重点关注加快开发速度、实现新的空中接口以及RAN中架构的变化。
LTE开发步伐的加快意味着在很多领域早期LTE商用系统的实现都走在了正式3GPP规范之前。尤其是早期LTE“概念验证”系统早在3GPP正式规范出台之前就已经开发出来。因此有些LTE方案中包含了很多特定假设和定制化的要素。对于这些还在开发的LTE系统而言，测试过程和测试设备必须既能支持最新的3GPP核心规范，也能支持上述特定假设和定制化条件。
有了3GPP HSPA+，运营商就能在更早提供新业务的同时，推动网络平稳过渡到LTE。这也确保了在当前的HSPA网络和将来的LET网络之间消除竞争隔阂。要保证在规范不断变化、新技术层出不穷、架构需求多种多样的条件下E-UTRAN基础设施还能快速上市，就必须进行快速高效地开发和测试。这时，拥有合适的测试设备就成了开发过程中至关重要的一个因素。
LTE全面的测试不仅要面对技术指标不断改进带来的影响，而且要面对终端多模化带来的挑战。随着国内各大运营商LTE建设的展开，要想LTE能否最终获得成功和收益，从初期就必须重视测试环节，只有具备了一定的测试条件作为发展的基础，整个LTE产业才能健康稳定持续的发展。
参考文献
[1]沈嘉，《3GPP长期演进（LTE）技术原理与系统设计》，2008
[2]赵训威，《3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范》，2010
[3]程方等编著，《移动通信系统演进及3G信令》，2009