迎接八天線LTE測(cè)試的挑戰(zhàn)
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圖3：8×2 MIMO波束賦形測(cè)試的信道仿真。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的要求只會(huì)變得越來越具有挑戰(zhàn)性和越來越苛刻。一個(gè)實(shí)例就是雙流波束賦形應(yīng)用，其中包含兩個(gè)從不同物理位置與同一eNodeB BTS通話的用戶設(shè)備。所需的測(cè)試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中包含一個(gè)8×4雙向MIMO信道(也就是具有32個(gè)數(shù)字信道的16個(gè)RF信道)。另外一個(gè)實(shí)例就是IRC。對(duì)IRC進(jìn)行測(cè)試，需要eNodeB BTS(本測(cè)試案例中的被測(cè)設(shè)備(DUT))從一個(gè)“期望”的用戶設(shè)備和多個(gè)引起干擾的用戶設(shè)備接收信號(hào)，并且測(cè)試還要考慮到衰落的效應(yīng)。
隨著新技術(shù)的開發(fā)和現(xiàn)有技術(shù)在高天線數(shù)MIMO系統(tǒng)中的部署，未來還會(huì)出現(xiàn)一些挑戰(zhàn)性的測(cè)試場(chǎng)景。例如，多用戶MIMO(MU-MIMO)并非什么新的測(cè)試，但在LTE的MIMO用戶設(shè)備條件下進(jìn)行此類測(cè)試則會(huì)帶來一些重大的挑戰(zhàn)，因?yàn)橛卸喾N復(fù)雜的技術(shù)都以“分層”的方式層疊在一起。在MU-MIMO中，系統(tǒng)會(huì)使用信號(hào)處理來發(fā)揮多用戶設(shè)備之間的空間差異特性。另外一個(gè)實(shí)例是LTE-A中的多點(diǎn)協(xié)作(CoMP)傳輸。當(dāng)用戶設(shè)備連接至多個(gè)eNodeB BTS時(shí)(通常在重疊的蜂窩邊緣處)，該技術(shù)會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)冗余加以利用。
圖4顯示了測(cè)試雙流波束賦形、MU-MIMO和具有集成雙向MIMO信道的CoMP時(shí)的一個(gè)典型緊湊設(shè)置。集成式解決方案的信道密度所發(fā)揮的作用遠(yuǎn)不止于在有限的實(shí)驗(yàn)室空間中應(yīng)對(duì)大量RF信道的挑戰(zhàn)。在相信校準(zhǔn)和穩(wěn)定性方面，它也是一種更穩(wěn)定的平臺(tái)。
圖4：這種緊湊的測(cè)試設(shè)置可應(yīng)對(duì)雙流波束賦形、MU-MIMO和CoMP測(cè)試場(chǎng)景。
幾何信道模型
當(dāng)需要對(duì)LTE和LTE-A系統(tǒng)的先進(jìn)天線技術(shù)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，基于相關(guān)矩陣的傳統(tǒng)MIMO信道建模便無法勝任了。這種傳統(tǒng)的建模方法無法捕獲MIMO信道的空間特性或前文所討論過的先進(jìn)天線技術(shù)的效果。
多數(shù)基于相關(guān)矩陣的MIMO信道建模都建立在這樣一個(gè)假設(shè)之上：信號(hào)離開發(fā)射天線時(shí)是全向的，并且它也以同樣的方式到達(dá)接收天線。但在MIMO波束賦形中，實(shí)際情況并非如此。
為解決這一問題，研究團(tuán)體提出了一種全新的信道建模方法，即所謂的幾何信道建模(GCM)。在GCM中，從發(fā)射天線到接收天線的每條信號(hào)路徑都在幾何上受到追蹤，并被合并起來形成信道。這種方法在本質(zhì)上為天線模式和極化提供了支持。由于這些特性，GCM已被選定對(duì)下一代無線技術(shù)進(jìn)行評(píng)估。
實(shí)時(shí)衰落
實(shí)現(xiàn)反復(fù)試驗(yàn)的研發(fā)故障診斷。在動(dòng)態(tài)或移動(dòng)場(chǎng)景中，信道參數(shù)會(huì)隨時(shí)間而改變。實(shí)時(shí)衰落使研發(fā)人員可對(duì)信道參數(shù)編制腳本，從而對(duì)信道動(dòng)態(tài)加以模仿。利用實(shí)時(shí)衰落引擎，為波束賦形測(cè)試創(chuàng)建不同類型用戶設(shè)備移動(dòng)的工作將會(huì)非常地簡(jiǎn)潔和直觀。
研發(fā)測(cè)試需要能夠靈活地控制信道，從而進(jìn)行故障診斷。加上幾何信道建模，實(shí)時(shí)衰落使得工程師能夠?qū)σ豁?xiàng)或多項(xiàng)信道參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且立即獲得響應(yīng)。這種“反復(fù)試驗(yàn)的故障診斷”方法在產(chǎn)品的開發(fā)上是通用的，而且已被廣泛用于各類系統(tǒng)性能測(cè)試中。
由于整個(gè)行業(yè)都在為實(shí)現(xiàn)更新的無線應(yīng)用而追求更高的數(shù)據(jù)速率，所用的天線數(shù)量和先進(jìn)天線技術(shù)的復(fù)雜性都必然會(huì)與日俱增。這種趨勢(shì)將對(duì)用先進(jìn)天線技術(shù)對(duì)LTE和LTE-A進(jìn)行測(cè)試構(gòu)成巨大的挑戰(zhàn)。因此，有關(guān)測(cè)試場(chǎng)景的新的思維方法和方式都將不可或缺。
八天線系統(tǒng)可以將2×2 MIMO系統(tǒng)所用的射頻信道數(shù)量提高四倍，而研究人員已經(jīng)開始探討需要2×2系統(tǒng)8倍天線組件數(shù)量的技術(shù)。如果在實(shí)驗(yàn)室中復(fù)現(xiàn)互易式高天線數(shù)測(cè)試場(chǎng)景，將會(huì)面臨空間和其它資源方面的諸多嚴(yán)重制約。與傳統(tǒng)的信道建模相比，新興的先進(jìn)天線技術(shù)又會(huì)帶來另一挑戰(zhàn)。當(dāng)測(cè)試人員需要完整理解系統(tǒng)性能時(shí)，在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試必不可少。
能夠應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的有效測(cè)試方法，必須使用可支持各種先進(jìn)天線技術(shù)的幾何信道建模。它還必須能夠以實(shí)時(shí)方式運(yùn)行動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。最后，這種測(cè)試方法還必須能夠可靠、高效地創(chuàng)建八天線系統(tǒng)中雙向MIMO信道的所有細(xì)節(jié)，并且能夠在緊湊的尺寸中實(shí)現(xiàn)這些功能。
評(píng)論