適用型LTE CA OTA測試方案

為了滿足通訊行業(yè)對更高數(shù)據(jù)率的需求，多天線技術(shù)在移動(dòng)終端的應(yīng)用愈來愈廣，為了準(zhǔn)確檢測訊號在MIMO多重路徑下的收發(fā)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(yè)中的3GPP(第三代合作項(xiàng)目)，COST2100(歐洲科學(xué)和技術(shù)合作)和CTIA(移動(dòng)通信和因特網(wǎng)協(xié)會(huì))所研究及討論。今年11月CTIA通過了LTE MIMO OTA測試規(guī)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(shù)。

多探頭測試技術(shù)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(shè)置多條電線模擬多路徑的發(fā)射，并通過基站模擬器和信道仿真儀實(shí)現(xiàn)MIMO信道模型的輸出。

圖1、LTE MIMO OTA測試方案

這種方案的優(yōu)點(diǎn)是概念簡單，支持的信道模型靈活。缺點(diǎn)是只能模擬水平方向的無線環(huán)境，復(fù)雜度高，系統(tǒng)校準(zhǔn)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，僅信道仿真儀就將花費(fèi)200~300萬，加上MIMO暗室的建造預(yù)計(jì)需要耗費(fèi)600~700萬。

為適應(yīng)市場需求，目前市面上的手機(jī)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(shí)通信環(huán)境中存在眾多干擾、多徑的信道，而傳統(tǒng)的OTA測試方案無法實(shí)現(xiàn)真實(shí)通信環(huán)境的干擾、多徑的信道模型的模擬，從而無法精確甄別MIMO設(shè)備的性能表現(xiàn)。

圖2、實(shí)際情況干擾、多徑環(huán)境示意圖

鑒于以上原因?qū)TE MIMO 成熟穩(wěn)定的測試方案運(yùn)用于手機(jī)測試市場，還有很長的路要走。然而現(xiàn)在手機(jī)市場發(fā)展迅猛，迫切需要一個(gè)切實(shí)可用的測試方案。于是富有遠(yuǎn)見的工程師們將目光放在了CA技術(shù)上，LTE-Advanced系統(tǒng)引入一項(xiàng)增加傳輸帶寬的技術(shù)，也就是CA(Carrier Aggregation，載波聚合)，CA 技術(shù)將2～5個(gè)LTE成員載波(ComponentCarrier，CC)聚合在一起，實(shí)現(xiàn)最大100MHz的傳輸帶寬，有效提高了上下行傳輸速率，終端根據(jù)自己的能力大小決定最多可以同時(shí)利用幾個(gè)載波進(jìn)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(shù)推出了一種經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)雙通道載波聚合，CA測試方案能有效減少真實(shí)的通訊環(huán)境中存在多徑、干擾信號影響，從而精確甄別MIMO設(shè)備的性能表現(xiàn)。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(tǒng)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(shù)提供的SY16-M系統(tǒng)和最新研發(fā)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(tǒng)的成本。預(yù)計(jì)整套系統(tǒng)的費(fèi)用可控制在200萬以內(nèi)，成本只有傳統(tǒng)LTE MIMO OTA測試方案的1/3，并且整個(gè)測試場所所占面積也大幅度減少，如圖4所示為整套系統(tǒng)的實(shí)地部署圖。圖5所示為SY16-M內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖4、LTE CA OTA測試方案實(shí)地部署圖

圖5、SY16-M內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖