迎接八天線LTE測試的挑戰(zhàn)
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圖3：8×2 MIMO波束賦形測試的信道仿真。
隨著技術的進步，對測試系統(tǒng)的要求只會變得越來越具有挑戰(zhàn)性和越來越苛刻。一個實例就是雙流波束賦形應用，其中包含兩個從不同物理位置與同一eNodeB BTS通話的用戶設備。所需的測試拓撲結構中包含一個8×4雙向MIMO信道(也就是具有32個數(shù)字信道的16個RF信道)。另外一個實例就是IRC。對IRC進行測試，需要eNodeB BTS(本測試案例中的被測設備(DUT))從一個“期望”的用戶設備和多個引起干擾的用戶設備接收信號，并且測試還要考慮到衰落的效應。
隨著新技術的開發(fā)和現(xiàn)有技術在高天線數(shù)MIMO系統(tǒng)中的部署，未來還會出現(xiàn)一些挑戰(zhàn)性的測試場景。例如，多用戶MIMO(MU-MIMO)并非什么新的測試，但在LTE的MIMO用戶設備條件下進行此類測試則會帶來一些重大的挑戰(zhàn)，因為有多種復雜的技術都以“分層”的方式層疊在一起。在MU-MIMO中，系統(tǒng)會使用信號處理來發(fā)揮多用戶設備之間的空間差異特性。另外一個實例是LTE-A中的多點協(xié)作(CoMP)傳輸。當用戶設備連接至多個eNodeB BTS時(通常在重疊的蜂窩邊緣處)，該技術會對網(wǎng)絡冗余加以利用。
圖4顯示了測試雙流波束賦形、MU-MIMO和具有集成雙向MIMO信道的CoMP時的一個典型緊湊設置。集成式解決方案的信道密度所發(fā)揮的作用遠不止于在有限的實驗室空間中應對大量RF信道的挑戰(zhàn)。在相信校準和穩(wěn)定性方面，它也是一種更穩(wěn)定的平臺。
圖4：這種緊湊的測試設置可應對雙流波束賦形、MU-MIMO和CoMP測試場景。
幾何信道模型
當需要對LTE和LTE-A系統(tǒng)的先進天線技術進行測試時，基于相關矩陣的傳統(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天線技術的效果。
多數(shù)基于相關矩陣的MIMO信道建模都建立在這樣一個假設之上：信號離開發(fā)射天線時是全向的，并且它也以同樣的方式到達接收天線。但在MIMO波束賦形中，實際情況并非如此。
為解決這一問題，研究團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已被選定對下一代無線技術進行評估。
實時衰落
實現(xiàn)反復試驗的研發(fā)故障診斷。在動態(tài)或移動場景中，信道參數(shù)會隨時間而改變。實時衰落使研發(fā)人員可對信道參數(shù)編制腳本，從而對信道動態(tài)加以模仿。利用實時衰落引擎，為波束賦形測試創(chuàng)建不同類型用戶設備移動的工作將會非常地簡潔和直觀。
研發(fā)測試需要能夠靈活地控制信道，從而進行故障診斷。加上幾何信道建模，實時衰落使得工程師能夠對一項或多項信道參數(shù)進行調(diào)節(jié)，并且立即獲得響應。這種“反復試驗的故障診斷”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)性能測試中。
由于整個行業(yè)都在為實現(xiàn)更新的無線應用而追求更高的數(shù)據(jù)速率，所用的天線數(shù)量和先進天線技術的復雜性都必然會與日俱增。這種趨勢將對用先進天線技術對LTE和LTE-A進行測試構成巨大的挑戰(zhàn)。因此，有關測試場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。如果在實驗室中復現(xiàn)互易式高天線數(shù)測試場景，將會面臨空間和其它資源方面的諸多嚴重制約。與傳統(tǒng)的信道建模相比，新興的先進天線技術又會帶來另一挑戰(zhàn)。當測試人員需要完整理解系統(tǒng)性能時，在動態(tài)場景中對系統(tǒng)進行測試必不可少。
能夠應對這些挑戰(zhàn)的有效測試方法，必須使用可支持各種先進天線技術的幾何信道建模。它還必須能夠以實時方式運行動態(tài)場景。最后，這種測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信道的所有細節(jié)，并且能夠在緊湊的尺寸中實現(xiàn)這些功能。
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