測試方法

鑒于前文中所討論過的原因，行之有效的測試方法必須能夠應對所描述的這些挑戰：通過便攜機體尺寸提供數量較大的互易性RF信道、考慮到天線模式和極化的信道建模，以及在動態(活動)場景中測試波束賦型的能力。雙向8×N系統測試所需的信道數量會帶來前所未有的挑戰。圖3顯示的是8x2雙向測試所用的現代系統圖示。傳統的信道仿真器可能占用一個40U機架，并且需要大量的外部RF硬件才能實現相同的信道場景。

圖3：本圖示顯示的是8×2 MIMO波束賦型測試的信道仿真。

隨著技術的進步，對測試系統的要求只會變得越來越具挑戰性，而且會變得越來越苛刻。實例之一就是雙層波束賦型應用，其中包含兩個從不同物理位置與同一eNodeB BTS通話的用戶設備。所需的測試拓撲結構中包含一個8×4雙向MIMO信道(也就是包含32個數字信道的16個RF信道)。另外一個實例就是IRC。要想對IRC進行測試，需要eNodeB BTS，即本測試案例中的被測設備(DUT)，從一個“預期”的用戶設備和多個起干擾作用的用戶設備接收信號，而且測試中還會考慮到衰減的效應。

隨著新技術的開發和現有技術在高天線數MIMO系統中的部署，未來還會出現一些極具挑戰性的測試場景。例如，多用戶MIMO(MU-MIMO)并非什么新的測試。但在LTE的MIMO用戶設備條件下進行的此類測試則會帶來一些重大的挑戰，因為有多種復雜的技術都以“分層”的方式層疊在一起。在MU-MIMO中，系統會使用信號處理來發揮多用戶設備之間的空間差異特性。另外一個實例是LTE-A中的協同多點(CoMP)傳輸。當用戶設備連接至多個eNodeB BTS時(通常在重疊的蜂窩邊緣處)，該技術會對網絡冗余加以利用。

圖4顯示的是測試雙層波束賦型、MU-MIMO和集成雙向MIMO信道的CoMP時的典型袖珍設置。集成式解決方案的信道密度所發揮的作用遠不止于在有限的實驗室空間中應對大量RF信道的挑戰。在相信校準和穩定性方面，它也是一種穩定得多的平臺。

圖4：這種小巧的測試設置可應對雙層波束賦型、MU-MIMO和CoMP測試場景。

幾何信道模型

當需要對LTE和LTE-A系統的先進天線技術進行測試時，基于關聯的傳統MIMO信道建模就已經無法勝任了。這種傳統的建模方法無法捕獲MIMO信道的空間特性或前文所討論過的先進天線技術的效果。

多數基于關聯的MIMO信道建模都建立在一項假設的基礎之上，即信號離開發射天線時是全方向的，而且以同樣的方式到達接收天線。4但在MIMO波束賦型中，實際情況并非如此。

為解決這一問題，研究人員們提出了一種全新的信道建模方法，即所謂的幾何信道建模(GCM)。在GCM中，從發射天線到接收天線的每條信號路徑都從幾何上受到追蹤，并且合并在一起而形成了信道。這種方法從本質上為天線模式和極化提供了支持。由于具體了這些特質，GCM已被選定對下一代無線技術進行評估。

實時衰減

實時衰減方法可以實時生成信道數據，而不是預先計算出的數據，同時還可以從緩存存儲內容中對其加以回放。推動實時衰減有兩項主要的動力：創建真正的動態場景并且實現試驗和查錯式的研發故障查找。在動態或移動場景中，信道參數會隨時間而改變。實時衰減使測試人員可對信道參數編制腳本，從而對信道的動態加以模仿。利用實時衰減引擎，為波束賦型測試創建不同類型用戶設備移動的工作將會變得非常簡潔而直觀。

在研發測試中，需要具備控制信道來實現故障查找的靈活能力。利用幾何信道建模和實時衰減能力，工程師能夠對一項或多項信道參數進行調節，并且立即獲得響應。這種“實驗和查錯式的故障查找”方法在產品開發中是通用的，而且已經廣泛用于各類系統測試中。

由于整個行業都在為實現更新的無線應用而追求更高的數據速率，所用的天線數量和先進天線技術的復雜性都必然會與日俱增。這種趨勢將對包含先進天線技術的LTE和LTE-A測試構成巨大的挑戰。因此，新的方法和新的測試場景思維方式都將是不可或缺的。

八天線系統可以將2x2 MIMO系統所用的信道數量提高至原有水平的四倍。但研究人員已經開始探討天線組件數量為2x2系統的8倍的技術。如果在實驗室中重現互易式高天線數測試場景，將會面臨空間和其它資源方面諸多的嚴重制約。與傳統的信道建模相比，新興的先進天線技術也會帶來新的挑戰。當測試人員需要完整理解系統的性能時，在動態場景中對系統進行測試是必不可少的。

能夠應對這些挑戰的有效測試方法必須使用可支持各種先進天線技術的幾何信道建模。它還必須能夠以實時方式運行動態場景。最后，這種測試方法還必須能夠可靠、高效地創建八天線系統中雙向MIMO信道的所有細節，而且必須在小巧便攜的設備規格內實現所有這些功能。

作者：思博倫通信 陳康

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