深入洞悉LTE设计与测试

2016-07-19 10:54:05来源: eefocus
基于 W-CDMA 的第三代 (3G) 无线系统已在全球广泛部署。W-CDMA 技术通过在下行链路和上行链路模式中提供高速分组接入(HSPA) 技术,始终保持强有力的竞争水平。为确保 3G 系统在未来的竞争力,3GPP 标准 Release 8 首次对 UMTS LTE ( 长期演进 ) 做出了详细规定,它将覆盖未来十年“移动宽带业务”新兴需求的计划。

作为全球测试与测量解决方案的领导者,安捷伦科技始终处于 LTE 技术的最前沿,致力于为产品的整个生命周期提供设计和测试解决方案,包括从早期设计到一致性认证测试,再到网络部署以及服务保障。

Agilent LTE 设计与测试产品系列 —更深入的洞悉 , 更强大的信心。

作为 3GPP 组织成员之一,安捷伦也是开发下一代移动通信标准的积极贡献者。下一代标准包括 LTE 的两种制式 — 频分复用(FDD) 和时分复用 (TDD),以及使 LTE 充分发挥性能潜力所必需的系统架构演进 (SAE)。凭借从 LTE 开发过程中汲取的知识和经验,安捷伦制定了周密的产品计划,以确保设计与测试方案跟上技术演进的步伐。

安捷伦致力于帮助您深入了解正在不断演进的标准,以便您快速地将自己的产品投放市场。安捷伦 LTE 设计和测试产品系列提供最全面的 3GPP LTE 设计与测试工具,包括软件设计、信号分析、一致性测试以及其他。安捷伦内容丰富的 LTE 文档库 ( 包括应用指南、演示光盘等等 ),可以帮助您更好地理解和认知不断演进的 LTE 标准,并根据该标准进行测试。安捷伦 LTE 设计与测试产品系列更深入的洞悉 LTE,带给您更多的信心保障。

紧跟技术发展的脚步

演进中的 LTE 标准 — 从 FDD-LTE 到 TD-LTE

在中国提出了基于时分复用 (TDD) 的 TD-SCDMA 标准 后,3GPP 将 TDD 整合进了新的LTE 标准,芯片和器件的设计人员正忙于在产品中加入 TDD 功能。该标准现在也被称为 TD-LTE,它可以满足不对称的移动数据使用需求,并使运营商能够充分利用它们已经拥有的非成对频谱。作为为 TD-LTE 提供测试解决方案的第一家公司,安捷伦目前可为从设计仿真到信号生成和分析的整个过程提供 TD-LTE 解决方案。

最新的多路输入、多路输出传输情形

LTE 的专用射频环境不仅包括基本的信号传输和接收,还包括使用多达四个独立的发射机和接收机的多路输入多路输出 (MIMO) 方案。在模块和元器件测试中,工程师可以将产生的复杂帧信号经过被测件,然后使用矢量信号分析来测量 EVM 和 CCDF。安捷伦可为 MIMO 技术提供全套设计与测试解决方案 — 从设计仿真到信号生成和分析,直至产品生产和网络部署。

Femtocells 在 LTE 体系结构中加入毫微微蜂窝基站

新的网络器件 ( 例如毫微微蜂窝基站,也被称为接入点基站 ) 是面向家庭和小型办公室的一种基站,通过数字用户线 (DSL) 或调制解调电缆的宽带线路连接到蜂窝通信网络。市面上已有 W-CDMA 和 HSPA+ 毫微微蜂窝基站,而 LTE 毫微微蜂窝基站正在开发中。安捷伦在测试与测量领域久负盛誉,多年来不断向客户提供优质的基站测试设备。在此基础上,安捷伦将继续提供毫微微蜂窝基站设计与测试解决方案,帮您实现设计和控制生产成本的目标。

与演进技术共同进步

从元器件设计到完整系统制造,复杂的演进技术给产品开发和测试带来了更多的挑战。安捷伦一直致力于推动无线通信行业的发展,并全力清除使用这些演进技术进行测试的障碍,确保您将新产品及时推向市场。

基带设计与验证

  • 系统级体系结构设计
  • 物理层 (PHY) 算法开发
  • 信号处理硬件

Agilent SystemVue 是一个全新的、用于基带物理层体系结构和算法的电子系统级 (ESL) 设计环境。SystemVue针对 3GPP LTE 提供了两个级别的测试能力,使您的设计从一开始就能保证与仪器保持一致性。SystemVue的基带验证程序库是一组预先定义的、可快速使用的参数化 LTE 算法参考模型,为设计人员在信号处理过程中的任何环节上比较波形和生成测试矢量提供了“ 完美的” 标准。基带考察程序库 (baseband exploration library) 更进一步开放了算法源代码,帮助您更快地完成 LTE 设计。

使用 Agilent 3GPP LTE 无线程序库测量 EVM、PAPR、CCDF 和ACLR,加快原型设计的速度。

射频设计与验证

  • 模拟 / 射频设计与验证
  • 系统级物理层集成
  • 连接状态下的模拟 / 数字协同验证

用于 ADS 的 Agilent 3GPP LTE 无线程序库可以为射频设计人员和系统集成人员节省宝贵的设计和验证时间,帮助他们提高原始的、未经校正的物理层性能。该程序库提供多种信号处理模型和预先配置的仿真设置,以便与 Agilent ADS 软件配合使用。它可以生成并解调符合最新 LTE 标准 ( 包括 MIMO 和 TDD) 的测试信号。这使设计人员在将 RFIC 和电路板设计投入制造之前,能够对射频硬件的物理层性能进行早期验证,从而避免了代价高昂的设计返工。与其他解决方案不同,Agilent ADS 程序库使您可以将实时、高性能的射频仿真、基带仿真与实际环境中符合标准的测量结合起来,加快总体物理层的整合和测试。

独一无二的安捷伦连接解决方案可将正在工作的射频物理层虚拟化,使射频和基带设计人员在对完整的硬件原型进行正式测试的几个月之前,就可以先对互通性和系统性能进行协同验证。

LTE 上行链路和下行链路信号生成

安捷伦通过将信号发生器与Signal Studio 信号生成软件相组合,为自己在移动通信行业建立了牢固的声誉。多样化和全面的软件适用于研发和生产现有的和正在演进中的 2G、3G、3.5G 和 4G 通信系统。您可以快速轻松地建立性能经过优化的 LTE 参考信号,以进行元器件级参数测试、基带子系统验证、接收机性能验证和先进的功能测试。

Signal Studio LTE 应用软件加快信号仿真

Signal Studio 软件能够对标准的测试信号进行配置,针对多种技术验证元器件、接收机和基带 ASIC 的性能。该软件可与 Agilent MXG 信号发生器结合使用,从而获得业界最佳的相邻信道泄漏比 (ACLR) 性能,成为测试和评估基站元器件 ( 例如多载波功率放大器 ) 的理想工具。Signal Studio 软件与Agilent ESG 信号发生器结合,适用于需要更低相位噪声、最佳电平精度或数字 I/Q 输入和输出的应用。此外,Signal Studio 软件还可与Agilent PXB 基带发生器和通道仿真器结合,用于需要 MIMO 衰落、生成干扰激励、数字 I/Q 输入和输出、实时信号生成或对高级 LTE 功能 ( 例
如 HARQ) 进行闭环测试的应用。LTESignal Studio 软件的突出特性包括 :
● 创建 FDD 和 TDD 帧结构 (1 类 /2 类 )
● 产生用于元器件测试的物理层编码信号
● 产生用于接收机测试的传输层编码信号
● 生成所有 LTE 带宽 : 1.4 MHz 至 20 MHz
● 生成所有调制类型 : BPSK、QPSK、16QAM、64QAM
● 多达 4x4 MIMO 配置 ( 空间多路复用/ 发射分集 )
● 使用用于 4x2 或 x4 MIMO 的 AgilentPXB 进行实时衰落
● 用于固定参考信道和 E-UTRA 测试模型的预定义设置
● 使用 W-CDMA 进行混合载波配置
● 使用 Agilent PXB 和 4 个独立的基带发生器进行共存测试
● 生成用于上行链路和下行链路的多载波信号
● 对性能要求测试的实时 HARQ 反馈

LTE 基带分析

 

逻辑分析

在新一代体系结构中,射频前端和基带处理之间的物理连接已从模拟线路演进为并行或高速串行数字总线。新的接口标准要求测试设备提供适当的串行数字输入和输出。Agilent RDX 测试仪或逻辑分析仪和安捷伦矢量信号分析 (VSA) 软件组合是唯一支持数字基带、中频和射频信号分析的数字 VSA (DVSA) 套件。这一组合使数字信号处理 (DSP) 设计人员能够高效地设计和调试接口 ( 以前是模拟接口,现在则是数字接口 )。VSA 软件使用逻辑分析仪捕获的数字信号作为输入信号,来执行信号分析功能,例如 I/Q 分析、EVM、傅立叶频谱等。

工程师还可以通过 DigRF v3 或 v4数字连接,把被测系统连接到 RDX 测试仪,再使用信号生成软件来测试发射信号路径,从而验证 RFIC 操作。对于设计或负责将 MIPI ( 移动产业处理器联盟 ) D-PHY 器件集成到手机中的研发工程师来说,可以使用相同的逻辑分析解决方案来作为MIPI D-PHY 协议测试解决方案,以支持显示器 (DSI) 和照相机 (CSI-2) 接口。这个解决方案包括一个可配置的激励平台,能够对嵌入式显示进行视频比特级测试、实时分析,并具有协议查看能力。工程师可以通过这个平台对 MIPI D-PHY 设备间的更换进行有价值的深入分析。

下图描述了从基带到天线设备的连接框图

LTE 数字实时解码和调试

Agilent Infiniium 90000A 系列示波器结合了安捷伦矢量分析软件以分析宽带信号。90000A 示波器可提供高达 13 GHz 的分析带宽,非常适合分析数字下变频卫星、LMDS 和MMDS 信号,以及以 WiMedia 为基础的 UWB 或其他超宽带信号。双通道 Infiniium 示波器还可执行 IEEE 802.11n 和 WiMAX ™ 所需的相干双通道 MIMO 测量。数字化信号通过 GPIB、USB 或 LAN 接口传送到运行 89600 VSA 软件的 PC 上,PC 使用 89600 VSA 的频率、时间和调制分析工具对信号进行测试和诊断。Agilent Infiniium 90000A 系列高性能实时示波器提供出色的信号完整性和深层应用分析。它具有业界最低的本底噪声、最深的存储器 (1 Gpts)、唯一的三级序列触发和最广泛的应用软件。

DigRF 数字接口

如果您正在使用 DigRF (v3 或 v4)基带 IC 到 RFIC 接口,Agilent RDX 平台将为您提供一个全面的测试解决方案,以便深入分析数字域和射频域。RDX 平台支持您在数字域或射频域中执行数字协议测试以及射频 ( 数字 IQ) 物理层激励和分析。RDX 平台与安捷伦射频产品相结合提供了交叉域解决方案,将帮助您快速部署DigRF 设计以及开发、调试和评估基带和 RFIC。

通过 RDX 测试平台,访问DigRF v3 和 v4 接口以及数字 IQ 数据。

适用于研发的 LTE 上行链路和下行链路信号分析

新兴的宽带通信系统越来越复杂,因此需要进行灵活的信号分析和深入的调制分析,以及射频功率测量。通过提供全球一流的精度、灵活性和标准一致性测量应用,AgilentX 系列 (PXA/MXA/EXA) 信号分析仪可以很容易地测量复杂信号。此外,Agilent 89600 VSA 软件与 Agilent X 系列信号分析仪结合使用,为研发工程师提供全面的通用和标准一致性信号测试和故障诊断工具。

使用 89600 VSA 软件对 LTE 信号进行深入分析

使用具有 LTE 分析能力的 89600VSA 软件可对 LTE 设备的性能进行更深入的分析。高性能 VSA 软件可帮助射频和基带工程师进行业界最全面的 LTE 物理层信号分析。89600 VSA软件的特性包括 :
● 一个选件中同时包含下行链路(OFDMA) 和上行链路 (SC-FDMA)
● FDD 模式,通用帧结构类型 1
● TDD 模式,通用帧结构类型 2
● 所有 LTE 带宽 : 1.4 MHz 至 20 MHz
● 所有调制格式和序列 : BPSK、QPSK、16QAM、64QAM 和 CAZAC (Zadoff-Chu)
● 高达 4x4 DL MIMO 可支持 4 通道平台
● 自动检测和解调下行链路用户突发信号
● EVM < -50 dB (<0.35%),处于业界领先水平 ( 不同的测量平台存在差异 )
● 多种通道内测量和迹线可供选择— 整体 / 数据部分 / 参考信号的EVM、EVM/ 通道、载波、符号、资源块和时隙。
● 设计出色的用户界面,包括多达六个屏幕 ( 可同时显示,也可根据用户的选择进行显示 )、颜色编码和用于连接多条迹线的游标。

Agilent PXA 高性能信号分析仪,在内部运行 LTE 软件

下行链路 4x4 MIMO 分析显示了每层的误码迹线和误码表以及彩色编码的频率响应迹线。

在解调参考信号 (DM-RS) 和净荷数据上进行上行链路 LTE 分析。DM-RS 使用 CAZAC 序列,如迹线 A 上的恒定幅度所示。

LTE 无线产品开发

 

E6621A PXT 无线通讯测试仪Agilent E6621A PXT 无线通信测试仪为整个 LTE UE 开发周期 ( 从早期开发到射频一致性及互操作测试 )提供领先的测试解决方案。AgilentE6621A 的特性包括 :
● 实时的基站网络仿真,实现方便而真实的集成和验证测试
● LTE 发射机和接收机测量套件
● MIMO 2x2
● 6 GHz 频率范围,采用Windows XP® 操作系统的内部 PC 控制器
● 支持 2 小区功能
● 端到端数据速率高
● 结合 Agilent 8960 进行Inter-RAT 切换测试

E6621A PXT 无线通信测试仪 — 从早期射频开发到一致性测试。

适用于自动测试的 LTE 上行链路和下行链路信号分析Agilent X 系列 N9080A LTE FDD 和N9082A LTE TDD 测量应用软件可以加快您的 LTE 产品的上市速度。这两款软件以业界领先的 89600 VSA 软件LTE 调制分析选件为基础,可提供同样丰富的功能和特性 :
● 适用于自动测试的 SCPI 远程用户界面
● 硬键 / 功能键手动用户界面使用用户非常熟悉的 Agilent X 系列信号分析仪前面板
● 一键式标准功率测量 ( 信道功率、ACP、SEM 等 ) 和合格 / 不合格测试支持的功能 :
● 可在一个选件中执行上行链路 (SCFDMA)和下行链路 (OFDMA) 分析
● 所有 LTE 带宽 : 1.4 MHz (6 RB) 至20 MHz (100 RB)
● 用于射频功率测量以及调制质量测量的 E-UTRA 测试模块 (E-TM) 调用功能
● 使用颜色编码的信道和信号突出显示误码
● 可分析帧、子帧、时隙、符号、子载波和资源块的数据
● 灵活的标记 : 多达 12 个标记可以在不同的测量和迹线上结合使用

LTE 终端一致性测试

安捷伦不仅为您提供射频和信令一致性测试解决方案,而且提供适用于 LTE 和其他系统间测试的新产品。

除了一致性测试 , 还有更多测试功能

LTE 和其他以数据为中心的技术使早期的标准黯然失色,测试实验室、服务提供商和设备制造商正在采用这种新型的测试规范。

手机产品的整个开发周期始终离不开一致性测试这一主题。灵敏度、频谱和调制质量等均采用行业标准机构所定义的技术进行测量。安捷伦产品的信令一致性测试、射频一致性测试和 RRM 测试均在认证测试实验室完成,为安捷伦多厂商全球标准的顺利运作提供了扎实的基础。由于新的无线制式能够充分利用有限的频谱获得更高的数据速率,使 GCF 和 PRCRB 测试制度、运营商测试计划、性能与互操作性测试有了大幅增长。设备制造商可建立自己的设计验证、预先一致性测试和回归测试计划,确保顺利完成实验室研发直到交付令消费者满意的产品。安捷伦在产品开发和一致性测试周期中的每个阶段,都与参考设计制造商、设备制造商、运营商和测试实验室展开了紧密合作。

Agilent N6070A 系列 LTE 信令一致性测试系统针对新型 E6621APXT 而设计。该测试系统提供 GCF/PTCRB 经过验证的测试案例,被世界各地的设备制造商、运营商和测试实验室所采用。同时该系统也支持Inter-RAT 切换到基于 GSM、W-CDMA和 eHRPD 的网络。

LTE 的射频环境不仅包括基本的信号传输和接收,还包括使用多个独立的发射机和接收机的多路输入多路输出(MIMO) 方案。

在模块和元器件测试中,工程师可以将产生的复杂帧信号经过被测件,然后使用矢量信号分析来测量 EVM 和CCDF。安捷伦不断推出各种射频预认证测试系统和完全一致性测试系统,覆盖从 GSM 到 HSPA 的各种蜂窝技术。添加 E6621A PXT,可以将仪器范围扩大到 LTE 领域。

GS8800 射频一致性测试解决方案

N6070A 系列 LTE 信令一致性测试解决方案

网络部署和优化

可应对当前和未来 LTE 网络安装与维护过程中所面临的挑战

Agilent FieldFox 射频分析仪 (4 GHz/6 GHz) 是全球最完整、快速和坚固的手持式射频分析仪,适用于 LTE 网络的安装和维护 (I&M)。这种集六项功能为一体的射频测试仪综合了电缆和天线分析、频谱分析、干扰分析、功率计测量、矢量网络分析和矢量电压表等功能,其外壳坚固、紧凑、轻便并且防风雨。

利用 Agilent FieldFox射频分析仪一键式GSM/WCDMA/LTE功率测量功能,可以轻松完成 eNB 发射机的性能验证。FieldFox 支持您通过内置频谱图和串接显示以及记录和回放功能更快地检测突发性信号。

FieldFox 具有最佳的动态范围 (96 dBc) 和较窄的分辨率带宽以及快速扫描速度,可轻松找到复杂信号环境下的干扰信号。

N9912A FieldFox 射频信号分析仪、手持式电缆和天线分析仪以
及手持式频谱分析仪专为现场环境设计,工作范围 : 4 GHz 或 6 GHz。

电池电流消耗测量与分析

Agilent 14565B 软件和 66319D/21D直流源为电池电流消耗测量和分析提供使用就绪的解决方案,以优化设备的功耗。66319D/21D 是测试 LTE 和其他无线移动设备的指定直流电源。它具有一个 15 V、3 A 输出、高速 64 KSa/s 16 位数字转换器和 3 个电流量程,可以精确测量从微放大器到放大器的电流消耗,以及测试被测件的关闭、休眠和活动工作模式。

关键字:LTE  W-CDMA  HSPA

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016071916242.html
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