009 TD-LTE终端测试技术与仪表

TD-LTE终端测试技术与仪表¾移动终端测试的主要内容¾LTE测试的特点¾终端测试的主要仪表介绍¾TD/LTE一致性测试技术实现¾TD/LTE一致性的技术组织¾典型测试用例TD/LTE终端测试仪表介绍移动终端测试的主要内容对移动终端的测试，按照测试内容的不同，主要划分为四种测试类型：研发测试、入网认证测试、生产测试、维护和优化测试。不同测试类型对测试设备要求及测试关注点不一样，下面对这四种测试类型的关注点分别进行介绍。¾研发测试：对测试设备要求很高，终端在研发过程中以及研发后的产品，需要保证它是否符合不同国家通信行业标准的规定，是否适合于不同国家通信运营商的要求。此外，还要保证不同芯片终端在不同通信系统间的互通，这些都需要通过测试仪表协助调测完成。因此研发测试对测试设备要求很高，要求有完备的测试功能，一般此阶段仪表做的很专，只单独对某种类型设备开发的。移动终端测试的主要内容¾入网认证测试仪表主要用于验证终端是否满足GSM/3GPP协议要求,要求测试设备能根据GSM/3GPP协议要求提供完备、准确的协议一致性测试功能。为了进入国内及其他国家的市场，生产出来的终端需要依据我国及他国的法令法规以及各网络运营商认可的认证标准进行认证测试，主要是在第三方实验室进行安全性测试和一致性的测试认证。所使用的测试仪表的测试用例应该是依据测试标准开发而成的，并且具备极高的可扩展性、测试速度和准确性。移动终端测试的主要内容¾生产测试对测试设备的要求主要是快速、方便，只对关键功能进行测试，而且一般情况下只对硬件进行测试，所有生产线上生产出来的终端需要进行前道的调校测试和后道的整机测试，验证终端是否合乎相关标准。¾维护和优化测试是在网络设备安装开始营运后，利用相应的仪表对网络进行监控，调整优化软件和硬件的参数，以保证网络畅通无阻，要求测试设备小、方便携带。此外，很多运营商也会购置测试仪表搭建自己的测试实验室，保证了对自己产品的质量认证。相比制造企业，运营商所使用的仪表多为运营维护使用，一般普通仪表和专业定制仪表即可满足其使用。¾移动终端测试的主要内容¾LTE测试的特点¾终端测试的主要仪表介绍¾TD/LTE一致性测试技术实现¾TD/LTE一致性的技术组织¾典型测试用例TD/LTE终端测试仪表介绍LTE技术特点eNBLTE主要技术特点•LTE的设计目标•LTE的技术创新LTE的设计目标•支持1.4MHz-20MHz带宽•峰值数据率：上行50Mbps，下行100Mbps•频谱效率达到HSDPA/HSUPA的2-4倍•提高小区边缘的比特率•用户面延迟（单向）小于5ms，控制面延迟小于100ms•降低建网成本，实现从3G的低成本演进•追求后向兼容,但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡•取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（包交换）域实现，如采用VoIP•对低速移动优化系统，同时支持高速移动LTE的技术创新频分多址系统(OFDMA)•下行OFDM：用户在一定时间内独享一段“干净”的带宽上行SC-FDMA：具有单载波特性的改进OFDM系统（低峰平比）…Sub-carriersFFTTimeSymbols5MHzBandwidthGuardIntervals…Frequency多天线技术(MIMO)下行MIMO：9发射分集：改善覆盖（大间距天线阵）9空间复用：提高峰值速率和系统容量9波束赋形：改善覆盖（小间距天线阵）9空间多址：提高用户容量和系统容量上行MIMO：9空间多址：提高用户容量和系统容量LTE的技术创新LTE的技术创新扁平网络(FlatNetwork)•取消RNC（中央控制节点）只保留一层RAN节点eNodeB•eNodeB和核心网采用基于IP路由的灵活多重连接S1-flex接口•相邻eNodeB采用Mesh连接X2接口LTE关键技术eNB‡频分多址技术‡多用户调度‡频选调度‡自适应MIMO技术‡七种MIMO模式‡自适应调制编码技术‡HARQ‡小区干扰抑制技术‡LTE中七种传输模式‡自适应调制编码方式（AMC）‡LTE中在不同频带分别测量，反馈CQI‡上行CQI通过SoundingRS获得‡AMC适合调度，功控，自适应MIMO，HARQ等技术一起使用‡LTE支持BPSK，QPSK，16QAM，64QAM等调制方式‡LTE支持Turbo码，卷积码‡HARQ‡LTE中，采用Stop-And-WaitHARQ‡支持异步自适应HARQ，同步非自适应HARQ‡HARQ算法：CC，IR‡HARQ下行反馈在TDD中采用两种模式：‡ACK/NACKmultiplexing‡ACK/NACKbundling‡小区干扰抑制技术‡小区间加扰‡干扰协调：相邻小区中边缘用户使用不同的频率资源‡静态ICIC‡半静态ICIC‡干扰消除：多用户检测‡智能天线‡正交序列：如零相关序列LTE物理层技术特点eNB‡物理层主要功能„传输信道的错误检测，并向高层提供指示„传输信道的纠错编码/译码„HARQ软合并„编码的传输信道向物理信道映射„物理信道功率加权„物理信道调制与解调„频率与时间同步„无线特征测量，并向高层提供指示„MIMO天线处理„传输分集„波束赋形„射频处理（Å射频相关规范）‡多址方式„下行OFDM„上行SC-FDMA(DFTS-OFDM)OFDMSC-FDMASC-FDMA使用DFT变换代替OFDM的S/P变换，使得其可以获得降低峰均比的作用‡帧结构„FDD帧结构„Framestructuretype1„支持全双工FDD与半双工FDD„一个子帧由两个长度为0.5ms的时隙构成，长度为1ms‡帧结构„TDD帧结构„Framestructuretype2„常规子帧由两个长度为0.5ms的时隙构成，长度为1ms„特殊子帧由DwPTS，GP以及UpPTS构成，总长度为1ms„可以通过配置不同的时隙比例以及DwPTS/GP/UpPTS的长度，保证与TD-SCDMA的共存‡基本参数„系统带宽„1.4MHz，3MHz，5.MHz，10MHz，15MHz以及20MHz„子载波间隔„15kHz，用于单播（unicast）和多播（MBSFN）传输„7.5kHz，仅仅可以应用于独立载波的MBSFN传输„子载波数目„CP长度„一个时隙中不同OFDM符号的循环前缀长度不同120090060030018072子载波数目201510531.4信道带宽（MHz）‡物理信道与物理信号„下行物理信道„PDSCH：PhysicalDownlinkSharedChannel„PBCH：PhysicalBroadcastChannel„PMCH：PhysicalMulticastChannel„PCFICH：PhysicalControlFormatIndicatorChannel„PDCCH：PhysicalDownlinkControlChannel„PHICH：PhysicalHybridARQIndicatorChannel„下行物理信号„参考信号：Referencesignal„同步信号：Synchronizationsignal‡下行物理信道基本流程‡物理信道与物理信号„上行物理信道„PUSCH:PhysicalUplinkSharedChannel„PUCCH：PhysicalUplinkControlChannel„PRACH：PhysicalRandomAccessChannel„上行物理信号„DemodulationReferencesignal(DMRS)„SoundingReferencesignal(SRS)‡上行物理信道基本流程‡物理层过程„小区搜索„LTE小区搜索基于主同步信号和辅同步信号，主/辅同步信号位于系统带宽中间的72个子载波上，保证UE在不知道带宽的情况下可以进行小区搜索„LTEUE通过主同步信号获得5ms定时，即获得半帧起点„LTEUE通过主/辅同步信号获得10ms定时，即获得无线帧起点„通过读取广播信息获得其他系统信息，完成小区搜索。„广播信息分为两大部分：SI-M以及SI-n62子载波72子载波(2)ID(1)IDcellID3NNN+=Zadoff-ChuScrambling‡物理层过程„随机接入„LTE随机接入基于PRACH以及上下行物理共享信道完成，其中PRACH信道频域宽度为72个子载波，通过系统配置可以位于频带的一侧（如果存在PUCCH，则与其相邻）。„FDD一个子帧中只允许存在一个PRACH；TDD一个子帧中可以存在多个PRACHCPTSEQTLTE协议栈eNBLTE协议栈(控制面)UENASRRCPDCPRLCMACPHYeNBRRCPDCPRLCMACPHYMMENASLTE协议栈(用户面)LTEL2技术特点eNB‡下行L2协议结构‡上行L2协议结构‡MAC层功能„逻辑信道与传输信道之间的映射„将来自一个或者多个逻辑信道的MACSDU复用到传输块（TB），并通过传输信道传递给物理信道„将由传输信道从物理信道传递过来的传输块，解复用成一个或者多个逻辑信道„调度信息上报„通过HARQ进行纠错„通过动态调度进行不同终端之间的优先权处理„一个UE中多个逻辑信道之间的优先权处理„逻辑信道优先权分配„传输格式选择‡逻辑信道与传输信道映射„下行PCCH:PagingControlChannelBCCH:BroadcastControlChannelCCCH:CommonControlChannelDCCH:DedicatedControlChannelDTCH:DedicatedTrafficChannelMCCH:MulticastControlChannelMTCH:MulticastTrafficChannelBCCHPCCHCCCHDCCHDTCHMCCHMTCHBCHPCHDL-SCHMCHDownlinkLogicalchannelsDownlinkTransportchannels‡逻辑信道与传输信道映射„上行CCCHDCCHDTCHUL-SCHRACHUplinkLogicalchannelsUplinkTransportchannelsCCCH:CommonControlChannelDCCH:DedicatedControlChannelDTCH:DedicatedTrafficChannel‡MAC下行动态调度„LTE中下行采用异步自适应HARQUEeNBDL资源分配初次传输DataNACKHARQ重传DataACKDL资源分配DL信道信息‡MAC上行动态调度„LTE中上行采用同步非自适应/自适应HARQ‡HARQ定时关系„ACK/NACK定时：对于子帧n中的数据传输，其ACK/NACK在n+k子帧中传输，对于FDD，k=4，对于TDD，k3。„对于TDD来说，ACK/NACK的定时与时隙比例、子帧位置有关的Sub-frame0Sub-frame1‡随机接入过程‡LTE中触发随机接入过程5种原因„RRC连接建立„无线链路失败后恢复„切换„UE失步后，上行数据触发„UE失步后，下行数据触发‡随机接入„E-UTRAN中随机接入过程基于竞争的随机接入过程基于非竞争的随机接入过程‡RLC层功能„上层PDU的传送„通过ARQ进行纠错（仅仅针对AM数据传送）„RLCSDU的级联、分段以及重装（仅仅针对UM和AM数据传送）„RLCdataPDU的重分段（仅仅针对AM数据传送）„按顺序分发上层PDU（仅仅针对UM和AM数据传送）„重复检测（仅仅针对UM和AM数据传送）„RLCSDU丢弃（仅仅针对UM和AM数据传送）„RLC重建„协议错误检测和恢复‡RLC结构‡RLC实体„对于一个在eNB配置的RLC实体，在UE侧配置的RLC实体。反之亦然。„RLC实体通过与高层的接口（SAP），传送或接收RLCSDU„RLC实体通过与逻辑信道，传送或者接收RLCPDU„存在两类RLCPDU：RLCdataPDU，RLCcontrolPDU„RLC实体分为三类„TMRLC实体，运行透明模式（TM：TransparentMode）„UMRLC实体，运行非应答