无线测试工程师知识点分享：LTE终端射频测试技术分析，避免踩坑！

摘要：作为一项3g向4g演进的主流技术，lte正赢得全球通信业越来越多的支持，lte的后续演进得到全球的高度关注，目前lte终端测试认证也已经开始。本文主要关注lte终端r8版本的射频测试，介绍了lte终端射频测试项，分析了lte终端关键射频测试项，并结合搭建lte终端射频测试环境对lte终端射频测试进行了总结。

关键词：lte射频测试

1 引言

随着无线数据业务的迅速增长，新空口技术的不断引入以及来自wimax的市场竞争，umts在对实时数据业务、大数据量业务的支持方面面临挑战，需要不断演进。2004年，在3gpp会议上确定了lte项目来满足业务的宽带化和移动化的需求。lte具有频谱使用灵活、可与现有技术无缝互操作以及网络部署和管理成本低廉等特性。优势突出的lte目前已成为全球主流运营商的共同选择，设备商和终端厂商也加快了产品研发的进度。一项新的技术能否在市场中生存并蓬勃发展，取决于终用户对这项技术的认可，关键是这些技术能否满足终用户的期望。因此，在lte技术商用之前，运营商会对网络设备和移动终端进行大量的测试。在2009年12月16日的gcfcag#24bis会议上，gcf认证组织宣布正式启动lte终端的认证工作。国内和国外的仪表厂商也积极努力地参与，开发测试仪表和测试平台。

2 lte系统的性能目标及对终端的要求

lte被看成是“准4g”技术，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基础性技术。
lte系统的主要性能指标如下：
(1)包含fdd和tdd两种双工方式，即帧结构type1和type2。
(2)系统带宽：1.4mhz，3.2mhz，5mhz，10mhz，15mhz，20mhz。
(3)吞吐量：下行实现hsdpa的3～4倍；上行实现hsupa的2～3倍。
(4)峰值速率：20mhz带宽的情况下，下行100mbit/s，上行50mbit/s。
(5)系统为低移动速率优化（＜15kmph），同时提供高移动速率的支持（如350km）。
(6)系统为正常的蜂窝小区半径优化（＜5km），同时提供大覆盖的支持（如100km）。
(7)系统将提供mbms广播多播业务的解决方案。lte下行采用ofdma多址方式，上行采用dft-sofdm（sc-fdma）多址方式。与ofdma不同，dft-sofdm信号具有“单载波”的特性，其发送信号峰均比较低，在上行功放要求相同的情况下，可以提高上行的功率效率，简化了终端设计。lte采用了基于分组交换的设计，即使用共享信道，物理层不再提供专用信道。

lte作为一种新的技术，上述的技术特点要求终端要支持可变宽带宽，高速率，mimo，多模多频段等，这就给lte终端设计和射频测试带来新的挑战。相比umts终端，lte终端具有如下的复杂性：

● lte终端可变带宽：滤波器可调节或自适应。
       ●lte终端至少有两个接收天线：需要具有多通道rf信号接收处理。
       ●lte高速率：多模式和灵活的信号处理能力，更大的存储芯片。
       ●lte特殊的信号结构：ofdm，sc-fdma，需要更好的频率同步和相位噪声敏感度。

在终端实现上，fdd比tdd更具有难度，因为fdd信号上/下行是同时传输的，此时发射信号可能泄漏到接收机形成干扰。同理，接收机通道也可能影响发射通道。所以，对于fddlte终端，其双工器的隔离度要求比较高。

lte终端类型在初期主要是以数据卡为主，同时为了达到更好的覆盖效果和改善用户感受，lte终端一般是支持多模的，比如同时支持gsm，td-scdma，cdma2000，wcdma/hspa/hspa+，1xrtt/ev-do等之间的一种或多种模式，以便实现多种模式之间的漫游切换。

3 lte终端射频测试主要内容及关键项目分析

lte终端射频测试，不仅是考察终端射频芯片指标，更是对终端进行整机测试，考察整机的性能。测试标准是3gpp36.521-1，其技术要求标准是3gpp36.101。和3g标准不同，对于fdd和tdd终端，lte射频测试标准是同一版本测试标准，而且大部分测试指标对于fdd和tdd是通用的。
lte终端射频指标总体要求是：

● 对于发射机，一方面要求能够产生符合标准要求的lte有用信号，另一方面要求把无用发射和干扰电平控制在一定水平之内。
       ●对于接收机，要求能够在一定的环境条件下，能够可靠、准确地接收和解调有用信号，同时也要求能够抵抗一定的干扰信号。

lte终端射频测试项目分为4大部分，即发射机指标、接收机指标、性能要求、信道状态信息上报。虽然lte信号结构与umts不同，但是lte终端射频测试需求基本上来自于umts已定义好的射频需求，只有少部分新增测试项。在接收机和性能统计上，umts系统是通过ber和bler衡量接收性能，而lte系统是通过吞吐量来衡量的。在性能测试部分，针对lte的信道结构也增加了相应的信道解调性能指标。另外，对于lte终端射频测试，需要对终端所支持的多种带宽、多种rb配置以及多种调制方式都要进行测试，测试量也是非常巨大的。下面对这4大部分的测试项目进行简单的描述。