看完这篇,我终于知道为什么我的LTE手机上网比别人慢了-中篇
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二、MIMO辐射性能的测量可以在现网中进行吗?
你也许会问:“终端的MIMO辐射性能么?那也可以在外面现实网络环境中(简称:现网)测试。”
那好吧,举个例子:测量高架桥的最高车流速度,是否可以在大雾、雨雪、大风等天气下测试呢?你可能会说:“当然不能在这种情况下测试,不准确,需要控制在天气好的情况下测试。”这样好的天气就需要有标准,比如规定雾的等级、雨雪量、风力等级等等,使测试环境可控,其实这就是在制定一个标准的测试环境。
MIMO的OTA测试是一种专业的测试,专业测试就需要确保测试方法可重复性,测试结果可比性。要保证重复性和可比性,则需要使测试环境和测试方法符合标准要求,测试的不确定度也在标准要求范围内。也就是说你在这个测试场地的测试条件,在不同的时段要保持一致,或者和另一个测试场地的测试条件要一致。这在MIMO OTA测试条件中就要保证:网络负载情况、信号的参数配置、信道的传播模型、电磁干扰等等测试环境参数可控。
什么,你说这些你几乎都控制不了?那就对了,在现网中有很多影响测试的环境参数我们都是控制不了的,就算是在同一个地方环境参数都时刻在变化,所以无法保证每次测试的环境参数都是一致的。也就是说,在不同的时间或不同的地点,得到的测试数据很可能完全不同。在这种情况,你无法准确知道产品真实性能,也无法判断整改前和整改后性能的变化,和别的公司的产品比较性能到底是好还是差。目前大部分的现网测试一方面是为了验证和解决产品的兼容性问题,另一方面是做普通的用户体验评测。而验证产品的真实性能还是需要在一个专业的标准化的测试环境中进行,那也是为什么国家和企业投入大量资金建设实验室的原因。验证产品的MIMO性能,还是需要一套MIMO OTA的测量方法和MIMO OTA测试系统。
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三、常规的SISO OTA测试系统能完成MIMO OTA的测试吗?
首先MIMO OTA测试的核心在信道建模上面,它是一种重建真实环境的实验室测试方法。信道建模通常是使用一种叫做信道模拟器的设备进行信道仿真,从被测产品的角度看,在这种仿真环境下,就像工作在现网的特定场景中。这样做的好处就是既可以模拟现实环境,又方便控制各种测试参数,在实验室环境中就可以完成测试。如同各国训练宇航员一样,不一定要送到太空中进行训练。看到这里,相信大家又有很多问题,我们接着看吧。
问题一:为什么SISO OTA就不用进行信道建模测试呢?
在SISO OTA测试时的确没有信道建模,但是在传导方式测试中就有信道建模的测试。SISO OTA负责测得产品的辐射的发射和接收射频性能,传导的信道模拟测试负责测试在仿真环境中的射频性能,当两个性能都好时才是真的好。通常一款成熟的芯片方案会完成大量的传导信道模拟测试,厂家使用同一款芯片及其方案,整机的无线性能大多依赖天线的设计,让大多数人觉得只要SISO OTA测试结果好就产品性能就好,但这种观点并不适用与支持MIMO的产品。
问题二:为什么MIMO OTA不能像SISO OTA一样,使用SISO OTA方式测试辐射的射频性能,使用传导方式进行信道建模测试呢?
SISO OTA测试是模拟自由空间(即理想情况下传播路径中没有高楼、地面、墙壁等反射)下产品的接收和发射性能,主要反映了产品的天线和部分的射频性能,对于不支持MIMO的产品,结合传导的信道模拟的测试结果,已经可以做为性能好坏的判断依据。
但对于支持MIMO的产品来说,仅测量单天线的辐射性能是不够的,MIMO OTA测量重点是信道在空间的相关性上对其性能的影响,空间相关性是一个非常重要的参数,它包含了天线以及传输信道两者的特性。事实上,已知信道模型而未知天线特性是无法得到相关性的,同样地,已知天线特性而未知信道模型也无法得到相关性。因此,必须同时考虑天线和传输信道两者的特性才可以测试MIMO终端。现在的产品上的功能越来越多,里面的器件也越来越密集,空间也就越来越小,在狭小空间内解决空间相关性的难题,这就考验射频和天线设计功底了,需要使用MIMO OTA的测量方式验证和改进产品的性能。
举一个例子,一个产品支持2x2的MIMO,也就是说有两根天线。如果按照SISO OTA的方式,那就要两根天线分开测试,就会得到两个结果。那么问题来了:实际的MIMO天线性能是两个结果相加吗?你怎么知道当两根天线同时工作的时候,它们能同时达到最好的性能?你又是怎么知道两根天线不会因为相关性而导致性能严重降低?单根天线的性能只有一种情况,但是多根天线组合后的性能,是无法靠单根天线的性能叠加进行计算的。所以说SISO OTA并不适合测试MIMO的性能。
MIMO本质上更偏向于数字信号处理,它的性能强烈依赖于天线性能(不仅仅是在说增益或天线效率)和信道环境两者。从通信芯片方面看,性能不仅仅是处理速度,芯片算法有效性严重依赖于信道,而天线只是信道的一部分。所以厂商即使用同一款芯片及其方案,整机的无线性能也可能有差异。
来源:BALUN原创 作者:廖建明 责任编辑:芭拉小编
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