准备好采用LTE和LTE-Advanced了吗——测试设备是否就位？

长期演进（LTE）技术正迅速在全球得到普及，仅在2010年4月一个月，就有60多个LTE网络在实施部署中。LTE对测试设备能力的挑战超过自 WLAN技术实施以来的任一次技术升级和迁移。为确保明智地选购到可对这些标准进行测试的设备，不仅需要对LTE物理层同时也还要对LTE- Advanced的物理层有详尽了解。LTE和LTE-Advanced对测试设备要求的改变，是自从2000年初起引入802.11无线局域网技术以来所未有的。

　　LTE简介

　　LTE是受热捧的新的蜂窝移动通信标准，它承诺提供高速视频下载并在蜂窝网络中支持更多用户。智能手机的急剧增长在数据传输速率能力和容量两个方面显然都对现有的WCDMA（3G）网络提出了挑战。

　　3GPP在2004年开始开发LTE。2008年12月，3GPP发布了LTE标准的Release-8，它强化了上行和下行信号的空中接口定义。目前已有Release-9，但其中的空中接口没有显著变化。全球电信运营商对LTE的接受度正在快速增长，如到2010年4月为止，全球已经有超过60个 LTE部署。

　　LTE-Advanced标准在2009年提交给国际电信联盟（ITU），3GPP在2011年批准了该标准。LTE- Advanced使得LTE成为一种真正的“4G”技术，它满足1Gb/s的峰值数据速率要求。LTE-Advanced的试验业已展开，预计在未来2至 3年，会得到广泛部署。因LTE-Advanced建构于LTE之上，所以与从WCDMA过渡到LTE相比，预计LTE-Advanced的部署有望快且容易得多。

　　LTE下行信号结构

　　LTE的下行信号使用正交频分多址接入（OFDMA）调制方式，OFDMA基于802.11无线局域网。OFDM具有比扩频调制好得多的频谱效率，且同时对窄带干扰信号具有更好的抵抗力。

　　LTE采用OFDM调制（如WLAN所用），并进一步对系统进行了时间复用。时间复用技术允许系统支持更多用户，因为它支持基于实际数据使用需求共享带宽，而不是将时间全部分配给一个用户。在WCDMA系统和WLAN这两个系统中，即使只有几千位的数据需要传输，用户也100％地占有所分配信道的整个时间，从而导致整体效率要低得多。

　　图1：OFDMA调制

　　图1说明了LTE系统内的OFDMA是如何工作的。频谱被分为多个子载波，每个频带的带宽为15kHz。而WLAN使用的子载波的带宽是宽得多的 312.5kHz，所以频谱效率要低。基于产生OFDM信号（图2）的DSP技术，通常会得到一个sin（x）/x或sinc（x） 函数响应。为使系统正常运行，一个子载波的空值必须与相邻子载波的峰值排列（line up）起来，这样，这两个信号就不会互相干扰。要做到这点，我们按符号速率的倒数，决定子载波的带宽。在LTE系统，符号速率是66.7？s，这相当于 15kHz的载波带宽。

　　图2：OFDM信号的Sinc（x）响应

　　图3：LTE的资源块定义

　　为进一步提高效率、增加用户数量，它实时分配各个子载波。这与用于WLAN的OFDM技术明显不同；在WLAN，用户在整个时间都占用一个给定信道的所有子载波。最后，LTE的每个子载波都有其自己的调制阶（可取：QPSK、16QAM或64QAM）。当考虑到将在本文后面讨论的自适应调制时，最后这一功能很重要。

　　在LTE系统内，用资源块（RB）描述下行和上行信号的时间和频率分割，如图3所示。

　　LTE系统根据数据用法分配资源块。下载视频的用户将比用手机通话的用户获得更多的资源块。每个资源块占有180kHz 频率带宽、历时0.5ms。资源块由资源元素构成，每个元素代表频谱内的1个子载波，最多可携带6位（假设采用64QAM调制）。因此，一个资源块由12 个资源元素组成，意味着在总共180kHz内有12个子载波（15kHz带宽）。