深入淺出丨輻射兩步法（RTS）

2017-07-01 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

輻射兩步法 MIMO OTA 測試

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對于 MIMO OTA 測量方法的討論從 2009 年就開始了,安捷倫( 2014 年成立的是德科技是原安捷倫電子測量事業(yè)部)在 2009 年 MIMO OTA 方法的討論中就提出了兩步法,并對此方法進行的原理分析,仿真和實驗。后來與 GTS 公司合作把最初的兩步法演進為現(xiàn)在的輻射兩步法。

經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化工作中長期的討論和對比測試,MPAC 被指定為參考方案(reference solution),在今年 5 月份結(jié)束的 3GPP 會議上,MIMO OTA 討論組一致通過了在所有 FDD 比對頻段中,RTS (輻射兩步法)可以得到和 MPAC (多探頭法)完全一致的測試結(jié)果的決議。

輻射兩步法就是把

MIMO OTA 的測試分成兩步

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? 第一階段,先在暗室做方向圖的測量,利用終端的上報功能測出待測件的輻射方向圖;

? 第二階段,把在第一階段中測到的方向圖信息加載到信道仿真器中,模擬出包含了待測機天線特性的無線信道,基站仿真器輸出的下行信號先和加載了待測件方向圖信息的無線信道進行卷積,然后通過測量天線發(fā)射出來,進行接收機的性能測試。

▲ 單臺儀表 UXM 支持輻射兩步法 MIMO OTA 測試方案
為行業(yè)帶來的優(yōu)勢

首先,輻射兩步法的測量結(jié)果和已經(jīng)成為 CTIA MIMO OTA 測量標(biāo)準(zhǔn)的多探頭方法(MPAC)測量結(jié)果的一致性是被 3GPP 認可的。在今年 5 月份結(jié)束的 3GPP RAN4 會議上有正式批準(zhǔn)的結(jié)論(參見 3GPP 文稿 R4-1705935 第 6 頁)。

然后,輻射兩步法本身能給研發(fā)工程師提供更多的診斷信息,方便問題的隔離與產(chǎn)品性能的優(yōu)化。由于兩步法把測試分兩步走,第一步先測得到了天線的方向圖信息,通過結(jié)合需要測量的無線信道模型, 可以分析出待測件在方向性信道下,各種姿態(tài)以及不同朝向下接收機前端經(jīng)過天線后收到的多路信號的相關(guān)系數(shù),功率不平衡以及總的功率增益。第二步在測量各個朝向下吞吐量 vs 接收到的功率(或信噪比)曲線。根據(jù)兩步結(jié)果之間的對比分析,可以方便查找問題,找到性能優(yōu)化的方向。

再者,輻射兩步法是比較便宜的 MIMO OTA 解決方案。大家都知道,做 OTA 測量首先需要解決暗室的問題, 輻射兩步法完全可以重用已有的 SISO 暗室,對傳統(tǒng) SISO 暗室只需要做軟件的升級,大大節(jié)約了測試成本。解決了那些研發(fā)團隊在已有的辦公大樓里找不到地方新建大暗室的后顧之憂。

此外,使用輻射兩步法的測試不確定度小,測量系統(tǒng)搭建簡單,校準(zhǔn)簡單易行。對于今年 5 月份 3GPP RAN4 會議上討論通過的不同測量方法不確定度分析數(shù)據(jù)是:多探頭方法是 2.65dB,輻射兩步法是 2.08dB,混響+信道仿真器方法是 2. 59dB。另外 Keysight 公司研發(fā)的基站仿真器 UXM 已經(jīng)內(nèi)置了適合做 MIMO OTA 的信道仿真器,所以是所有 MIMO OTA 方案中唯一的單個儀表的測量方案,系統(tǒng)搭建和校準(zhǔn)非常簡單。

最后,輻射兩步法有更好的擴展性。MIMO 通道增加的成本比較低,更易于實現(xiàn)對信道模型從 2 維到 3 維的擴展。

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