目前，標(biāo)準(zhǔn)的OTA測(cè)試系統(tǒng)是SISO(單輸入/單輸出)，如主流的2G，3G和WLAN的802.11a/b/g等設(shè)備，其主要的測(cè)試指標(biāo)是TRP(總輻射功率)和TIS(總?cè)蜢`敏度)?，F(xiàn)代無(wú)線(xiàn)技術(shù)如LTE，HSPA+，WI-FI和WiMAX為了提高數(shù)據(jù)傳輸速度，都開(kāi)始采用MIMO(多輸入/多輸出)技術(shù)。MIMO技術(shù)能提高無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)目煽啃?，提高無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的頻譜效率，是面向未來(lái)的關(guān)鍵技術(shù)。隨著MIMO技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，需要完整而成熟的評(píng)估MIMO設(shè)備的輻射吞吐量的測(cè)試要求和測(cè)試方法。

MIMO技術(shù)利用空時(shí)復(fù)用的方式提高了頻譜分配的信道容量，智能的根據(jù)信道環(huán)境優(yōu)化通信系統(tǒng)的性能。因此，為了評(píng)估多天線(xiàn)終端必須將多種信道環(huán)境在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行真實(shí)準(zhǔn)確的重現(xiàn)，使MIMO測(cè)試可重復(fù)、可控制，下面具體介紹幾種MIMO OTA的測(cè)試方法。

1. 多天線(xiàn)電波暗室法

圖1、多天線(xiàn)電波暗室法

在電波暗室中，基站模擬器的信號(hào)通過(guò)信道模擬器預(yù)定義的信道模型后，通過(guò)若干對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物中心的雙極化天線(xiàn)(即多探頭)，經(jīng)空間輻射傳播到EUT，使之經(jīng)歷所需要的信道衰減，觀察并記錄其吞吐量表現(xiàn)。目前可以支持本方法的信道模擬器有Anite和Spirent公司提供的信道模擬器。多天線(xiàn)電波暗室法又分為兩種模式，一種是圓環(huán)模式(多簇模式)，另一種是圓弧模式(單簇模式)。

2. 混響室法

圖2、混響室法

混響室法是Bluetest公司主推的方案，混響室可以在一定程度上模擬現(xiàn)實(shí)的通信信道環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多徑傳播?；祉懯彝ǔＪ茄b備機(jī)械調(diào)諧器或攪拌器以改變(攪拌)內(nèi)部電磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)分布的屏蔽室，屏蔽室內(nèi)部傳播的電磁波通過(guò)無(wú)窮多次反射，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)隨機(jī)化，形成一個(gè)均勻多徑的環(huán)境。混響室法也可加入信道模擬器，可以更好的模擬完整的空時(shí)信道傳播環(huán)境。

3. 兩步法

圖3、兩步法

Agilent提出先在電波暗室獲取終端的方向圖，再將方向圖數(shù)據(jù)導(dǎo)入到基帶信道仿真器當(dāng)中，然后對(duì)DUT進(jìn)行傳導(dǎo)測(cè)試。該技術(shù)提供了一個(gè)快速、低成本的MIMO OTA測(cè)試方案，但無(wú)法支持類(lèi)似波束賦形等通過(guò)實(shí)現(xiàn)改變天線(xiàn)方向圖而改善終端性能的新技術(shù)。

4. 雙通道法

圖4、雙通道法

雙通道法在距離UE相同的距離處放置兩個(gè)雙極化可改變?nèi)肷浣堑奶炀€(xiàn)，分別發(fā)射不同的MIMO下行信號(hào)，各種方位角和極化方式組合便可得到UE天線(xiàn)的總體特征。該方法可在原有的單天線(xiàn)SISO OTA測(cè)試暗室進(jìn)行升級(jí)，在3GPP RAN4的2013年11月的一次會(huì)議中，該方法未被列入正文。

針對(duì)多天線(xiàn)電波暗室測(cè)量方法，ETS和SATIMO各自推出了MIMO OTA測(cè)試系統(tǒng)，下面詳細(xì)介紹SATIMO的MIMO OTA測(cè)試系統(tǒng)。

StarMIMO使用24到64個(gè)MIMO雙極化探頭矩陣，為MIMO(多輸入多輸出)設(shè)備提供了靈活、快速、高效的端到端測(cè)試，能完成以RX(下行鏈路)分集和MIMO(多輸入多輸出)為基礎(chǔ)的無(wú)線(xiàn)設(shè)備的空中性能評(píng)估，支持的無(wú)線(xiàn)技術(shù)包括HSPA，LTE，IEEE802.11和WiMAX。

StarMIMO有StarMIMO-H和StarMIMO-HU兩種配置。StarMIMO-H由一個(gè)環(huán)狀、多探頭水平拱組成(如圖5)，只能實(shí)現(xiàn)MIMO OTA測(cè)試，不能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的SISO OTA測(cè)試。StarMIMO可增加用于傳統(tǒng)的天線(xiàn)輻射模式以及SISO OTA的垂直拱升級(jí)為StarMIMO-HU。StarMIMO-HU由水平拱和垂直拱共同組成(如圖6)，即可實(shí)現(xiàn)MIMO OTA測(cè)試，又可實(shí)現(xiàn)SISO OTA測(cè)試。StarMIMO-HU可在原來(lái)的SISO OTA測(cè)試系統(tǒng)SG24，SG32或者SG64的基礎(chǔ)上增加水平橫向拱升級(jí)而成。

圖5、StarMIMO-H

圖6、StarMIMO-HU

StarMIMO的測(cè)試原理：無(wú)線(xiàn)電通信儀產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)空間通道模擬器(SCE)定義的信道模型(包括延時(shí)擴(kuò)展、快速衰落、路徑延遲和多普勒頻移)創(chuàng)建多路徑信號(hào)。這些信號(hào)隨后由放大器放大，并由探頭同時(shí)發(fā)送到不同位置。該些探頭可以用于表示直接信號(hào)、多路徑信號(hào)或干擾信號(hào)，這樣就可在受測(cè)設(shè)備(DUT)位置創(chuàng)建一個(gè)特定射頻傳播環(huán)境(如圖7)。

圖7、StarMIMO測(cè)試原理