解读4G时代的测试考量与未来演进

发布时间:2015-11-04 13:53:56
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    通信技术的日新月异使得移动互联网的应用在变得愈加丰富,特别是随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信为我们带来了不少便利,但是我们都知道,所有技术的发展都不可能在一夜之间实现,从GSM、GPRS到3G、4G,网络的变化也是愈加复杂,这也对4G网络的网络性能、网络安全、网络扩展等提出更高的要求。

 

    4G的高带宽、高网速,为移动互联网的发展提供了强劲动力,同时,4G时代的网络环境、网络流量更加复杂,用户对于网络的要求也变得更高,这就需要有一套完整的测试方法,才能帮助用户更好的了解自己的网络。对此,LitePoint公司产品营销总监Adam Smith就表示,部分用于3G装置的普通测试设备已经无法满足当今最先进的4G序列技术的需求,关于4G测试设备,有几项重要的功能和规格是其必须具备的。新波段、调制方案以及信道带宽可以通过某些功能被轻松识别,然而测试仪序列架构和资源建立时间的识别却并不容易。由于LTE导致更多的频谱波段和更多的调制配置,因此如果采用传统的测试技术,测试时间会延长并从而导致测试成本增加。

 

    为了解决测试时间延长这一难题,芯片组供应商采取“测试序列”(类似于芯片内部预先设定的测试程序),芯片组可以读取预先设定的条件,因此用户无需直接指示装置在哪个信道以及功率进行传输。这将最大程度减少用户和设备之间的来回往复,而这也是突破测试时间的几大瓶颈之一。由于芯片组公司对序列技术不断改进并进一步缩短了测试时间,因此目前所面临的最大挑战是支持越来越长的序列和极其微小的步长(每步短至1毫秒)。这就对测试仪序列架构的灵活性和测试设备的信号发生器和分析仪的建立时间提出了要求--测试仪和设备都需要在不到100微秒(1毫秒的十分之一)的时间内准备就绪。

 

    为完美的解决这一问题,作为测试企业LitePoint一直与芯片组公司建立有紧密的合作关系,能够在芯片开发的初期就参与到芯片组的开发中来,因此LitePoint 能够为客户测试产品提供根据完善、优化的解决方案从而帮助客户最大程度提高生产效率,把握上市先机并确保产品品质。LitePoint自成立以来就致力于通过最先进的技术帮助客户扩大产能并为消费者带来良好的使用体验,LitePoint的测试方案能够帮助客户应对新技术所带来的挑战。

 

    LitePoint公司产品营销总监 Adam Smith强调,4G正在成为主流,这是显而易见的。然而LTE的潜能还远远没有发挥出来。LitePoint一直在积极关注4G网络的发展演变,以便不断改善用户体验,扩大数据容量并为客户提供更多种多样的服务和创新的测试解决方案。

 

    据悉,中兴通讯(ZTE)已经采用了LitePoint蜂窝通信和无线连接测试解决方案,我们从中兴智能手机的优异性能表现就能够看出,LitePoint的校准及验证服务是出色和经得起市场检验的。据我们了解,中兴需要的是一套完整的解决方案,为其新型LTE智能手机提供测试,这包括最新的4G蜂窝通信测试技术,而且要符合3G和2G时期遗留下的标准。而LitePoint为中兴订制了高效的智能手机测试平台,在平台上搭载了LitePoint IQxstream蜂窝通信测试仪与LitePoint IQxel-M组合,可覆盖所有的无线连接技术,并能够符合各种标准。通过这个灵活、高性能的平台,中兴就能驾驭当今和未来的无线技术,提升产量,均衡生产线,并降低测试的总成本。

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    IQxstream 内建多种主流的量测方式、具备多项符合4G LTE测试的优势。

 

    而且在降低测试成本的问题上,我们了解到,LitePoint在业内创新的采用了非信令、多待测物(DUT)并行测试技术对蜂窝通信产品进行检测,为蜂窝通信测试技术带来了革命,显著地提升了产品测试效率。当前终端产品支持的通信协议越来越多,LTE终端产品的测试项目比2G、3G多出近百项。不仅无线制式在增加,终端支持的频段也在增加。这对生产测试提出了更高的要求,测试项目和测试时间达到以前的数倍。测试时间的增加意味着测试成本的提高,促使终端厂商积极寻求减少产品测试时间与仪器投资成本的方法。 

LitePoint公司产品营销总监 Adam Smith对此就透露,如果采用传统的测试方式,要想提高产出率,制造商只能去添置新测试设备,然而,LitePoint为制造商提供了LitePoint IQxstream平台,能够实现多台DUT(待测设备)同时并行测试,可将生产测试吞吐量及效率最大限度的提升。而且IQxstream可以支持面向4G LTE 和LTE Advanced(超过100Mhz带宽)所需要的更大带宽,为生产测试领域长期平滑演进的需要提供了坚实的技术支撑。 

 

    另外,我们需要知道的是,终端测试与基站测试两者之间有着本质的区别。两者之间最大的不同之处体现在成本方面,这是由于基站的数量要远低于移动装置,且部署成本又远远高于移动装置,因此基站测试需要投入大量的时间和精力。而关于移动装置,从测试的角度来看,则永远会有成本与品质方面的权衡与取舍。因此,所面临的挑战永远是如何做到既能够有效控制校准和筛选这些设备的成本,同时又确保交付给消费者的产品拥有最卓越的品质。关于基站测试,LitePoint在小蜂窝基站(毫微微蜂窝基站/微微蜂窝)测试领域已经有所投入。小蜂窝基站与手持设备拥有某些共同点,那就是都拥有相对较低的成本,而测试的成本正在变得越来越关键。为了满足这一需求,LitePoint如今通过高效的多待测物(DUT)并行测试,推出了能够将生产校准和小蜂窝基站测试的成本控制在所能够接受范围内的解决方案。 

 

4G时代的未来演进 

 

    据Adam的分析,目前的4G移动市场正在经历一个有趣的双重变化,即首波部署正在不断走向成熟并朝着LTE-Advanced的方向发展,尽管LTE的潜能目前还没有完全发挥出来,但是现在的LTE-Advanced已经开始显现。同时,特别是在中国的带动下,4G市场仍然保持着高速增长。LTE网络在中国的主流部署始于2014年,到2014年年底,其大约拥有1亿名用户。有数据显示,预计到2015年年底,LTE的用户将增加至5个亿,预计年增长率达到500%! 

 

    对于4G的未来演进,Adam Smith表示,LitePoint始终关注着4G网络的发展演变,以便不断改善用户体验,扩大数据容量以及为客户提供更多种多样的服务。比如,LTE-Advanced网络的特点是拥有新的射频信道管理技术,比如载波聚合(CA)和多输入输出(MIMO)传输系统。考虑到LTE网络运营商的频谱配置,这可能会涉及到间隔超过1GHz的信道,而这就对移动装置的射频前端电路提出相当高的要求。为了简化移动装置架构,通常通过部署多种无线通信装置的方式来解决这一问题。尽管如此,简单化的架构也会导致更多的装置需要接受校准和测试,并可能导致装置制造商的测试次数有所增加。而由于LTE-Advanced是由LTE演变而来,LitePoint的IQxstream Mobile Test System(移动测试系统)已经用于4G移动设备的生产并可以随时用于LTE-Advanced装置的校准和验证,IQxstream则能够有效协助客户解决这些挑战。随着LTE-Advanced的新功能不断投入使用,LitePoint的测试仪也会进行相应的升级,以满足客户不断更新的需求。 

 

    我们也需要指出,4G的数据传输量并不是无限的。网络运营商们仍将不断受到为满足用户需求而提供足够数据量的挑战。由于人们对数据需求量的永不满足以及越来越多4G用户的上网,加之,手机的功能越来越强大,而无线通信网络也变得越来越复杂,同样4G通信在功能日益增多的同时,它的建设和开发也将会遇到比以前系统建设更多的困难和麻烦。 

 

    这个时候,5G或许就该登场,与此前的从2G发展到3G,再从3G发展到4G不同,作为一项新的数据访问技术,5G已经不再是一个“新无线技术”。尽管5G当中的部分技术并没有普遍应用于移动装置,如毫米波无线射频,但无线回程和一些早期的无线视频应用中已经有了这些技术的“身影”。5G的主要挑战将是现有技术的互用性。通过与传统的蜂窝网络(比如LTE)始终相连,“5G”网络中的设备需要在寻找最佳数据访问方面做到更加智能。而这最终可能会通过现有的蜂窝网络、附近的Wi-Fi热点、商业/企业“小蜂窝”(毫微微蜂窝基站)、推荐的免执照频段LTE(LAA)或一个全新的移动装置技术(比如毫米波)实现。 

 

    Adam Smith特别强调,如果我们将5G看作是一个访问技术而非某个具体的无线技术,那么5G已经存在于当今的应用之中,上段中我们提到的每个技术,甚至包括毫米波的测试解决方案都已经单独投产多年。真正的挑战在于在智能手机的杂波环境下对这些系统的互用性以及无缝切换进行测试并且不会引起系统内噪音,同时对性能降低的设备进行降敏处理。5G测试的主要挑战将是“用户体验”测试。就跟其它每一种新的设备和技术推出时一样,其后的测试就必须及时跟上步伐,5G也不例外,5G的最大挑战之一是这一概念所涉及的广度,在这一广度里面测试将更加复杂与困难。 

 

    其实,已经有智能手机开始提升将声音和数据交互从核心蜂窝通信网络转移至可用Wi-Fi热点的能力。此外,目前已经有关于将LTE应用于无执照5GHz频谱的中期讨论,而这将为移动装置又创造一个数据访问互用性路径。正如首次LTE蜂窝通信部署代表着从3G迈向4G的一小步,从4G到5G的演变已经拉开序幕。

 

    我们相信,随着5G技术变得越来越成熟且成本越来越低时,更多的“5G无线技术”将在未来5到10年的时间里继续演变发展,并逐渐普及。而确保这些新兴的技术变得经济实惠且能够为最终用户带来卓越体验则是LitePoint努力的目标。


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