運(yùn)營(yíng)商對(duì)LTE終端入網(wǎng)測(cè)試的基本要求

相關(guān)專(zhuān)題: 無(wú)線(xiàn)

摘要:以Verizon的測(cè)試要求為例,分析了移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在選擇LTE終端進(jìn)行的測(cè)試內(nèi)容,以及采用的主要設(shè)備,可供LTE終端研發(fā)和生產(chǎn)部門(mén)參考。

1  引言

隨著移動(dòng)用戶(hù)對(duì)高速數(shù)據(jù)服務(wù)需求的增加,以及OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)在移動(dòng)通信技術(shù)中的應(yīng)用,LTE作為主流的第4代移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)逐步成熟并商用。 北美最大的移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商Verizon在2009年初宣布,將于2010年下半年提供LTE移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù);隨后,全球范圍內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的運(yùn)營(yíng)商如AT&T,NTT DoCoMo等也先后宣布將于2010年開(kāi)始LTE網(wǎng)絡(luò)的的部署和試驗(yàn)。 LTE技術(shù)相比以往的第2代、第3代移動(dòng)通信技術(shù)有高效率、高數(shù)據(jù)速率、低時(shí)延的特點(diǎn),人們對(duì)這項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)服務(wù)的期待遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)技術(shù)本身的發(fā)展。因此,盡管技術(shù)規(guī)范還在不停地更新和完善過(guò)程中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和移動(dòng)終端產(chǎn)品已經(jīng)在研發(fā)和生產(chǎn)了。一項(xiàng)新的技術(shù)能否在市場(chǎng)中生存并蓬勃發(fā)展,取決于最終用戶(hù)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)可,關(guān)鍵是這些技術(shù)能否滿(mǎn)足最終用戶(hù)的期望。因此,在LTE技術(shù)商用之前,運(yùn)營(yíng)商會(huì)謹(jǐn)慎地對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和移動(dòng)終端進(jìn)行測(cè)試,確保LTE服務(wù)能達(dá)到期望的用戶(hù)體驗(yàn)。本文以Verizon的測(cè)試要求為例,分析了移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在選擇LTE終端進(jìn)行的測(cè)試內(nèi)容,以及采用的主要設(shè)備,可供LTE終端研發(fā)和生產(chǎn)部門(mén)參考。

2  LTE 技術(shù)簡(jiǎn)介

最早的移動(dòng)通信系統(tǒng)(現(xiàn)在叫第1代系統(tǒng))只是定位在話(huà)音服務(wù),第2代移動(dòng)通信系統(tǒng)如GSM,IS-136(TDMA)和IS-95(CDMA)可以提供話(huà)音業(yè)務(wù)和低速電路交換的數(shù)據(jù)服務(wù)。為了降低每數(shù)據(jù)比特的成本,第3代移動(dòng)通信技術(shù)(如UMTS和cdma2000)開(kāi)始采用分組數(shù)據(jù)技術(shù)提供顯著高于第2代技術(shù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)。為了支持不斷增長(zhǎng)的更高速率的需求,第4代移動(dòng)通信技術(shù)產(chǎn)生了,第4代移動(dòng)通信技術(shù)拋棄了原有的電路交換網(wǎng)絡(luò),采用全數(shù)據(jù)方案,語(yǔ)音業(yè)務(wù)通過(guò)VoIP來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要的第4代技術(shù)有LTE和WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)。其中,LTE被主要的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商選擇。

LTE終端(UE)的基本要求有以下幾個(gè)方面:

(1)峰值速率:下行>100Mbit/s,上行>50Mbit/s。

(2)時(shí)延: 用戶(hù)端<10ms,從空閑狀態(tài)到激活<100ms。

(3)其它:更高的頻譜效率(目前UMTS技術(shù)是3bit/s/Hz,LTE技術(shù)應(yīng)該達(dá)到15bit/s/Hz),低成本(每數(shù)據(jù)比特),與第3代技術(shù)同時(shí)工作(盡管第4代技術(shù)不是后向兼容的,但是網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)必須考慮平穩(wěn)升級(jí),移動(dòng)終端也要能同時(shí)在第3代網(wǎng)絡(luò)和第4代網(wǎng)絡(luò)中工作),無(wú)縫切換。

3  LTE 運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的問(wèn)題

對(duì)于開(kāi)始嘗試LTE無(wú)線(xiàn)寬帶服務(wù)的先驅(qū)者如Verizon,在 LTE終端入網(wǎng)前,實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,要驗(yàn)證LTE終端,主要關(guān)注的指標(biāo)有以下幾個(gè)方面:

(1)數(shù)據(jù)吞吐性能

包括峰值速率、平均速率、壓力測(cè)試以及在不同無(wú)線(xiàn)信道環(huán)境下的數(shù)據(jù)吞吐能力。因?yàn)楦咚贁?shù)據(jù)吞吐能力是LTE技術(shù)最主要的優(yōu)勢(shì),因此作為L(zhǎng)TE業(yè)務(wù)的使用者,首先關(guān)注的是采用LTE終端能獲得多大的速率提升。另外,LTE初級(jí)階段,主要的終端產(chǎn)品都是數(shù)據(jù)卡,而評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)開(kāi)性能的主要指標(biāo)就是數(shù)據(jù)吞吐能力。在理想的無(wú)線(xiàn)環(huán)境下(沒(méi)有任何反射和衰落),數(shù)據(jù)卡的性能比較容易提高;但在復(fù)雜的無(wú)線(xiàn)環(huán)境下,如有建筑物遮擋、多徑衰落等情況,數(shù)據(jù)要設(shè)計(jì)特殊的算法來(lái)克服這一惡劣的無(wú)線(xiàn)環(huán)境帶來(lái)的影響。因此,在評(píng)估無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)卡的性能的時(shí)候,必須考慮無(wú)線(xiàn)環(huán)境因素的作用。

(2)與第3代網(wǎng)絡(luò)共同工作的能力

在LTE服務(wù)開(kāi)始的初級(jí)階段,運(yùn)營(yíng)商很難在短時(shí)間內(nèi)完成大面積的覆蓋,所以為了不中斷數(shù)據(jù)服務(wù),LTE終端必須能夠在沒(méi)有LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方自動(dòng)切換到以往的通信網(wǎng)絡(luò),如在Verizon的網(wǎng)絡(luò)里,LTE終端必須同時(shí)支持cdma2000 EV-DO的無(wú)線(xiàn)接入,同時(shí)在LTE網(wǎng)絡(luò)信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)候要能夠立即接入到LTE網(wǎng)絡(luò)以達(dá)到最高的速率。因此,運(yùn)營(yíng)商會(huì)進(jìn)行多網(wǎng)絡(luò)選擇(Multi System Selection)及多中技術(shù)接入(Inter-RAT)性能的測(cè)試。

(3)網(wǎng)絡(luò)安全測(cè)試

運(yùn)營(yíng)商要想提供可靠穩(wěn)定的服務(wù),必須考慮網(wǎng)絡(luò)的安全,確保網(wǎng)絡(luò)不會(huì)被移動(dòng)終端的不良性能所影響。比如,有些移動(dòng)終端在不該申請(qǐng)高速率的無(wú)線(xiàn)環(huán)境下,不停地申請(qǐng)最大的資源,從而影響其它終端的正常使用�;蛘哂行┎缓细竦慕K端有射頻指標(biāo)的問(wèn)題或協(xié)議不符合規(guī)范,會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的正常工作。因此,網(wǎng)絡(luò)安全測(cè)試包括了RF(射頻)一致性測(cè)試、協(xié)議一致性測(cè)試、無(wú)線(xiàn)資管理測(cè)試及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和重發(fā)測(cè)試等。

(4)MIMO(多入/多出)性能

在通信理論中,要想提高網(wǎng)絡(luò)容量或數(shù)據(jù)的吞吐能力,基本上采取提高帶寬、提高信噪比、增加通道3種方法。MIMO的技術(shù)就是通過(guò)增加無(wú)線(xiàn)通道來(lái)提高容量的方法。以2×2 MIMO為例(基站和終端分別使用兩路收發(fā)機(jī)),如果兩個(gè)RF通道是完全不相關(guān)的(互相沒(méi)有任何影響),那么理論上網(wǎng)絡(luò)的容量或吞吐率可以提高一倍。但實(shí)際上,由于在無(wú)線(xiàn)的環(huán)境里,天線(xiàn)直接是互相影響的,因此實(shí)際的容量會(huì)因?yàn)樘炀€(xiàn)的相關(guān)性而變化。如果終端設(shè)計(jì)得比較好,在MIMO工作狀態(tài)下,天線(xiàn)間的相關(guān)性會(huì)保持在比較低的狀態(tài),從而數(shù)據(jù)吞吐保持在比較高的狀態(tài)。但是很多終端在MIMO的情況下,往往達(dá)不到期望的性能。因此,要想帶有MIMO功能的終端正好在能保證好的性能,必須在MIMO的環(huán)境下對(duì)終端的數(shù)據(jù)吞吐能力進(jìn)行驗(yàn)證。

4  LTE終端入網(wǎng)測(cè)試方法

基于LTE運(yùn)營(yíng)商對(duì)LTE終端入網(wǎng)驗(yàn)證所關(guān)注的重點(diǎn),移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在移動(dòng)終端通過(guò)了GCF和CCF的認(rèn)證后,還會(huì)在自己的實(shí)驗(yàn)室做一些補(bǔ)充的測(cè)試,如Verizon會(huì)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行如表1的測(cè)試。

表1  Verizon LTE終端入網(wǎng)測(cè)試,實(shí)驗(yàn)室測(cè)試要求

 

 

作者:肖 輝   來(lái)源:電信網(wǎng)技術(shù)
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