深入淺出丨輻射兩步法（RTS）

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

輻射兩步法 MIMO OTA 測(cè)試

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)于 MIMO OTA 測(cè)量方法的討論從 2009 年就開(kāi)始了,安捷倫( 2014 年成立的是德科技是原安捷倫電子測(cè)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(duì)此方法進(jìn)行的原理分析,仿真和實(shí)驗(yàn)。后來(lái)與 GTS 公司合作把最初的兩步法演進(jìn)為現(xiàn)在的輻射兩步法。

經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化工作中長(zhǎng)期的討論和對(duì)比測(cè)試,MPAC 被指定為參考方案(reference solution),在今年 5 月份結(jié)束的 3GPP 會(huì)議上,MIMO OTA 討論組一致通過(guò)了在所有 FDD 比對(duì)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(cè)試結(jié)果的決議。

輻射兩步法就是把

MIMO OTA 的測(cè)試分成兩步

▼

? 第一階段,先在暗室做方向圖的測(cè)量,利用終端的上報(bào)功能測(cè)出待測(cè)件的輻射方向圖;

? 第二階段,把在第一階段中測(cè)到的方向圖信息加載到信道仿真器中,模擬出包含了待測(cè)機(jī)天線特性的無(wú)線信道,基站仿真器輸出的下行信號(hào)先和加載了待測(cè)件方向圖信息的無(wú)線信道進(jìn)行卷積,然后通過(guò)測(cè)量天線發(fā)射出來(lái),進(jìn)行接收機(jī)的性能測(cè)試。

▲ 單臺(tái)儀表 UXM 支持輻射兩步法 MIMO OTA 測(cè)試方案
為行業(yè)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)

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

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(wèn)題的隔離與產(chǎn)品性能的優(yōu)化。由于兩步法把測(cè)試分兩步走,第一步先測(cè)得到了天線的方向圖信息,通過(guò)結(jié)合需要測(cè)量的無(wú)線信道模型, 可以分析出待測(cè)件在方向性信道下,各種姿態(tài)以及不同朝向下接收機(jī)前端經(jīng)過(guò)天線后收到的多路信號(hào)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(cè)量各個(gè)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(duì)比分析,可以方便查找問(wèn)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(cè)量首先需要解決暗室的問(wèn)題, 輻射兩步法完全可以重用已有的 SISO 暗室,對(duì)傳統(tǒng) SISO 暗室只需要做軟件的升級(jí),大大節(jié)約了測(cè)試成本。解決了那些研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(cè)試不確定度小,測(cè)量系統(tǒng)搭建簡(jiǎn)單,校準(zhǔn)簡(jiǎn)單易行。對(duì)于今年 5 月份 3GPP RAN4 會(huì)議上討論通過(guò)的不同測(cè)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(gè)儀表的測(cè)量方案,系統(tǒng)搭建和校準(zhǔn)非常簡(jiǎn)單。

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

開(kāi)放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才