為提高下行和上行分組數(shù)據(jù)的速率和容量，現(xiàn)在已經(jīng)在全球范圍內(nèi)大規(guī)模地部署UMTS高速下行分組接入(HSDPA)和高速上行分組接入(HSUPA)網(wǎng)絡(luò),。在3GPP中,，HSDPA作為Rel-5引入，而HSUPA則是3GPP Rel-6的一個(gè)非常重要的特性,。HSDPA和HSUPA的結(jié)合就是HSPA+(高速分組接入),。但是，即使引進(jìn)HSPA,，UMTS的演進(jìn)并沒有到達(dá)其終點(diǎn),。在Rel-7和RelL-8中，HSPA+會帶來極大的性能增強(qiáng),，目的是使基于HSPA的無線網(wǎng)絡(luò)在頻譜效率,、峰值速率和時(shí)延方面的性能得到顯著提高，從而能充分利用WCDMA網(wǎng)絡(luò)的資源潛力,。
HSPA+主要技術(shù)特性和需求
HSPA+在3GPP Rel-7版本開始定義,，主要的特性分布在Rel-7和Rel-8兩個(gè)版本中(圖1)。
UMTS的基站可以實(shí)現(xiàn)從HSDPA/HSUPA到HSPA+平滑的升級,，目前,，國外有些WCDMA運(yùn)營商已經(jīng)開始部署HSPA+的網(wǎng)絡(luò)，以提升用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn),。綜合考慮HSPA+技術(shù)特性演變的相關(guān)聯(lián)性,，實(shí)現(xiàn)的成本效益比和LTE技術(shù)的發(fā)展情況，HSPA+網(wǎng)絡(luò)對已經(jīng)定義的技術(shù)特性的支持有優(yōu)先度的區(qū)分,。隨著LTE試商用的逐步臨近,，各芯片廠商在HSPA+終端特性的支持上更多地采用遵從網(wǎng)絡(luò)用戶體驗(yàn)，平滑過渡的策略,。HSPA+ 芯片的早期先支持下行64QAM,、層2增強(qiáng),、增強(qiáng)的Cell FACH、CPC,、上行16QAM,、MIMO等主要特性。這些特性涵蓋了HSPA+的協(xié)議棧和物理層的技術(shù),，因此涉及到協(xié)議棧測試和RF測試,。如何在芯片研發(fā)和生產(chǎn)的過程對上述的特性進(jìn)行一致性的驗(yàn)證，保證研發(fā)和生產(chǎn)的質(zhì)量,，成為非常重要的任務(wù),。
下行64QAM：HSPA+下行64QAM調(diào)制方式能力引入了新的UE類別13和14，在HSDPA15個(gè)碼道的基礎(chǔ)上使下行速率最大增加到21.1Mbps,?；緸榱藴?zhǔn)確行使64QAM的調(diào)度引入了新的CQI映射表，通過下行的HS-SCCH信道來通知手機(jī),，并且測試規(guī)范引入了新的固定參考測量信道H-SET8,。對于支持64QAM的HSPA+終端而言，需要評估其HS-PDSCH最大的接收電平和H-SET 8下的單鏈路性能,。此外,，驗(yàn)證HSPA+數(shù)據(jù)終端的真實(shí)流量對于HSPA+產(chǎn)品的實(shí)際用戶體驗(yàn)具有較大的參考意義。
上行16QAM：上行16QAM調(diào)制方式能力則引入了新的UE類別7,，在HSUPA原來四個(gè)碼道的基礎(chǔ)上使上行的速率翻倍,，達(dá)到了11.5Mbps。規(guī)范針對16QAM引入了新的AG值映射表,，以包含更高的傳輸塊大小和授權(quán)值,。16QAM調(diào)制方式的引入同樣對協(xié)議和射頻都提出了新的需求，例如在射頻上要求對RCDE進(jìn)行測量,，對EVM也提出了新要求,。
層2增強(qiáng)：為了支持高階調(diào)制和MIMO的高速率,，HSPA+在層2,，主要是對MAC和RLC做了許多增強(qiáng)。MAC層引入了增強(qiáng)的MAC-ehs實(shí)體,。MAC-ehs支持靈活的RLC PDU大小和MAC匯聚分割功能,，允許在一個(gè)2ms TTI內(nèi)，復(fù)用來自多個(gè)優(yōu)先排隊(duì)的數(shù)據(jù),，并決定發(fā)射單個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)流(MIMO),。同時(shí)，RLC也進(jìn)行了增強(qiáng),，以支持AM模式下靈活的下行PDU大小,。對于HSPA+而言,，如何驗(yàn)證層2增強(qiáng)的特性顯得非常重要。
增強(qiáng)的Cell FACH：增強(qiáng)的Cell FACH技術(shù)可以保證用戶更好的傳輸體驗(yàn),。由于極少的控制信道開銷,，CELL_FACH狀態(tài)非常適合用于“永遠(yuǎn)在線”類型的服務(wù)。以前的HSDPA中多在CELL_DCH下操作,，而增強(qiáng)的Cell FACH技術(shù)允許在CELL_FACH,，甚至是CELL_PCH和URA_PCH下使用HS-DSCH，從而增強(qiáng)了可能的速率,。尤其對于少量的數(shù)據(jù)而言,，短時(shí)間就可以完成而不需要轉(zhuǎn)換到CELL_DCH狀態(tài)。同時(shí)由于HS-DSCH 2ms的TTI,，減少了下行控制消息的信令時(shí)延,。此外，CELL_FACH,、URA_PCH和CELL_PCH向CELL_DCH轉(zhuǎn)換的時(shí)間也大幅減少,，提高了使用者對間歇性數(shù)據(jù)傳輸?shù)臐M意度。因此協(xié)議對增強(qiáng)的Cell FACH功能的驗(yàn)證也是必須的,。
連續(xù)分組連接(CPC)：HSPA+的連續(xù)分組連接(CPC)技術(shù)主要包括DTX/DRX技術(shù)和HS-SCCH Less Operation技術(shù)等,，DTX/DRX實(shí)現(xiàn)上行不連續(xù)發(fā)送和下行不連續(xù)接收，從而達(dá)到減少上行干擾,、提升上行容量和節(jié)省UE耗電等目的;而HS-SCCH Less Operation通過在某些情形下(例如低速傳輸時(shí))節(jié)省HS-SCCH的發(fā)送,，以及手機(jī)本身對有限格式組合的盲解調(diào)來達(dá)到節(jié)省下行信道碼資源，提高下行用戶數(shù)的目的,。CPC技術(shù)能幫助許多用戶“永遠(yuǎn)在線”,，但又能感受到固定寬帶網(wǎng)絡(luò)接入的類似體驗(yàn)。HSPA+的CPC技術(shù)對協(xié)議和射頻測試都提出了新的需求,。
MIMO：多路輸入多路輸出(MIMO)是HSPA+后期演進(jìn)的一個(gè)非常重要的技術(shù),。Rel-8定義的64QAM調(diào)制方式和MIMO結(jié)合的應(yīng)用方式，可進(jìn)一步提升下行的數(shù)據(jù)流量,。HSPA+MIMO主要采用2×2的形態(tài),，在理想的狀態(tài)下可以達(dá)到HSDPA 2倍的數(shù)據(jù)傳輸量，即最高傳輸速率為28Mbps,。在HSPA+MIMO應(yīng)用中,，引入了新的HS-SCCH類型M在下行傳送預(yù)編碼的信息。對于手機(jī)而言,，需要向基站傳送預(yù)編碼控制信息(PCI)和信道質(zhì)量指示(CQI),。在信道環(huán)境不適合MIMO操作的情形下，可以退回到傳統(tǒng)的閉環(huán)發(fā)射分集,。
其他特性：在當(dāng)前規(guī)范下,，所有跟MIMO類似的Rel-8特性對HSPA+數(shù)據(jù)終端而言都是可選的,。對于終端廠商而言，如何抓住HSPA+發(fā)展的機(jī)遇,，適時(shí)地推出保質(zhì)保量的HSPA+終端非常重要,。
羅德與施瓦茨HSPA+測試解決方案
1.射頻和基帶的產(chǎn)生和分析方案
在測試元器件或者移動終端的接收機(jī)性能時(shí)，常常需用到信號源,。羅德與施瓦茨(R&S)公司的SMU,、SMJ以及SMATE矢量信號源，或者AMU或AFQ基帶源,，都可以按照規(guī)范產(chǎn)生HSPA+上下行射頻或基帶信號,，并支持衰落模擬和MIMO，適用于元器件以及移動終端的接收機(jī)性能測試,。
在測試元器件或者移動終端的發(fā)射機(jī)性能時(shí),，往往要用到頻譜和信號分析儀。R&S的FSQ,、FSG和FSV都能分析HSPA+的射頻或基帶信號,，從而對元器件以及移動終端的發(fā)射機(jī)進(jìn)行定量分析。
2. HSPA+協(xié)議測試
R&S的CMW500可以完成HSPA+的協(xié)議測試(圖2),，不僅能支持前文提到的層2增強(qiáng),、下行64QAM調(diào)制和增強(qiáng)的F-DPCH及CPC等的測試，CMW500獨(dú)具的雙端口設(shè)計(jì)使得它還能支持MIMO測試,。因而CMW500成為了首個(gè)被GCF認(rèn)可的HSPA+協(xié)議一致性認(rèn)證測試平臺,。
此外，針對HSPA+協(xié)議棧的研發(fā)測試,，CMW500可以提供基于C++的MLAPI測試環(huán)境,，允許客戶自由方便地創(chuàng)造任意的測試場景，甚至模擬HSPA+真實(shí)網(wǎng)絡(luò)下的性能狀態(tài),。HSPA+高速的流量測試甚至各種切換狀態(tài)可以基于上述測試環(huán)境快速實(shí)現(xiàn),。
3. HSPA+射頻測試
通過添加合適的軟件，R&S的CMW500還可以完成HSPA+射頻的驗(yàn)證(圖3),。正如前面提到的,，從3GPP 34.121-1 Rel-7開始不僅定義了新的參考測量信道，更重要的是針對HSPA+技術(shù)的特點(diǎn),，引入了新的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)測試及性能用例,。而CMW500單機(jī)可以完成基于HSPA+上述特性的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的驗(yàn)證,，并且由于其雙通道設(shè)計(jì)而獨(dú)具對MIMO的支持,。
對于HSPA+具體射頻測試而言，仍然分布在3GPP 34.121-1的第5,、6,、7,、9、10章節(jié),。HSPA+測試模式和業(yè)務(wù)流下的吞吐量通過界面同樣可以得到快速測量,。
基于CMW500，R&S還可以為客戶提供HSPA+終端的射頻一致性測試方案,。無論是原來的TS895x客戶還是新客戶,，都可以非常輕松地升級或搭建用于R7-LTE的射頻一致性測試系統(tǒng)，以提供更多測試用例的覆蓋并滿足更高的測試需求,。羅德與施瓦茨結(jié)合TS895x系列十多年的經(jīng)驗(yàn)和用戶反饋,，為客戶提供的R7-LTE(TS8980)具有更好的用戶體驗(yàn)和性價(jià)比。
4. HSPA+產(chǎn)線測試
對于HSPA+的產(chǎn)線測試,，CMW500同樣可以提供卓越的性能(圖4),。先進(jìn)的DSP處理能力和算法，配合強(qiáng)大的列表模式,、Multi-evaluation功能及業(yè)界創(chuàng)新的Multi-evaluation列表模式,，為產(chǎn)線的校準(zhǔn)和綜測提供了極大的靈活性和業(yè)界領(lǐng)先的速度。
目前,，無線終端的發(fā)展越來越復(fù)雜,，要求支持多標(biāo)準(zhǔn)、多頻段,，而其中包含蜂窩技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(例如GSM/(E)GPRS,、UMTS/HSPA、CDMA2000/EvDo,、TD-SCDMA等)和非蜂窩技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(例如BT,、WiFi、GPS等),。如何減少一款終端的總校準(zhǔn)和綜測時(shí)間,，是測試平臺應(yīng)該考慮的問題。CMW500本身具有領(lǐng)先的通道設(shè)計(jì),，允許TX和RX并行校準(zhǔn)過程中通路的自動切換,，并可對HSPA+終端帶有的其他蜂窩和非蜂窩標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)進(jìn)行平行測量，甚至可以支持多個(gè)終端,。從而使用戶從單一模式的耗時(shí)關(guān)注轉(zhuǎn)向整體時(shí)效比的非凡體驗(yàn),。
本文小結(jié)
綜上所述，HSPA+是一種HSDPA/HSUPA基礎(chǔ)上平滑的過渡技術(shù),，既有舊的技術(shù)身影,，也有革新的東西。HSPA+終端的測試必須涵蓋HSPA+技術(shù)特性相關(guān)的細(xì)節(jié),，著重于問題的解決和產(chǎn)品的穩(wěn)定,。在這種情況下,，一種覆蓋研發(fā)到生產(chǎn)整個(gè)階段的高度一致的，并能提供早期定位的測試方案顯得更為現(xiàn)實(shí),。