MIMO两步法测试——快速低成本的MIMO测试

2016年8月新益技术有限公司成功实现了在MIMO两步法测试，该系统提供了一个快速、低成本的MIMO OTA测试方案，运用该技术方案原有OTA测试系统经软硬件升级后可同时满足SISO和MIMO两步法的测试需求系统采集DUT在二维空间中任意组合方向模型下的的性能数据，通过计算得到DUT在真实工作环境下的吞吐量与灵敏度表现。该方案目前已经取得多家手机芯片厂商和集成商的认可。

现代无线通信系统需要提供越来越高的数据速率，通过使用多天线系统(典型的MIMO)，可以使数据速率和信道容量有了比较大的提升。因此MIMO系统已广泛应用于多种移动通信标准，也成为了未来移动通信标准的必选项目。2016年8月新益技术有限公司完成了MIMO两步法测试方案，该技术提供了一个快速、低成本的MIMO OTA测试方案，运用该技术方案原有OTA测试系统经软硬件升级后可同时满足SISO和MIMO两步法的测试需求。

图1 集成SISO测试和MIMO两步法测试的SY16系统

新益MIMO研发负责人提出：“随着无线互联网多媒体通信的快速发展， 无线通信系统的容量与可靠性亟待提升， 常规单天线收发通信系统面临严峻挑战。而结合空时处理的多天线技术——多入多出（MIMO）通信技术，提供了解决问题的新途径。”LTE/ LTE-Advanced 和802.11ac 等先进的无线通信技术均采用了 MIMO（多输入多输出）多天线技术作为关键技术，为了准确验证 MIMO 天线及设备性能，终端设备厂商需要一个可重复、可控制的准确模拟、生成信道模型的测试系统。MIMO 系统利用无线信道的多径传播，开发空间资源，建立空间并行矩阵传输通用空时联合处理提高无线通信系统的容量与可靠性。 然而，决定空时处理性能的关键因素在于无线传播信道的空时特性。因此对于支持MIMO技术设备的测试方案需要引入信道模型。

图2  MIMO两步法测试原理

2016年8月新益技术首家推出Sunvey MIMO Measurement测试软件，该软件配合新益技术暗室进行使用，测试方案如图2所示。在计算机上安装MIMO – Two Stage测试软件，软件通过控制UXM测试仪发射LTE信号，信号经过射频处理后将通过RF线传给探头阵列，软件根据特定的算法，控制被测设备旋转与探头极化切换，DUT从各个方向接收信号，从而形成理想的射频环境模型，手机（DUT）在不同方向接收信号，再将获取到的信息导入到信道模型中。模拟真实环境中信号的传播，在该环境下接收载波信号，将其进行变频，解调和其他基带处理，得出相关解调参数，如误码率，数据速率等，并通过抱杆内的link天线发送至仪器的接收端口，形成通信闭合回路。系统采集DUT在二维空间中任意组合方向模型下的的性能数据，通过计算得到DUT在真实工作环境下的吞吐量与灵敏度表现。

图3  MIMO两步法软件测试界面
MIMO两步法测试软件按照3GPP规范进行吞吐量测试，根据所选的测试类型测试，测试类型分为TP Vs Power（吞吐量与功率关系，如图5）和TP Vs SIR（吞吐量与信噪比关系如图6）两种测试模式。软件中支持UMA和UMI两种信道模型。

图4 MIMO两步法 方向图

图5  TP Vs Power测试

图6  TP Vs SIR测试