MIMO波束赋形及其对TD-LTE测试的影响

移并不敏感 ，但MIMO波束赋形对与相位有关的精度不良现象尤为敏感。

    图4显示的是一个DoA错误为ε度的典型8天线统一线性阵列的辐射模式。8度的错误会导致波束赋形增益出现10 dB的损失，而当错误达到14度时，整个链路都将损失殆尽。

图4　相位错误及其对波束赋形增益的影响（8天线线性阵列）

    因此，要想对MIMO波束赋形进行精确的测试，就必须对系统执行定期的相位校准。虽然也可对用于测试MIMO波束赋形的信道仿真系统进行手动相位校准，但用户在这种校准中所花的时间可能为测试所需时间的5~8倍。更重要的是，手动相位校准需要断开并重新连接多个RF连接器，这将会对系统的长期稳定性产生不利影响。

    解决的办法就是自动化相位校准，将该能力和动态环境以及几何信道模型作为现代信道仿真器的"必备"能力。先进的信道仿真系统现在已经能够提供自动化的相位校准而无需手动干预，这在很大程度应归功于原型8×n MIMO波束赋形系统基础研究方面的进步。在一个自动化相位校准系统中，只需一个按键或轻点鼠标，就可以准确地调整系统所用每个无线电链路的相位精度，而且无需断开电缆。更重要的是，这种作法将有效确保测试结果的有效性和精确度。

5　思博伦VR5 HD大幅降低MIMO测试的复杂性

（1）简化和改善先进技术MIMO接收机的测试

    思博伦通信的VR5 HD空间信道仿真器能够解决现代多高天线数无线技术所用RF接收机测试有关的各种问题。VR5的设计目标就是为尖端移动设备和基站的测试工作提供更高的效率和易用性。

    LTE等先进的无线技术（包括先进LTE和TD-LTE）都有赖于多天线技术（MIMO和波束塑型）来满足公众对更高数据速率的感观需求。这将给负责执行RF测试的人带来许多的问题。首先遇到的，也是最明显的问题是，必需仿真和控制数量极大的信道。

（2）VR5硬件平台

    仿真一个MIMO信道需要m×n个独立的仿真无线电信道，其中的m为发射器的天线组件数量，而n为接收器的组件数量。如果需要执行双向或交接测试，则所需要的链路数立即便会加倍。VR5便是针对此类测试案例而设计的，使用单个6U硬件单元便可满足更高的测试需求。

    VR5还集成了测试所需的常用RF组件。分离器、组合器和复用器等被动组件都集成在该单元中，而且该系统的输出功率和动态范围也经过专门设计，因此无需再使用板载放大器。

    面向无线市场的新型测试设备 "为未来做好准备"，因此实施高一个数量级的RF质量规格。VR5带来了全新的RF处理能力，包括尖端的输出功率范围、噪音地平，以及总体信道质量。凭借其性能拓展空间，VR5可以轻松地满足未来几年中可能出现的任何测试需求。

（3）MIMO和空中MIMO（MIMO-OTA）测试

    大规模商用MIMO部署也给测试实验室带来了新的挑战。例如，在传统的单路输出、单路输出（SISO）无线连接中，接收机天线的朝向几乎不会对性能产生影响。但在MIMO中，信道的效能是接收机天线组件和发射机天线组件之间空间关系的一项直接职能。

    VR5提供完整的MIMO信道关联控制，从而能够应对所有这些测试案例。思博伦还添加了一种称为动态关联（Dynamic Correlation）的关联相关特性，它可以仿真由运动造成的实时关联变化。

    MIMO部署造成的另外一项复杂问题是，天线及天线组件物理设计和朝向的影响。在多数使用信道仿真器的测试中，仿真器一般都通过电缆与接收机天线连接。由于物理天线的接收能力已变得非常关键，因此空中MIMO（MIMO-OTA）测试也成为测试天平中的一个重要组成部分。空中MIMO测试常常会被误认为就是现场测试，但实际上它指的是屏蔽环境中的受控辐射测试。

    MIMO-OTA使用无回声屏蔽室或反射舱将被测设备与外界干扰隔离开来。在前一种环境中，屏蔽室的内墙会吸收和散射RF能力，使这种由仿真器-屏蔽室构成的组合能够精确地控制被测设备所受的RF能量。在反射舱中，舱壁反射被用来精确创建一个丰富的空中多径环境。

    在上面描述的两种OTA方法中，测试所需的信道仿真器必须能够生成受控的RF条件，并将屏蔽舱室的特性也考虑在内。由于思博伦积极参与了制订MIMO-OTA标准的行业机构，VR5也具备独特的优势，能够提供切实可行的MIMO-OTA测试。利用一种可选的软件，还可将需要的信道特性映射到屏蔽室参数中，并创建出由VR5生成的信道。