為了滿足通訊行業對更高數據率的需求,多天線技術在移動終端的應用愈來愈廣,為了準確檢測訊號在MIMO多重路徑下的收發性能,LTE MIMO OTA測試解決方案變得越加重要,MIMO測試方案長久以來都被無線行業中的3GPP(第三代合作項目),COST2100(歐洲科學和技術合作)和CTIA(移動通信和因特網協會)所研究及討論。今年11月CTIA通過了LTE MIMO OTA測試規范Anechoic chamber (multi-probe, SFE),基于吸波暗室的測試方案或者稱之為空間衰落模擬(SFE)的測試方案,即多探頭測試技術。
多探頭測試技術Anechoic chamber (multi-probe, SFE)是基于吸波暗室的測試方案或者稱之為空間衰落模擬(SFE)的測試方案。如圖1所示,在暗室里設置多條電線模擬多路徑的發射,并通過基站模擬器和信道仿真儀實現MIMO信道模型的輸出。
圖1、LTE MIMO OTA測試方案
這種方案的優點是概念簡單,支持的信道模型靈活。缺點是只能模擬水平方向的無線環境,復雜度高,系統校準復雜,造價昂貴,僅信道仿真儀就將花費200~300萬,加上MIMO暗室的建造預計需要耗費600~700萬。
為適應市場需求,目前市面上的手機基本上都安裝有2G、3G、4G、Wifi、GPS、北斗、Bluetooth等多種天線,所以在真實通信環境中存在眾多干擾、多徑的信道,而傳統的OTA測試方案無法實現真實通信環境的干擾、多徑的信道模型的模擬,從而無法精確甄別MIMO設備的性能表現。
圖2、實際情況干擾、多徑環境示意圖
鑒于以上原因將LTE MIMO 成熟穩定的測試方案運用于手機測試市場,還有很長的路要走。然而現在手機市場發展迅猛,迫切需要一個切實可用的測試方案。于是富有遠見的工程師們將目光放在了CA技術上,LTE-Advanced系統引入一項增加傳輸帶寬的技術,也就是CA(Carrier Aggregation,載波聚合),CA 技術將2~5個LTE成員載波(ComponentCarrier,CC)聚合在一起,實現最大100MHz的傳輸帶寬,有效提高了上下行傳輸速率,終端根據自己的能力大小決定最多可以同時利用幾個載波進行上下行傳輸。
基于CA測試原理在測試廠商的努力之下,各種更便利的測試工具紛紛問世,2015年9月新益技術推出了一種經濟適用的LTE CA OTA測試方案,該方案配合羅德公司提供的R&S CMW500可以實現雙通道載波聚合,CA測試方案能有效減少真實的通訊環境中存在多徑、干擾信號影響,從而精確甄別MIMO設備的性能表現。該方案用CMW500綜合測試儀替代基站模擬器和信道仿真儀,用SY16-M替代傳統暗室如圖3所示。
圖3、LTE CA OTA測試方案
由于該方案采用了新益技術提供的SY16-M系統和最新研發的LTE-CA測試軟件以及羅德公司升級的R&S CMW500大大降低整套系統的成本。預計整套系統的費用可控制在200萬以內,成本只有傳統LTE MIMO OTA測試方案的1/3,并且整個測試場所所占面積也大幅度減少,如圖4所示為整套系統的實地部署圖。圖5所示為SY16-M內部結構圖。
圖4、LTE CA OTA測試方案實地部署圖
圖5、SY16-M內部結構圖
作者:Lisa,深圳市新益技術有限公司