LTE终端研发测试需求与解决方案
1LTE市场情况概述
1.1L TE网络商用情况
根据GSA(https://www.doczj.com/doc/628661929.html,) 11年10月底的市场调查(图1)，目前HSPA+网络仍为市场的主流，但是LTE网络增速较快。
全球正式商用的蜂窝网络数量为：
●LTE: 35
●HSPA+: 152
●WCDMA: 424
运营商承诺升级的网络数量为：
●LTE: 185
●HSPA+: 211
图1 LTE网络运营情况
1.2L TE网络部署情况
目前有21个国家的35张LTE网络正式商用。商用网络主要集中在北美和欧洲(图2)。并且部署LTE网络的运营商大部分都有自己的终端准入测试规范。
已经商用的LTE网络覆盖十分有限，均已热点覆盖为主；LTE网络覆盖大城市的热点地区，2G/3G网络覆盖非热点地区和其它城市(图3图4)。
图2 LTE网络部署情况
图3 Verizon LTE网络覆盖情况
图4 AT&T LTE网络覆盖情况
1.3L TE终端情况
目前全球已经发布了197款LTE终端，其中的118款支持HSPA。终端产品以路由器和上网卡等数据业务产品为主。并且需要支持的频段越来越多。
终端支持的频段情况为：
●700 MHz (US Digital Dividend, Band 13) :106
●800 MHz (EU Digital Dividend, Band 20) :42
●1800 MHz (Band 3) :41
●2600 MHz (Band 7) :52
●800/1800/2600 MHz :32
●AWS (Band 4) :35
●2300MHz(TDD):18
●2600MHz(TDD):17
终端产品类型(图5)：
●路由器：70
●上网卡：47
●模组：30
●智能手机：27
●平板电脑：11
●笔记本：10
●PC卡：2
图5 LTE终端产品类型
2LTE终端研发测试需求
一般终端的研发测试主要包含如下几个方面：
●物理层(RF)测试
●协议测试
●应用测试
在2G、3G时代，终端厂家主要以物理层（RF）测试为主，2G/3G的网络由于非常成熟，一般厂家在协议上进行的测试较少；并且由于2G/3G的终端仍是以话音业务为主，数据业务为辅，所以针对数据业务的应用测试也较少。
结合第一章所述的现在LTE网络和终端的特点，可以发现LTE终端研发的测试需求也在随之转变：
2.1系统间切换测试
LTE网络目前覆盖十分有限，主要是重点地区热点覆盖，其它广阔地区为2G/3G覆盖。这就要求：
●LTE终端实际使用过程中不可避免的需要频繁进行系统间切换
●终端需要同时支持多种制式，在支持LTE的同时，也需要支持从GSM-HSPA+的2G/3G
制式
终端研发过程中需要进行更多的系统间切换测试，以验证和加强终端在切换状态下的性能，这可能是真正区分众多LTE终端性能的关键指标之一。
2.2运营商测试
运营商对终端准入的要求越来越高。已经商用LTE网络的运营商中，较大的运营商（如Verizon 和AT&T等）都有自己的准入测试规范，一般都是结合自己实际网络的特点增加了特定要求的测试，如：
●AT&T的17439规范。其中的RF部分在大部分3gpp用例的基础上增加了一些运营商自
定义的测试用例。
●Verizon的iRAT测试。需要终端在LTE和CDMA网络间切换的状态下进行各种业务的测
试。
终端除了要通过传统的3gpp等规范测试，还需要根据销售的运营商通过运营商的准入测试。
2.3数据业务测试
LTE网络由于是全IP的网络，主要面向数据业务，所以在LTE网络上的终端也以数据型终端为主。从目前已经发布的LTE终端(1.3)中也可以看出，路由器、上网卡等数据终端占
了绝大多数
。
终端类型的变化也对终端研发测试提出了新的需求，数据业务测试变得尤为重要：
●传统的物理层(RF)吞吐量测试。只能反映层1的性能，而不能反映加入了层3之后的整
个终端的性能。与真实的数据业务相差深远。
●真实网络下的场测。可以测试真实业务下的数据业务性能，但是因为在实际网络中测试，
测试可重复性较差，并且需要研发测试人员频繁出差，测试过程中出现的问题也难以及时进行查错纠错。
LTE网络业务的特点要求终端进行更加深入和丰富的数据业务测试。
2.4自动化测试
LTE终端在传统的RF测试方面，也有新的需求：
●支持LTE技术的终端一般都要向下兼容2G/3G从GSM到HSPA甚至HSPA+的技术
●LTE终端需要支持的频段更多
对于多制式，多频段的终端手动进行RF的测试，测试工作量也有显著的提升。针对研发的，灵活方便的RF测试自动化工具可以大大减小研发测试工程师的测试压力。
3 安捷伦测试解决方案
根据上述LTE 终端研发测试的需求，安捷伦专门针对LTE 终端研发工作的特点开发了新一代的综合测试仪-E6621A(PXT)。 基于该仪表的测试解决方案可以满足LTE 终端研发测试的需求：
3.1 系统间切换测试
安捷伦针对蜂窝网络终端的研发测试主要有两款仪表。
1) 8960(E5515C)，主要支持包含GSM-HSPA+、C2K-EVDO 、TD-SCDMA 的2G/3G 技术，并且
针对DC HSPA+,EVDO Rel.B 等还在不断更新与发展。 2) PXT(E6621A),主要针对LTE-FDD 和TDD 技术的测试。
两台仪表可以配合使用，通过安捷伦的专利技术可以灵活方便的进行各种系统间切换测试。如：
- LTE 与3G 切换 - LTE 与eHRPD 切换 - CSFB 语音切换测试 - 数据业务切换测试等
“Network in a Box” solutions for UE testing
Fully Featured LTE
Best 2G/3G Capability 8960 (E5515C)PXT (E6621A)
Targeted solutions optimized for development phase testing
?The most comprehensive coverage of 2G & 3G wireless standards
?12 years of continuous enhancements... And many more to come!
?Use the 8960 and PXT together for LTE-2G/3G handovers, or separately for maximum asset utilization
?2G/3G to LTE handovers are best tested using a two-box solution that can emulate two complete cells, similar to real-world conditions
?Full R&D solution coverage (RF on a call, protocol test, end-to-end application test)?Performance and conformance test
February 9, 2011
Agilent Technologies
图 6 通过PXT 与8960进行切换测试
3.2运行商测试
安捷伦提供基于PXT的运营商测试解决方案，如：
-AT&T 10776/17439 射频测试解决方案
安捷伦基于PXT的GS-8800测试系统(图7)可以通过不同规模的配置，并且添加10776/17439测试用例包来实现不同规模的射频测试覆盖
图7 GS-8800射频测试系统
-Verizon iRAT性能测试解决方案
安捷伦iRAT性能测试解决方案由PXT、8960和IFT测试平台软件构成(图8)，可以通过添加Verizon iRAT用例包实现Verizon iRAT的性能测试。并且用户也可以根据实际需求，进行测试用例的二次开发，实现定制化。
图8 Verizon iRAT测试解决方案
3.3数据业务测试
PXT专门针对LTE终端的数据业务测试进行优化，通过十分简单的设置便可开展数据业务测试。
-支持UE Categoty3 下行100Mbps的测试，并且仪表在高速测试下表现十分稳定。
-支持IPv4和IPv6
-提供IMS、SIP server等
图9 数据业务测试
3.4自动化测试
安捷伦Wireless Test Manager软件与PXT和8960配合使用，可同时支持从2G、3G到LTE的自动化测试。
用户可以从已有的测试用例库中挑选用例编写测试计划，实现一键完成所有用例的自动测试。也可以在该平台上进行二次开发，增加其他仪表的支持与实现其他测试用例。
目前可以实现的LTE自动测试用例有：
LTE 发射机测试
?LTE maximum power reduction
?LTE minimum output power
?LTE frequency error
?LTE error vector magnitude
?LTE carrier leakage
?LTE EVM equalizer spectrum flatness
?LTE occupied bandwidth
?LTE spectrum emission mask
?LTE adjacent channel leakage power ratio
●LTE 接收机测试
?LTE reference sensitivity level
?LTE maximum input level
?LTE tiered Rx sensitivity search
●耗电测试等
图10 WTM自动化测试软件
4PXT 主要功能与优点总结
安捷伦基于LTE综测仪PXT提供系统化的LTE终端研发测试解决方案。PXT的主要功能和优点简要列举如下。
4.1PXT的主要功能：
●射频和解调测试
除了基本的发射功率、SEM、ACLR、BLER测试等，还支持丰富的解调测试，可以更加深入的了解待测件的射频性能。
●协议测试
用户可以使用TTworkbench自定义协议测试脚本，或者使用Conformance套件来实现协议一致性测试。
●切换测试
与8960或者第二台PXT配合使用，可以实现真正的系统间切换测试，并且支持CSFB 等语音业务切换测试。
●数据业务测试
稳定支持UE category3的100Mbps 数据业务测试，并且支持IPv4和IPv6，帮助用户更早的发现终端在真实业务下的问题。
4.2PXT的主要优点：
●开放式仪表，拥有可自定义的网络模拟能力
通过message editor软件，用户可以编辑PXT内部的高层协议(图11)，包括RRC和NAS等，并且自定义仪表与终端通信的行为(图12)，从而实现定制的网络模拟功能。
这是PXT在众多LTE综测仪中特有的强大功能，广受研发工程师尤其是协议、软件工程师的喜欢。
图11 Message Editor 更改RRC协议
图12 Message Editor 自定义与终端通信的行为
专门为LTE终端测试设计，提供方便稳定的数据业务测试能力
PXT在设计的时候就考虑到了LTE终端以数据业务为主的特点，一键(EPC功能)就可在传统的射频测试和数据业务测试间切换(图13)，并将丢包率和吞吐量通过曲线和数值实时对应(图14)。测试数据业务更加方便，并且在高速率下测试也十分稳定。
图13 EPC功能，测试终端数据业务
图14 丢包率和吞吐量实时对应
强大的切换测试功能
PXT通过与8960的完美配合，可以实现真正的LTE与2G/3G的系统间切换，提供终端在切换状态下的数据业务测试，以及CSFB等LTE终端的语音通话功能测试能力。
图15 系统间切换测试