針對無線設(shè)備的MIMOOTA測試方案

　　設(shè)備因而變得越來越復雜，這就要求設(shè)備在上市之前做更廣泛的測試。MIMO空中（OTA）性能測試用于通過再現(xiàn)真實環(huán)境條件評估最終用戶在移動設(shè)備上 訪問數(shù)據(jù)服務(wù)的體驗。OTA測試在實驗室完成，包括測試沒有任何連線的無線設(shè)備，因此包含了設(shè)備的天線性能。

　　當無線電波在傳播過程中碰到物體時，無線電波將會發(fā)生散射、衍射、反射或吸收現(xiàn)象。無線電信道模擬器可以精確地仿真這種行為，并在實驗室環(huán)境中真實地復制出現(xiàn)實世界的無線電信道條件。這些條件包括多徑傳播，例如各路徑延時、多普勒效應(yīng)、發(fā)射角（AOD）、入射角（AOA）或極化狀態(tài)；基站天線碰到的所有效應(yīng)，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(qū)、農(nóng)村和室內(nèi)環(huán)境。

　　共有兩種類型的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，兩種測試都會結(jié)合信道模擬器一起進行。最近，這個行業(yè)又有了顯著進步，可確保使用最合適的MIMO OTA測試類型，以便精確地評估設(shè)備性能。

　　加速MIMO OTA設(shè)備的測試

　　是一家非贏利性國際會員組織，從1984年開始進入無線通信行業(yè)。移動運營商以及設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施制造商都使用他們的建議作為開發(fā)和評估計劃的一部分。

　　公司向CTIA MIMO OTA小組（MOSG）貢獻了信道模擬專業(yè)技術(shù)。MOSG小組從2011年3月開始調(diào)研MIMO OTA性能，最近同意（并取得了所有CTIA運營商的認可）更進一步，為具有多根天線的設(shè)備推出兩種不同類型的OTA計劃：

　　第一個計劃是專門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性能開發(fā)一種測試方法，這種方法稱為MIMO OTA測試。

　　第二個計劃是開發(fā)一種單獨的測試，用于評估低吞吐量和低延時用例下的待測設(shè)備（DUT），比如LTE語音（VoLTE），并在傳輸模式2（TM2）基礎(chǔ)上形成發(fā)射分集測試，這種方法稱為發(fā)射分集測試。

　　考慮到要求客觀評估待測設(shè)備的測試本性，MOSG小組建議，MIMO OTA測試應(yīng)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(zhí)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(qū)動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)建的無回波MIMO OTA測試實驗室可以滿足CTIA完整的建議要求。

　　建議在電波暗室中建立一個至少有8根天線的環(huán)，這樣的配置非常適合測試移動電話和小型平板電腦。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(shè)備，這種情況要求建立16個天線的環(huán)。由于每根天線都要求來自兩個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單和快速得多。

　　圖1：多達32個端口的Anite信道模擬器（Propsim F32）

　　我們已經(jīng)與多家測試實驗室進行了合作，包括中國信息通信研究院（CAICT）、中國泰爾實驗室終端部（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(nèi)容包含了一些測試裝置的規(guī)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的無線電信道傳播環(huán)境。

　　在電波暗室中以不同角度部署多根天線，用于仿真無線電波的反射。電波暗室是一個非反射性房間（沒有外部干擾），可系統(tǒng)性地消除多徑反射，因此被廣泛地用于測試無線設(shè)備的性能。電波暗室提供矢量信息作為待測天線方向的函數(shù)，因此可以在完全符合CTIA OTA測試要求的不同設(shè)定條件下確定天線圖案。電波暗室還能精確地再現(xiàn)空間信道模型（如SCME信道模型），這對MIMO傳輸以及MIMO OTA測試來說是都很重要。這也是CTIA為何推薦使用電波暗室進行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(nèi)充滿了由多徑信號產(chǎn)生的駐波，這些駐波再經(jīng)機械性混合使待測設(shè)備暴露在高度變化的傳播環(huán)境下。多個樣本可以幫助測試工程師表征待測設(shè)備在這種反射環(huán)境下的統(tǒng)計性響應(yīng)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單快速的方法用于預(yù)先符合性O(shè)TA性能測試和設(shè)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、制造商和移動運營商驗證安裝有多根天線的移動設(shè)備性能。為了確保最終用戶真正擁有更高數(shù)據(jù)速率的真實移動寬帶體驗，MIMO OTA測試非常重要。