【系统解析】LTE测试的难点

　  长期演进技术（LTE）正迅速在全球得到普及，中移动在全国启动超过20万个TD-LTE基站建设，100个重点城市将实现主城区连续覆盖，同时采购100万TD-LTE终端。中国联通和中国电信也正在积极加大LTE试验网的建设，将从网络、业务以及终端等多方面为即将到来的LTE商用做准备。

　　LTE网络在实施部署中对测试设备能力的挑战超过自 WLAN技术实施以来的任一次技术升级和迁移。LTE/LTE- Advanced的物理层跟以往的技术不同，LTE和LTE-Advanced对测试设备要求的改变，是自从2000年初起引入802.11无线局域网技术以来所未有的。

　　测试技术是LTE发展产业链上十分关键的一环，面对LTE产业多模多频的终端发展方向以及移动互联网时代复杂的网络环境，LTE测试还有哪些测试难点待解？

　　向下的兼容性难题

　　日益增长的LTE部署为无线测试设备供应商带来了重大挑战。这要求确保LTE终端能在现存的网络上无缝工作，此外还需要保证其遵守最新的LTE标准。LTE作为全球部分运营商仍在部署的一种新技术，这些服务提供商们将倾向于采购前后向兼容的测试工具用于未来的使用和LTE测试。

　　在移动终端，终端需要在共存的2G、3G、LTE间无缝切换，为用户提供完整使用体验；通话、短信、彩信、定位等2G、3G的业务需要被很好整合至LTE终端上；LTE终端还需要许多新的应用以吸引用户。因此，终端应用性的测试更加多元，需要兼容的标准更多。

　　多标准共存带来的挑战。多模终端及多模基站的出现要求同一设备在多个标准信号同时存在时依然能够保持良好的性能，因此，多模共存要求测试仪器能够产生并同时分析并存的多个标准的信号。

　　所以，LTE的多种标准并行成为一个复杂待解的技术难题，使得与现存网络的互连性成为一种挑战。LTE测试的复杂性以及来自消费者特有的应用需求，导致LTE测试工具在满足多种测试需求时可用性比较局限。

　　多天线测试的难题

　　目前，TD-LTE、FDD-LTE和LTE-Advanced（LTE-A）无线技术使用了几种不同的多种输入多路输出（MIMO）技术。鉴于MIMO系统的复杂性正在日益提高，因此相关的测试方法也将更具挑战性。例如，当前已部署的MIMO技术利用两具天线来改善信道性能。还有一些LTE社区已率先开始采用八天线技术来实现更高的性能。这些先进的技术将使测试方法的选择变得更为至关重要。

　　为了形成更简单、更扁平化的网络结构，LTE网络中的许多网元都被归并到基站中，基站本身的功能丰富了许多，因此过去并不复杂的基站测试变得非常复杂，要求也很高。在参与国外网络测试的相关厂商人士看来，新测试中最核心的部分就是多天线测试——2天线、4天线甚至TDD的8天线将大大增加空口成本，因此必须保证多天线的效能最好地发挥，以符合成本的投入，由此这一块测试也就必须严格高要求。

　　八天线系统可以将2x2 MIMO系统所用的信道数量提高至原有水平的四倍。但研究人员已经开始探讨天线组件数量为2x2系统的8倍的技术。如果在实验室中重现互易式高天线数测试场景，将会面临空间和其它资源方面诸多的严重制约。与传统的信道建模相比，新兴的先进天线技术也会带来新的挑战。当测试人员需要完整理解系统的性能时，在动态场景中对系统进行测试是必不可少的。

　　能够应对这些挑战的有效测试方法必须使用可支持各种先进天线技术的几何信道建模。它还必须能够以实时方式运行动态场景。最后，这种测试方法还必须能够可靠、高效地创建八天线系统中双向MIMO信道的所有细节，而且必须在小巧便携的设备规格内实现所有这些功能。

　　由于整个行业都在为实现更新的无线应用而追求更高的数据速率，所用的天线数量和先进天线技术的复杂性都必然会与日俱增。这种趋势将对包含先进天线技术的LTE和LTE-A测试构成巨大的挑战。因此，新的方法和新的测试场景思维方式都将是不可或缺的。

　　测试成本和时间

　　新的标准也意味着新的挑战，相比于3G移动通信标准，4G/LTE终端产品的测试项目要多出近百项。不仅无线制式在增加，终端支持的频段也在增加。这对生产测试提出了更高的要求，测试项目和测试时间达以前的数倍。测试时间的增加意味着测试成本的提高，如何寻找快速有效的测试方法，则成为针对4G/LTE系统测试的一个重要挑战。另一方面，随着数据传输量的上升，测量的复杂性也随之增加，4G/LTE信号的调制解调需要提高一个数量级的信号处理能力，这些都对于测试系统提出了新的要求。

　　其他难点

　　LTE和LTE-Advanced给蜂窝通信系统带来巨大变化，在从GSM过渡到W-CDMA系统后的这近10年时间里，没有其它技术改变堪与之比肩。 LTE系统使用OFDM调制规则以更迅捷地将更多数据发送给更多用户。OFDM会对测试带来新的挑战。OFDM信号由多个子载波组成，互相之间排列非常精确而且占用带宽较高，所以更为复杂，测试也更为困难。

　　LTE发展起来后，核心网流量将成几何级数增长，核心网能否处理解决这一增长问题，交换机、服务器容量是否足够，对于网络质量至关重要，这些也要求测试阶段的反复验证。

　　另外，如等待时间的减少、更高的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低。 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性能的监控和优化，在一段时期内，这仍是各大测试厂商需要攻克的难点。只有解决好这些难点，才能够为整个LTE产业发展打好基础。