Femtocell(毫微微蜂窩)類似家庭基站(Home Node B)，是一種小型、低成本的蜂窩接入點，主要用于改善個人住所和小型企業建筑內的網絡覆蓋。通常，它通過類似于DSL或有線寬帶的方式與運營商的核心網絡直接相連；它的運行方式與基站基本相同，只不過其功率水平要比一般基站低一些，并且對其射頻性能要求也可以略微降低。

目前，我國將全面邁向3G時代。3G時代的全面來臨，為其后續LTE技術的市場提供了豐富的想象空間；而作為LTE技術的時分模式TD-LTE，因其全面兼容TD-SCDMA，并為TD-SCDMA技術的后續發展提供了非常平滑的技術過度，引起我國通信廠商的廣泛關注。作為改善最后一級覆蓋的毫微微蜂窩與TD-LTE的結合，無疑將大大提高TD-LTE在個人住所和小型企業建筑內的覆蓋，從而擁有更多可分配給客戶的物理資源，大大改善用戶的客戶體驗。

TD-LTE的幀結構

在UMTS的長期演進(LTE)中，有頻分(FDD)和時分(TDD)兩種模式。TD-LTE即為其時分模式，又叫LTE-TDD。它在高層協議上與FDD完全一致，在幀結構上則充分考慮和繼承了TD-SCDMA的設計思想，除了在特殊子幀處與FDD模式稍有不同外，其他子幀也保持了與FDD模式良好的兼容性。

在LTE中的兩種幀結構中，FDD使用Type1，TDD使用Type2。對于TD-LTE使用的Type2幀結構，與TD-SCDMA有很多類似的地方。它把10ms的無線幀分成兩個5ms的半幀，每個半幀由5個1ms的子幀組成，包括1個特殊子幀和4個普通子幀。特殊子幀是由3個特殊時隙組成：DwPTS、GP和UpPTS，其中，DwPTS是下行導頻時隙，UpPTS則是上行導頻時隙，GP則用于下行到上行之間的保護間隔。普通子幀則與FDD模式一樣，用來傳輸數據信息。

不同于LTE-FDD(依靠頻率區分上下行)，LTE-TDD是在同一個頻率上，依靠時間即不同時隙來區分上下行，因而可以方便地通過調整上下行時隙配比來滿足現實網絡中諸多非對稱業務的需求。在規范中定義了7種不同的上下行配比關系，從對下行支持較多的9：1，到對上行支持較多的2：3，用戶可以根據需求選擇，從而實現對下載或上傳業務的良好支持。

TD-LTE毫微微蜂窩測試

LTE技術(TDD和FDD)使用了與CDMA接入技術完全不同的空中接口，其下行采用正交頻分復用多址接入(OFDMA)技術，上行則使用峰均比優化的單載波頻分多址接入(SC-FDMA)技術。這給LTE設備的測試帶來巨大的挑戰。下面將討論使用羅德與施瓦茨(R&S)公司的矢量信號源SMU200A和矢量信號分析儀FSQ，參照3GPP規范TS36.141進行的TD-LTE毫微微蜂窩基站射頻測試。

目前，由于LTE技術還在發展中，其相應的技術規范還沒有完全凍結。在TS 36.141 V 8.2.0版本中，關于基站發射機的測試已經定義了如功率、發射信號質量(包括頻率誤差、矢量幅度誤差EVM、不同天線間的時間對比關系、下行參考功率等)、頻譜(包括占用帶寬OBW、鄰信道泄露比ACLR、以及雜散等)和發射機互調等指標。可以使用R&S的FSQ測試以上全部指標。除此之外，還可以測試每個載波和每個子幀上的EVM、功率時間模板、頻率平坦度、星座圖、CCDF以及比特流等。這些測試功能進一步拓展了研發人員的測試廣度和深度，加速研發的進度。

LTE的發射機測試與傳統模式測試最大的不同在于其需支持MIMO技術，與其相關的上述測試項就有不同天線間的時間對比關系測試項。測試原理為測試兩個或多個天線間，在正常工作的狀態下，各自發射信號間的時間誤差。利用R&S的矢量信號分析儀FSQ一臺儀表就可以實現該項測試(測試結果如圖1)。不僅如此，還可以測試每個天線各自的信號質量等。測試時，只需把基站的兩個天線通過合路器鏈接到FSQ的射頻口，通過FSQ內部的功能鍵選擇對相應天線的信號進行測試。

圖1：LTE基站各天線間時間對比關系測試結果圖。

TD-LTE的接收機測試則需要使用矢量信號源(SMU200A)產生相應的上行信號(SC-FDMA)，通過單端接收機測試的方式來驗證基站的接收情況。所謂單端，就是基站已知信號源所發的信號序列，在其接收解調后，自己進行對比并計算出測試結果BER/BLER。對應的測試規范中定義了以下測試項：參考靈敏度、動態范圍(需要外加AWGN干擾信號)、帶內選擇性(需要外加E-UTRA干擾信號)、鄰信道選擇性和窄帶阻塞(需要在鄰信道有E-UTRA干擾信號)、阻塞(需帶內E-UTRA干擾或帶外CW干擾信號)、接收機雜散(需要發射機處于工作狀態)、接收互調等(需要有規范要求的CW和E-UTRA干擾信號)。

以上測試可以使用雙通道矢量信號源SMU200A來實現，一個通道產生相應的上行測試信號，另一個通道則產生規范要求的干擾信號。這些干擾信號可以是單音，也可以是不同標準的矢量調制信號。這樣通過單臺儀表就可以完成接收機測試。

此外，MIMO(多入多出)技術是LTE不可缺少的組成部分，LTE的高速率實現少不了MIMO技術的支持，因此需要使用相應的MIMO信號來測試基站接收機性能。這時，同樣可以利用雙通道SMU內置的四個衰落模塊來測試2x2的MIMO，如圖2。

圖2：SMU產生2x2 MIMO測試信號。

本文小結

目前，有關LTE的技術規范雖然已經大部分凍結，但是還有一些指標在不斷的變化發展中。對測試人員來說，這就要求使用能夠緊跟規范的設備來測試其LTE產品，保持產品的領先性。羅德與施瓦茨公司與3GPP的關系非常密切，并是其成員之一，始終緊跟LTE的發展，推出相應的測試功能，全力支持了我國TD-SCDMA向TD-TLE的演進。

參考文獻：

1. 3GPP 36.141 V8.2.0(2009-04)：LTE；Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Base Station(BS) conformance testing

2. R&S application notes 1MA111：UMTS Long Term Evolution(LTE) Technology Introduction

作者：唐衛華

羅德與施瓦茨中國有限公司