準備好采用LTE和LTE-Advanced了嗎——測試設備是否就位？

長期演進（LTE）技術正迅速在全球得到普及，僅在2010年4月一個月，就有60多個LTE網絡在實施部署中。LTE對測試設備能力的挑戰超過自 WLAN技術實施以來的任一次技術升級和遷移。為確保明智地選購到可對這些標準進行測試的設備，不僅需要對LTE物理層同時也還要對LTE- Advanced的物理層有詳盡了解。LTE和LTE-Advanced對測試設備要求的改變，是自從2000年初起引入802.11無線局域網技術以來所未有的。

　　LTE簡介

　　LTE是受熱捧的新的蜂窩移動通信標準，它承諾提供高速視頻下載并在蜂窩網絡中支持更多用戶。智能手機的急劇增長在數據傳輸速率能力和容量兩個方面顯然都對現有的WCDMA（3G）網絡提出了挑戰。

　　3GPP在2004年開始開發LTE。2008年12月，3GPP發布了LTE標準的Release-8，它強化了上行和下行信號的空中接口定義。目前已有Release-9，但其中的空中接口沒有顯著變化。全球電信運營商對LTE的接受度正在快速增長，如到2010年4月為止，全球已經有超過60個 LTE部署。

　　LTE-Advanced標準在2009年提交給國際電信聯盟（ITU），3GPP在2011年批準了該標準。LTE- Advanced使得LTE成為一種真正的“4G”技術，它滿足1Gb/s的峰值數據速率要求。LTE-Advanced的試驗業已展開，預計在未來2至 3年，會得到廣泛部署。因LTE-Advanced建構于LTE之上，所以與從WCDMA過渡到LTE相比，預計LTE-Advanced的部署有望快且容易得多。

　　LTE下行信號結構

　　LTE的下行信號使用正交頻分多址接入（OFDMA）調制方式，OFDMA基于802.11無線局域網。OFDM具有比擴頻調制好得多的頻譜效率，且同時對窄帶干擾信號具有更好的抵抗力。

　　LTE采用OFDM調制（如WLAN所用），并進一步對系統進行了時間復用。時間復用技術允許系統支持更多用戶，因為它支持基于實際數據使用需求共享帶寬，而不是將時間全部分配給一個用戶。在WCDMA系統和WLAN這兩個系統中，即使只有幾千位的數據需要傳輸，用戶也100％地占有所分配信道的整個時間，從而導致整體效率要低得多。

　　圖1：OFDMA調制

　　圖1說明了LTE系統內的OFDMA是如何工作的。頻譜被分為多個子載波，每個頻帶的帶寬為15kHz。而WLAN使用的子載波的帶寬是寬得多的 312.5kHz，所以頻譜效率要低?；诋a生OFDM信號（圖2）的DSP技術，通常會得到一個sin（x）/x或sinc（x） 函數響應。為使系統正常運行，一個子載波的空值必須與相鄰子載波的峰值排列（line up）起來，這樣，這兩個信號就不會互相干擾。要做到這點，我們按符號速率的倒數，決定子載波的帶寬。在LTE系統，符號速率是66.7？s，這相當于 15kHz的載波帶寬。

　　圖2：OFDM信號的Sinc（x）響應

　　圖3：LTE的資源塊定義

　　為進一步提高效率、增加用戶數量，它實時分配各個子載波。這與用于WLAN的OFDM技術明顯不同；在WLAN，用戶在整個時間都占用一個給定信道的所有子載波。最后，LTE的每個子載波都有其自己的調制階（可?。篞PSK、16QAM或64QAM）。當考慮到將在本文后面討論的自適應調制時，最后這一功能很重要。

　　在LTE系統內，用資源塊（RB）描述下行和上行信號的時間和頻率分割，如圖3所示。

　　LTE系統根據數據用法分配資源塊。下載視頻的用戶將比用手機通話的用戶獲得更多的資源塊。每個資源塊占有180kHz 頻率帶寬、歷時0.5ms。資源塊由資源元素構成，每個元素代表頻譜內的1個子載波，最多可攜帶6位（假設采用64QAM調制）。因此，一個資源塊由12 個資源元素組成，意味著在總共180kHz內有12個子載波（15kHz帶寬）。