淺談LTE終端射頻檢測技術(shù)

賈全偉

摘 要：隨著日前信息技術(shù)的不斷發(fā)展和推進(jìn)，人們對于更高和更快網(wǎng)速有了更大的期待，網(wǎng)絡(luò)通信公司的技術(shù)進(jìn)步方向也是廣大網(wǎng)民關(guān)注的重要對象。LTE終端射頻檢測技術(shù)的出現(xiàn)，無疑是網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的又一大突破。本文主要對于LTE終端射頻檢測技術(shù)進(jìn)行相關(guān)理論研究，并以目前網(wǎng)絡(luò)LTE發(fā)展檢測環(huán)境為依據(jù)進(jìn)行了相關(guān)整理和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：LTE終端射頻檢測 ；網(wǎng)絡(luò)通信；互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

一、LTE發(fā)展背景及簡介

世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)成為人們生活中不可或缺的一部分。全球信息的快速交流方便了人們的日常交流和工作需要。網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)業(yè)也出現(xiàn)一番勃勃生機(jī)。短短幾十年，電子通訊產(chǎn)業(yè)以其獨(dú)一無二的特性成為歷史上發(fā)展最快、更新最快、功能開發(fā)最廣泛的一類?？梢哉f，沒有網(wǎng)絡(luò)通信的21世紀(jì)將是一片黑暗。上世紀(jì)80年代，“大哥大”的出現(xiàn)，改變了人們對于通信的認(rèn)識，這是第一代通信終端出現(xiàn)的最明顯標(biāo)志?，F(xiàn)在，第三代通信終端設(shè)備早已出現(xiàn)，并成為了人們生活中最為常見、甚至不可或缺的一部分——3G智能手機(jī)。短短30年，基于移動通信的各種先進(jìn)設(shè)備層出不窮，迅速發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷完備，使得3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在全球范圍內(nèi)的順暢使用，網(wǎng)絡(luò)速度的不斷進(jìn)步，使得手機(jī)不單單只是單獨(dú)的通信工具，還增加了音樂、視頻等多種多媒體形式以及各種郵件等眾多先進(jìn)的通信方式，實(shí)現(xiàn)了“掌上電腦”的高科技體驗(yàn)，方便了人們進(jìn)行各種商業(yè)溝通、業(yè)務(wù)辦理等，提高了人們的主觀體驗(yàn)和生活效率。然而，計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新也使得信息領(lǐng)域的產(chǎn)品有了更大、更廣闊的前景。LTE（Long Term Evolution）技術(shù)則應(yīng)運(yùn)而生。LTE技術(shù)是3G技術(shù)的改進(jìn)，是由3G向4G演變的主流技術(shù)之一。OFDM和MIMO技術(shù)的使用是其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。該計(jì)劃是在2004年底提出，最開始被命名為3.9G，也是4G技術(shù)的別稱。其下載能力可以達(dá)到100Mbps，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域前進(jìn)的重大突破。它通過改變3G通信的空中接入技術(shù)，使移動通信和寬帶無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合。這項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)了小區(qū)邊緣甚至城市邊緣信號接入不良等問題，改善了基臺接受和發(fā)射信號的性能，降低了系統(tǒng)延遲率。對于多樣化的現(xiàn)代信息技術(shù)，LTE終端射頻檢測技術(shù)無疑具有獨(dú)一無二的強(qiáng)大的競爭力。

二、LTE技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

（1）LTE為運(yùn)營商帶來了巨大的新興技術(shù)優(yōu)勢。LTE的頻譜配置方可達(dá)到1.25～20MHz，從通信產(chǎn)業(yè)目前的發(fā)展情況來看，這是一種高度靈活性的配置水平。這種配置方案不僅可以明顯的提升網(wǎng)絡(luò)效率和單個基站效率，同時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也可以達(dá)到簡化的目的，即通過弱化基站控制器設(shè)備實(shí)體、采用公共無線資源管理控制基站等方法，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)減少以后，主要控制系對于每個基點(diǎn)都有了更高的控制精度和準(zhǔn)度，整體服務(wù)質(zhì)量就有了質(zhì)的飛躍。同時，運(yùn)營商采用LTE通信技術(shù)，可以在原來的基礎(chǔ)上節(jié)省許多因網(wǎng)絡(luò)需要而產(chǎn)生的費(fèi)用，每兆流量所產(chǎn)生的基礎(chǔ)費(fèi)用降低，使得用戶和運(yùn)營商都得到了更加實(shí)惠的體驗(yàn)，用戶數(shù)量的增多，會導(dǎo)致運(yùn)營商擁有更加龐大的客戶，自然就能獲得更多的利益，HSDPA 的傳輸成本約為每兆0.02美元，而LTE的傳輸成本最低可達(dá)到每兆0.005美元，其中的差別是顯而易見的。（2）LTE技術(shù)是目前能夠強(qiáng)有力的鞏固支持蜂窩移動技術(shù)的主流地位。由于LTE終端射頻檢測技術(shù)的創(chuàng)新性和先進(jìn)性，可以在今后的很長一段時間內(nèi)維持以蜂窩媒體技術(shù)在現(xiàn)代通訊技術(shù)中所占的主要地位，這是一種相對于其他無線通訊技術(shù)有很大競爭優(yōu)勢的重要突破，這樣，應(yīng)用LTE技術(shù)的運(yùn)營商將會很長一段時間內(nèi)都保持在市場上的主動權(quán)，擁有更多更強(qiáng)大的發(fā)展前景。（3）LTE有助于改善目前通信業(yè)務(wù)的知識產(chǎn)權(quán)格局。IPR是Intellectual Property Rights，即知識產(chǎn)權(quán)，發(fā)展3G技術(shù)過程中，我國很重視3G LTE（3G Long Term Evolu

tion/3GPP長期演進(jìn)項(xiàng)目，而LTE技術(shù)通過引入OFDM、MIMO等新技術(shù)，可以在傳統(tǒng)通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)公司所控制的通信產(chǎn)業(yè)的IPR格局，提高我國在通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)IPR占有率，提升研發(fā)、制造和運(yùn)營水平，完成從通信大國向通信強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。（4）LTE 通信技術(shù)將大幅度提升用戶對移動通信業(yè)務(wù)滿意度。LTE技術(shù)大大改進(jìn)了傳輸速率的問題，延遲率更低，移動性更加優(yōu)良，對于用戶有更大的吸引力，運(yùn)營商也能獲得更多利潤。

LTE終端射頻檢測技術(shù)主要原理是通過對發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號進(jìn)行分析，得出信息。第一步：發(fā)射的信號會被一個性能良好的接收機(jī)接受，并被轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號，然后對其進(jìn)行處理，來獲得相關(guān)信息。一般都是用頻譜儀作為信號接收機(jī)。第二步：AD數(shù)字轉(zhuǎn)換成IO數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過脈沖信號的濾波、內(nèi)插和抽取處理，進(jìn)而破譯出初始測試信號。在之后的修正之后，將加擾的信號處理之后變成參考信號，修正信號和參與信號相互比較和計(jì)算，就可以得到優(yōu)秀的測試指標(biāo)。

三、LTE終端射頻檢測技術(shù)系統(tǒng)分析

LTE終端射頻檢測技術(shù)主要檢測方面有以下幾部分組成：

（1）發(fā)射機(jī)的各項(xiàng)功能指標(biāo)，即發(fā)射功率的強(qiáng)弱、功率的控制能力、發(fā)射信號質(zhì)量的優(yōu)劣、輸出功率的范圍以及輸出射頻頻譜發(fā)射等測試項(xiàng)目。（2）接收機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)，即輸出電平的最大值、電平的參考靈敏度等。（3）LTE總段射頻性能的要求，包括PDSCH、PHICH、PBCH等測試項(xiàng)目。還包括多天線端口以及單天線有關(guān)UE性能的檢測。（4）LTE信道狀態(tài)信息實(shí)時上報(bào)，以便于檢測各個部分工作環(huán)境下的反饋性能等。包括MOMO等終端的檢測。

LTE終端射頻檢測系統(tǒng)由以下五個部分組成：①綜合測試儀；②工控儀；③檢測電纜；④穩(wěn)壓電源表；⑤測試夾具。其中，測試夾具又包括USB線、射頻電纜、雙絞線等，測試夾具的主要功能是固定測試臺，并通過外接電源線及USB線來控制被測件的所供電壓等性能。檢測過程中，工控機(jī)會通過GP線發(fā)送GP的舊命令，以此來控制LTE終端。終端啟動以及運(yùn)行主要由電源表對其提供穩(wěn)定的電源。射頻探頭和綜合測試儀連接了同終端之后便可以對上行/發(fā)射以及下行/接收進(jìn)行測試評估。

而對于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來說，檢測過程也是極為高效和簡便的，主要分為以下幾個步驟：發(fā)射出的GP舊命令完成了工控機(jī)的初始化和設(shè)置綜合測試儀和電源表；終端開機(jī)所需電源則是由電源表進(jìn)行提供；工控機(jī)通過USB傳輸線為終端開機(jī)提供刺激信號，同時與其建立起通信工程；之后，工控機(jī)又通過USB先傳輸使終端進(jìn)入檢測模式的命令；在這個放射檢測模式下，LTE射頻信號由終端發(fā)出后，被綜合測試儀所采集到，之后綜合測試儀會對信號進(jìn)行調(diào)節(jié)后進(jìn)行分析，將測試結(jié)果又發(fā)送回工控機(jī)；接收模式啟動后，工控機(jī)又通過GP舊命令控制綜合測試儀，并對接收到的LTE終端信號進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和調(diào)節(jié)，又傳送回工控機(jī)，然后生成檢測報(bào)告，完成檢測過程。

四、LTE終端射頻檢測技術(shù)總結(jié)

上文中所分析的有關(guān)終端射頻檢測技術(shù)目前發(fā)展形勢良好，贏得了大多數(shù)移動用戶的青睞，也給運(yùn)營商提供了更大的利潤，不但節(jié)約了成本，又有了更多的技術(shù)發(fā)展前景；不但鞏固了傳統(tǒng)蜂窩移動技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的主導(dǎo)優(yōu)勢，還通過OFDM、MIMO等新興技術(shù)的融合，開展了許多新興業(yè)務(wù)，給廣大網(wǎng)民用戶提供了更加流暢方便的體驗(yàn)，改善了IPR格局，在這個日新月異的網(wǎng)絡(luò)通信時代，提供了一支強(qiáng)壯有力的強(qiáng)心劑，有助于整個通訊產(chǎn)業(yè)的健康、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙訓(xùn)威，何婷. LTE上行降PAPR技術(shù)頻域成形方法的研究[J]. 電信科學(xué). 2009（11）

[2] 鄭立，沈政，董志遠(yuǎn). 基于接入概率的LTE小區(qū)重選優(yōu)化算法分析[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2012（09）