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SVLTE终端关键问题分析及方案探讨
　　【摘要】介绍了SVLTE终端，对SVLTE终端在使用中可能遇到的问题进行了分析，包括射频干扰、SAR、国际漫游选网、时钟等方面，并给出了解决方案建议。 中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-6057641.htm　　【关键词】LTECDMASVLTESAR国际漫游 　　中图分类号：TN929.53文献标识码：A文章编号：14)-07-0031-05 　　1 概述 　　CDMA运营商在向LTE演进的过程中，可采用不同的方案解决语音连续性问题，如1xCSFB/e1xCSFB、Dual Rx Dual Tx（SVLTE）、Dual Rx、SRVCC/VoLTE等，相关语音方案的商用情况见表1。 　　 　　表1主流CDMA运营商的LTE终端形态商用情况 　　 Dual Rx Dual Tx（SVLTE） Dual Rx（SRLTE） 1xCSFB/e1xCSFB 基于IMS的VoLTE 　　Verizon √ √ 演进方向，2014年商用 　　Sprint √ √ √ 演进方向 　　LG U+ √ √ 　　KDDI √ 演进方向，正在开展试验 　　MetroPCS √ √ 　　 　　 　　SVLTE终端作为双待双通的CDMA/LTE多模终端，采用不需要网络侧改造且支持语音和数据并发的Dual Rx Dual Tx方案，可以分别注册到LTE和CDMA2000 1X网络，同一时间支持在两个网络上接收系统消息和寻呼消息，进行位置更新，支持LTE数据业务和CDMA2000 1X语音/短信业务的并发，终端芯片实现方案见图1。作为主流语音解决方案的SVLTE终端商用较为成熟，是CDMA运营商向LTE演进过渡中的主要选择，然而由于SVLTE终端的CDMA2000 1X语音和LTE数据并发，在射频干扰、SAR、选网、时钟等方面，有很多技术问题需要解决。 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　图1SVLTE终端单Modem芯片解决方案 　　 　　2 SVLTE终端关键问题分析 　　2.1射频干扰问题 　　SVLTE终端支持不同制式的频段，总数可高达10个，同时面临着2G、3G、LTE、Wi-Fi、GPS、蓝牙、NFC等多种制式业务并发的复杂情况，终端有可能遇到射频干扰或干扰加剧的问题。 　　在SVLTE终端业务并发情况下，不同业务并发的发射信号可能对接收信号产生同/邻频、谐波以及互调干扰。表2以LTE部署在2.1GHz和2.6GHz、CDMA部署在800MHz频段为例，探讨LTE部署在不同频段的信号干扰问题。 　　从表2中可以看出，当选择2.6GHz频段部署LTE时，终端LTE（2.6GHz）发射信号与CDMA（800MHz）发射信号的互调产物落在CDMA接收频段，对CDMA信号接收造成干扰。同时，LTE发射信号与Wi-Fi（2.4GHz）发射信号产生的互调产物落在LTE接收频段，影响LTE信号接收。 　　2.2SAR问题 　　业界通过测量终端SAR（比吸收率）可以客观、准确地评估终端工作时对人体的影响。SAR值的定义为单位时间内，单位质量人体组织液所吸收的电磁波能量，单位为W/kg。工信部对终端SAR测试的入网要求为：任意10g生物组织、任意连续6min平均SAR值不得超过2.0W/kg[1,2]；美国联邦通讯委员会FCC对终端SAR测试的入网要求为：任意1g生物组织、任意连续30min平均SAR值不得超1.6W/kg[3,4]。目前国内仅对终端单发射机靠近头部使用时的SAR值进行强制入网测试，而对如SVLTE终端等多发射机的LTE终端SAR值的评估方法仍在制定中。 　　目前CDMA2000 1X和LTE单独工作且发射机达到最大发射功率时，可以满足SAR要求；但是对于SVLTE终端，当CDMA2000 1X和LTE同时工作且发射机达到最大发射功率时，终端SAR值可能会超标。表3―5给出了对多发射LTE终端SAR进行评估的一些测试配置和测试数据。 　　 　　表3多发射LTE终端SAR评估终端天线配置 　　天线 天线用途 收发模式 　　1 1X/EV-DO收发和LTE接收分集 CDMA BC0/LTE BAND 13 　　2 LTE收发和1X/EV-DO接收分集 CDMA BC0/LTE BAND 13 　　 　　 　　表4多发射LTE终端SAR评估终端关键参数 　　终端参数 数值 　　发射频率/MHz CDMA BC0：824―849；LTE BAND 13：777―787 　　接收频率/MHz CDMA BC0：869―894；LTE BAND 13：746―756 　　最大发射功率/dBm CDMA BC0：24.50；LTE BAND 13：22.81 　　调制方式 CDMA：QPSK；LTE：QPSK，16QAM（上行） 　　LTE支持带宽/MHz 5，10 　　 　　 　　表5SAR峰值求和、体积扫描结果（W?kg-1） 　　（靠近头部和身体部位进行CDMA2000 1X语音和LTE数据业务） 　　手机放置位置 SAR峰值求和 体积扫描 　　 1g平均 10g平均 1g平均 10g平均 　　左手侧，紧贴脸颊 1.176 0.833 0.813 0.617 　　左手侧，倾斜15° 0.928 0.558 - - 　　右手侧，紧贴脸颊 1.078 0.785 0.828 0.631 　　右手侧，倾斜15° 0.651 0.513 - - 　　屏幕朝模型 1.561 1.142 - - 　　手机背部朝模型 2.069 1.441 1.91 1.41 　　手机左侧朝模型 0.899 0.624 - - 　　手机右侧朝模型 1.125 0.765 - - 　　手机底部朝模型 0.153 6 0.099 85 - - 　　 　　 　　由数据可知，LTE终端在CDMA2000 1X语音和LTE数据并发状态下，1g组织内的峰值平均SAR值超过了FCC标准限值1.6W/kg的要求；10g组织内的峰值平均SAR值虽然距离2.0W/kg的标准有0.6W/kg的余量，但仍需要考虑以下场景SAR超标的可能性： 　　（1）当终端作为个人热点使用时，存在CDMA1X、 　　LTE和Wi-Fi并发使用的情况，Wi-Fi单独工作的SAR值根据终端所处位置不同在0.05～0.15W/kg之间，三个发射机并发时SAR值会增加； 　　（2）当终端工作在高频时辐射能量不均，较易出现辐射热点集中，因此如果终端工作在2.1GHz、2.6GHz等高频段，SAR值也会增加。 　　由于存在多个发射机并发，SVLTE终端发射机同时工作时SAR值会高出很多。通过对国外已上市的多款SVLTE终端进行试验，发现使用传统的在手机PCB底板上贴吸波材料或者改善天线设计加以优化的方法（例如改变天线形式、走线，采用平衡天线设计或者平面倒F天线等），仍难以克服多发射机并发时SAR超标的问题。 　　2.3SVLTE终端测试复杂度问题 　　SVLTE终端相比其他CDMA/LTE多模终端，需额外考虑以下并发测试： 　　（1）双发射机SAR测试； 　　（2）LTE和CDMA2000 1X并发测试； 　　1）LTE和CDMA2000 1X并发功能测试 　　◆LTE数据业务和1X语音功能并发测试 　　◆LTE数据业务和1X短信功能并发测试
　　2）LTE和CDMA2000 1X并发性能测试 　　◆LTE数据业务下，1X射频性能测试 　　◆LTE数据业务下，1X语音性能测试 　　◆1X语音业务下，LTE射频性能测试 　　◆1X语音业务下，LTE数据性能测试 　　（3）LTE与eHRPD互操作时和CDMA2000 1X并发测试（终端需支持EV-DO和1X并发）。 　　由上可见，SVLTE终端所需的测试例会出现倍增的情况，测试场景设计也会较复杂，将会导致整个终端测试周期更长、难度更高。 　　2.4国际漫游问题 　　随着LTE商用网络部署的增多，LTE漫游也成为业界发展趋势，从2012年下半年起，国际上已经出现LTE漫游案例，详见表6。 　　表6不同区域主要运营商LTE数据漫游开通情况 　　运营商所在区域 LTE漫游开通情况 　　亚太 日本NTT DoCoMo计划2014Q1―Q2提供到8个国家/地区的LTE漫游； 　　韩国SK Telecom已开通到菲律宾Globe Telecom、香港CSL、新加坡SingTel的LTE漫游； 　　韩国KT已开通到新加坡M1、香港CMHK、香港HGC、香港SmarTone的LTE漫游； 　　香港CMHK已开通到韩国KT、新加坡M1、菲律宾Globe Telecom的LTE漫游； 　　香港CSL已开通到韩国SK Telecom、澳大利亚电信Telstra的LTE漫游。 　　北美 美国AT&T计划在2014Q1提供到15个国家/地区的LTE漫游； 　　美国Verizon的计划在制订中。 　　欧洲 Vodafone计划在2014年夏季提供到18个国家/地区的LTE漫游（若完成，将为当前全球最大的LTE漫游区域数量）； 　　Orange计划在2014年提供欧洲自有10个国家/地区网络和欧洲以外部分重点区域的LTE漫游； 　　EE计划在2014年夏季提供到7个国家的LTE漫游。 　　 　　 　　SVLTE终端，在考虑LTE漫游时，主要存在以下几个问题： 　　（1）选网流程复杂 　　SVLTE终端同时接入CDMA2000 1X和LTE网络，而3GPP2和3GPP的选网机制及文件不一样，终端需要利用EPLMN、VPLMN等文件搜索LTE网络，利用最近使用的扩展首选漫游列表EPRL（Extended Preferred Roaming List）/首选漫游列表PRL等文件搜索CDMA2000 1X网络。 　　（2）LTE漫游网络环境不一，语音数据解决方案复杂 　　如表7所示，很多漫游区域存在多种漫游语音方案，漫游至CDMA运营商的LTE网络时，终端需保持SVLTE形态，分别接入漫游地的CDMA2000 1X和LTE网络；漫游至GSM/WCDMA运营商的LTE网络时，终端需要以CSFB形态接入LTE网络，此时终端已不是双待双通，而只是单待单通驻留在LTE网络，通过CSFB提供语音服务。 　　表7部分漫游区语音方案 　　 CDMA运营商的LTE网络 GSM/WCDMA运营商的LTE网络 　　美国 Veriozn、Sprint，支持SVLTE语音； 　　Sprint支持1xCSFB/e1xCSFB语音（如果SVLTE终端接入，因为已经注册CDMA2000 1X，终端上报的E-UTRAN能力中应不支持1xCSFB/e1xCSFB能力） AT&T，支持CSFB语音 　　日本 KDDI，支持1xCSFB/e1xCSFB语音 NTT DoCoMo，支持CSFB语音 　　韩国 LG U+，支持SVLTE和VoLTE语音 SKT（同时运营CDMA和WCDMA，原CDMA频段逐渐用于LTE），支持CSFB和VoLTE语音 　　欧洲、大洋洲等区域 - Orange、Vodafone、T-mobile等，支持CSFB语音 　　 　　2.5时钟问题 　　SVLTE终端同时接入CDMA2000 1X和LTE网络时，可能会接收到来自两个网络的时间参数，包括CDMA网络在同步信道中下发的相关时间参数：“LMT_OFF”时区参数，“LP_SEC”系统可调整时间参数，“SYSTEM_TIME”GPS时间参数；以及LTE网络在EMM Information消息中下发的时间参数，或在SIB16中广播的systemTimeInfoUTC信息（属于3GPP Release11的新功能，需网络和终端同时支持）。 　　 　　3 SVLTE终端相关问题解决方案建议 　　由于业务并发带来的终端发射信号对接收信号的干扰问题无法从技术上彻底消除，如果频段可选的话，CDMA运营商部署LTE FDD网络应尽量选择非干扰频段。如果部署在产生互扰的频段，需提高终端射频性能，抑制互扰影响，主要从2个方面考虑：一是降低终端最大发射功率，减少带外杂散；二是增强终端硬件性能，提升终端接收机灵敏度（Receiver Sensitivity）、接收机阻塞（Receiver Blocking）、接收机互调（Receiver Intermodulation）等指标 。 　　根据理论分析，终端的SAR值会随发射功率的降低而呈现一定的线性下降，如此则可以通过控制最大发射功率解决SVLTE终端并发时SAR超标的问题。实际中可采用最大功率回退方案来控制最大发射功率，对SVLTE终端采用如下的发射功率要求： 　　（1）当CDMA2000 1X发射机的发射功率大于某一门限值时，允许LTE发射机的最大发射功率回退； 　　（2）当CDMA2000 1X发射机的发射功率小于某一门限值时，禁止LTE发射机的最大发射功率回退。 　　降低LTE的发射机功率会影响小区覆盖和LTE数据性能，具体的回退门限值需测试评估确定，而且不同的工作频段下门限值也会有差异。 　　在引入SVLTE终端的初期可设计完备的测试用例，经过一段时间测试后，选择性地缩减测试例，重点关注问题相对较多的测试场景，利于更快地推动SVLTE终端的成熟商用。 　　LTE漫游时，语音建议选择通过CSFB回落GSM/ 　　WCDMA，数据建议接入顺序为LTE>WCDMA> 　　GSM，同时终端建议具备根据所在国家或区域（即PLMN有变化）实现SVLTE方案和CSFB方案自适应并上报网络相应配置的能力。 　　如果选择网络自动同步时钟，鉴于CDMA网络更成熟，SVLTE终端应优先使用CDMA网络下发的时间参数同步本地时钟。 　　 　　4 结束语 　　目前SVLTE终端上述问题的相关技术和标准都仍在更新与完善中，随着更多的商用实践、针对性测试和基带芯片、射频模块等方面的技术发展，SVLTE终端将在让用户体验LTE技术的同时，也能保证用户良好的使用感知。 　　 　　参考文献： 　　[1] YD/T 0. 移动电话电磁照射符合性要求（300MHz至3GHz）[S]. 2010. 　　[2] YD/T 7. 手持和身体佩戴使用的无线通信设备对人体的电磁照射――人体模型、仪器和规程第1部分：靠近耳边使用的手持式无线通信设备的SAR评估规程（频率范围300MHz―3GHz）[S]. 2007. 　　[3] KDB . SAR Test Considerations for LTE Handsets and Data Modems[S]. 2012. 　　[4] KDB . SAR Handsets Multi Xmiter and Ant: SAR Evalution Considerations for Handsets with Multiple Transmitters and Antennas[S]. 2012. 　　[5] 3GPP2 C.S0016-D v2.0. Over-the-Air Service Provisioning of Mobile Stations in Spread Spectrum Standards[S]. 2009.★ 　　 　　作者简介 　　 　　戴国华：硕士毕业于华南理工大学，现就职于中国电信股份有限公司广州研究院，主要研究方向为移动通信行业应用开发、终端新技术研究等。 　　 　　赵强：硕士毕业于北京邮电大学，现就职于中国电信集团公司政企客户事业部，主要研究方向为移动终端信息化应用开发等。 　　 　　余骏华：硕士，现就职于中国电信股份有限公司广州研究院，主要从事终端新技术研究、终端标准研究等相关工作。
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