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作者: James Goodwin,Anite公司 越來(lái)越多的移動(dòng)設備用戶(hù)要求具有更快數據速率的寬帶體驗。這個(gè)要求不斷推動(dòng)制造商開(kāi)發(fā)出新的技術(shù)，比如多入多出(MIMO)天線(xiàn)設計，以改進(jìn)未來(lái)移動(dòng)設備的無(wú)線(xiàn)性能。 設備因而變得越來(lái)越復雜，這就要求設備在上市之前做更廣泛的測試。MIMO空中(OTA)性能測試用于通過(guò)再現真實(shí)環(huán)境條件評估最終用戶(hù)在移動(dòng)設備上 訪(fǎng)問(wèn)數據服務(wù)的體驗。OTA測試在實(shí)驗室完成，包括測試沒(méi)有任何連線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)設備，因此包含了設備的天線(xiàn)性能。 當無(wú)線(xiàn)電波在傳播過(guò)程中碰到物體時(shí)，無(wú)線(xiàn)電波將會(huì )發(fā)生散射、衍射、反射或吸收現象。無(wú)線(xiàn)電信道模擬器可以精確地仿真這種行為，并在實(shí)驗室環(huán)境中真實(shí)地復制出現實(shí)世界的無(wú)線(xiàn)電信道條件。這些條件包括多徑傳播，例如各路徑延時(shí)、多普勒效應、發(fā)射角(AOD)、入射角(AOA)或極化狀態(tài)；基站天線(xiàn)碰到的所有效應，以及噪聲和干擾。MIMO OTA測試使用信道模擬器精確地模擬不同的環(huán)境，包括城市、郊區、農村和室內環(huán)境。 共有兩種類(lèi)型的MIMO OTA測試：一種測試是使用電波暗室，另一種測試使用混波室，兩種測試都會(huì )結合信道模擬器一起進(jìn)行。最近，這個(gè)行業(yè)又有了顯著(zhù)進(jìn)步，可確保使用最合適的MIMO OTA測試類(lèi)型，以便精確地評估設備性能。 加速MIMO OTA設備的測試 CTIA是一家非贏(yíng)利性國際會(huì )員組織，從1984年開(kāi)始進(jìn)入無(wú)線(xiàn)通信行業(yè)。移動(dòng)運營(yíng)商以及設備和網(wǎng)絡(luò )基礎設施制造商都使用他們的建議作為開(kāi)發(fā)和評估計劃的一部分。 Anite公司向CTIA MIMO OTA小組(MOSG)貢獻了信道模擬專(zhuān)業(yè)技術(shù)。MOSG小組從2011年3月開(kāi)始調研MIMO OTA性能，最近同意(并取得了所有CTIA運營(yíng)商的認可)更進(jìn)一步，為具有多根天線(xiàn)的設備推出兩種不同類(lèi)型的OTA計劃： 第一個(gè)計劃是專(zhuān)門(mén)為測試基于傳輸模式3(TM3)，并使用空間信道模型的2×2 DL MIMO性能開(kāi)發(fā)一種測試方法，這種方法稱(chēng)為MIMO OTA測試。 第二個(gè)計劃是開(kāi)發(fā)一種單獨的測試，用于評估低吞吐量和低延時(shí)用例下的待測設備(DUT)，比如LTE語(yǔ)音(VoLTE)，并在傳輸模式2(TM2)基礎上形成發(fā)射分集測試，這種方法稱(chēng)為發(fā)射分集測試。 考慮到要求客觀(guān)評估待測設備的測試本性，MOSG小組建議，MIMO OTA測試應該在電波暗室中使用多探測(多群集)方法(AC-MC)，并與信道模擬器一起執行；發(fā)射分集測試則使用多探測方法(AC-MC)，或RC+CE測試方法在混波室進(jìn)行，同樣也要使用信道模擬器。 為CTIA標準化的MIMO OTA性能測試計劃作準備 上述技術(shù)驅動(dòng)力和標準化要求在中國大陸、中國臺灣、歐洲和美國催生了許多領(lǐng)先的獨立測試公司，他們創(chuàng )建的無(wú)回波MIMO OTA測試實(shí)驗室可以滿(mǎn)足CTIA完整的建議要求。 CTIA建議在電波暗室中建立一個(gè)至少有8根天線(xiàn)的環(huán)，這樣的配置非常適合測試移動(dòng)電話(huà)和小型平板電腦。MIMO OTA測試還包含測試諸如平板電腦和膝上電腦等較大的設備，這種情況要求建立16個(gè)天線(xiàn)的環(huán)。由于每根天線(xiàn)都要求來(lái)自?xún)蓚�(gè)信道模擬器端口的信號，因此在這種情況下信道模擬器需要支持多達32個(gè)信道。與2×16端口的信道模擬器相比，用32端口的信道模擬器做測試要簡(jiǎn)單和快速得多。 
圖1：多達32個(gè)端口的Anite信道模擬器(Propsim F32)。 我們已經(jīng)與多家測試實(shí)驗室進(jìn)行了合作，包括中國信息通信研究院(CAICT)、中國泰爾實(shí)驗室終端部(CTTL-Terminal)、臺灣檢驗科技股份有限公司(SGS)以及AT4 Wireless公司，并提供我們的Propsim F32信道模擬器用于MIMO OTA測試。以下內容包含了一些測試裝置的規格。 這些測試公司提供使用電波暗室或混波室的OTA測試，并采用信道模擬器建立真實(shí)的無(wú)線(xiàn)電信道傳播環(huán)境。 在電波暗室中以不同角度部署多根天線(xiàn)，用于仿真無(wú)線(xiàn)電波的反射。電波暗室是一個(gè)非反射性房間(沒(méi)有外部干擾)，可系統性地消除多徑反射，因此被廣泛地用于測試無(wú)線(xiàn)設備的性能。電波暗室提供矢量信息作為待測天線(xiàn)方向的函數，因此可以在完全符合CTIA OTA測試要求的不同設定條件下確定天線(xiàn)圖案。電波暗室還能精確地再現空間信道模型(如SCME信道模型)，這對MIMO傳輸以及MIMO OTA測試來(lái)說(shuō)是都很重要。這也是CTIA為何推薦使用電波暗室進(jìn)行MIMO OTA測試的原因。 混波室是一種高度反射性的環(huán)境，房間內充滿(mǎn)了由多徑信號產(chǎn)生的駐波，這些駐波再經(jīng)機械性混合使待測設備暴露在高度變化的傳播環(huán)境下。多個(gè)樣本可以幫助測試工程師表征待測設備在這種反射環(huán)境下的統計性響應性能�；觳ㄊ曳螩TIA建議要求，因此非常適合發(fā)射分集測試。它們還提供了一種簡(jiǎn)單快速的方法用于預先符合性OTA性能測試和設備性能的一階評估。 電波暗室或混波室中的MIMO OTA測試可以幫助測試公司、制造商和移動(dòng)運營(yíng)商驗證安裝有多根天線(xiàn)的移動(dòng)設備性能。為了確保最終用戶(hù)真正擁有更高數據速率的真實(shí)移動(dòng)寬帶體驗，MIMO OTA測試非常重要。 |
