应对八天线LTE测试的挑战(二)

2013-09-30 12:57:56来源: 互联网
测试方法

  鉴于前文中所讨论过的原因,行之有效的测试方法必须能够应对所描述的这些挑战:通过便携机体尺寸提供数量较大的互易性RF信道、考虑到天线模式和极化的信道建模,以及在动态(活动)场景中测试波束赋型的能力。双向8×N系统测试所需的信道数量会带来前所未有的挑战。图3显示的是8x2双向测试所用的现代系统图示。传统的信道仿真器可能占用一个40U机架,并且需要大量的外部RF硬件才能实现相同的信道场景。


图3:8×2 MIMO波束赋型测试的信道仿真

  随着技术的进步,对测试系统的要求只会变得越来越具挑战性,而且会变得越来越苛刻。实例之一就是双层波束赋型应用,其中包含两个从不同物理位置与同一eNodeB BTS通话的用户设备。所需的测试拓扑结构中包含一个8×4双向MIMO信道(也就是包含32个数字信道的16个RF信道)。另外一个实例就是IRC。要想对IRC进行测试,需要eNodeB BTS,即本测试案例中的被测设备(DUT),从一个“预期”的用户设备和多个起干扰作用的用户设备接收信号,而且测试中还会考虑到衰减的效应。

  随着新技术的开发和现有技术在高天线数MIMO系统中的部署,未来还会出现一些极具挑战性的测试场景。例如,多用户MIMO(MU-MIMO)并非什么新的测试。但在LTE的MIMO用户设备条件下进行的此类测试则会带来一些重大的挑战,因为有多种复杂的技术都以“分层”的方式层叠在一起。在MU-MIMO 中,系统会使用信号处理来发挥多用户设备之间的空间差异特性。另外一个实例是LTE-A中的协同多点(CoMP)传输。当用户设备连接至多个eNodeB BTS时(通常在重叠的蜂窝边缘处),该技术会对网络冗余加以利用。

  图4显示的是测试双层波束赋型、MU-MIMO和集成双向MIMO信道的CoMP时的典型袖珍设置。集成式解决方案的信道密度所发挥的作用远不止于在有限的实验室空间中应对大量RF信道的挑战。在相信校准和稳定性方面,它也是一种稳定得多的平台。


图4:这种小巧的测试设置可应对双层波束赋型、MU-MIMO和CoMP测试场景

几何信道模型

  当需要对LTE和LTE-A系统的先进天线技术进行测试时,基于关联的传统MIMO信道建模就已经无法胜任了。这种传统的建模方法无法捕获MIMO信道的空间特性或前文所讨论过的先进天线技术的效果。

  多数基于关联的MIMO信道建模都建立在一项假设的基础之上,即信号离开发射天线时是全方向的,而且以同样的方式到达接收天线。4但在MIMO波束赋型中,实际情况并非如此。

  为解决这一问题,研究人员们提出了一种全新的信道建模方法,即所谓的几何信道建模(GCM)。在GCM中,从发射天线到接收天线的每条信号路径都从几何上受到追踪,并且合并在一起而形成了信道。这种方法从本质上为天线模式和极化提供了支持。由于具体了这些特质,GCM已被选定对下一代无线技术进行评估。

  实时衰减

  实时衰减方法可以实时生成信道数据,而不是预先计算出的数据,同时还可以从缓存存储内容中对其加以回放。推动实时衰减有两项主要的动力:创建真正的动态场景并且实现试验和查错式的研发故障查找。在动态或移动场景中,信道参数会随时间而改变。实时衰减使测试人员可对信道参数编制脚本,从而对信道的动态加以模仿。利用实时衰减引擎,为波束赋型测试创建不同类型用户设备移动的工作将会变得非常简洁而直观。

  在研发测试中,需要具备控制信道来实现故障查找的灵活能力。利用几何信道建模和实时衰减能力,工程师能够对一项或多项信道参数进行调节,并且立即获得响应。这种“实验和查错式的故障查找”方法在产品开发中是通用的,而且已经广泛用于各类系统测试中。

  由于整个行业都在为实现更新的无线应用而追求更高的数据速率,所用的天线数量和先进天线技术的复杂性都必然会与日俱增。这种趋势将对包含先进天线技术的LTE和LTE-A测试构成巨大的挑战。因此,新的方法和新的测试场景思维方式都将是不可或缺的。

  八天线系统可以将2x2 MIMO系统所用的信道数量提高至原有水平的四倍。但研究人员已经开始探讨天线组件数量为2x2系统的8倍的技术。如果在实验室中重现互易式高天线数测试场景,将会面临空间和其它资源方面诸多的严重制约。与传统的信道建模相比,新兴的先进天线技术也会带来新的挑战。当测试人员需要完整理解系统的性能时,在动态场景中对系统进行测试是必不可少的。

  能够应对这些挑战的有效测试方法必须使用可支持各种先进天线技术的几何信道建模。它还必须能够以实时方式运行动态场景。最后,这种测试方法还必须能够可靠、高效地创建八天线系统中双向MIMO信道的所有细节,而且必须在小巧便携的设备规格内实现所有这些功能。

关键字:八天线  LTE测试

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0930/article_19656.html
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