解决MIMO技术无线区域网路生产测试新挑战

1. 避免透过区域网路（LAN），或是OBT内建或个人电脑（PC）外接的通用序列匯流排（USB）来传送撷取资料（例如I/Q取样）。理想上，信号处理器应该要能直接存取撷取存储器的内容。
2. 尽可能从单一次撷取到的资料中执行最多次的量测，包括所有多频道的MIMO量测。
3. 选用专为快速处理OFDM信号而设计的数字信号处理器（DSP）。
4. 尽可能将最多的信号处理工作丢给具有“即时”处理能力的硬件，如FPGA可程式化逻辑晶片。
5. 尽可能简化功率量测的演算法，并将频谱量测最佳化，以善用DSP的运算资源，同时仅执行符合原始IEEE规格的频谱量测。
6. 将OBT内的频率和功率切换速度最佳化。
7. OBT的产生器要能迅速地选择和产生封包。
8. 确保OBT的功率准确度规格够好，不需要在测试机台内再使用功率錶。
些标准都达到后，就有可能以非常有效率的方式，在最理想的测试时间内，量测WLAN DUT。除此之外，只要运用适当的频道连结硬体，就可以测试MIMO DUT，且测试时间只会略微增加一点点。

快速的MIMO量测

所述，因MIMO DUT内有额外的发射器和接收器，且MIMO有特定的测试要进行，因此需要执行一些额外的量测。所需的测试方法不仅要能执行额外的测试，还要能维持量测的正确性。使用多部OBT可以达到这样的目的，然而，这种方法的成本对许多制造商来说可能太高了。另一种方法是使用单一部OBT，并设计一种方法来连接DUT和OBT，目标是要将量测速度最佳化并兼顾量测的正确性。有两种做法可供参考：

1.功率分配器/结合器（Power Splitter/Combiner）
使用功率分配器/结合器，将每一个MIMO频道与OBT相连接（图1中的上图）。这种结合的方法对某些制造商而言，或许会有吸引力，因为只要在每个频道上使用特定且已知的payload资料，可能就可以提供虚拟的EVM量测，能大致看出每个TX的效能。然而，也可能无法判定因频道隔离度不佳或暂态变化造成MIMO效能变差的状况，另外，也无法检查RX路径的MIMO效能。

2.切换矩阵（Switch Matrix）
使用切换矩阵的方法（图1中的下图）可避免这些缺点，但是否也能避免测试时间大幅增加的问题？使用这种方法也还不清楚可以量测出多真实的MIMO效能，至于测试时间的问题则可以回过头参考OBT的架构。记住：测试时间与撷取资料的处理方式比较有关，而非处理资料的时间，瞭解这一点以后，合理的下一步就是要确保取样到的所有MIMO TX信号都要出现在DSP的存储器中。这样一来，所需的额外测试时间就只会受限于DSP的能力了。这种方法可能可以测出真实的MIMO效能，如频道的隔离度和EVM，另外，也可能可以测试RX频道的隔离度。其做法有两种：一是将由DUT撷取到的原始MIMO资料传到外部进行处理，以计算出频道的隔离度；二是观察一个没有输入信号之频道的接收信号强度指示器（RSSI）或封包错误率（PER），而另一个频道则连接到产生器，藉此测定隔离度。


图1：使用单一部OBT进行MIMO测试的另一种选择

MIMO特有的测试

1.校准与调校
如同802.11a/b/g WLAN装置一样，MIMO装置也需要校准或调校。其做法是先在预先定义好的特定条件下量测DUT的原始效能、将测试资料储存在测试机台或伺服器中、然后将这份资料处理过的版本下载到DUT中。每一家晶片商都有自己偏好的校准方法。目前观察到的一般趋势是，随着新装置的出现，所执行的校准次数已变得愈来愈少，预计这样的趋势还会持续，最终有可能会免除所有的校准，以便彻底改善每个装置的总体测试时间。

2.参数测试
一旦MIMO DUT成功完成校准程序后，就应该进行完整的测试，且通过测试的机率应该要相当高。这个阶段所要执行的测试需经过审慎的挑选，以便能检测出最多已知的生产问题。许多测试项目与802.11a/b/g WLAN DUT是一样的，另外再加入一些适当的测试，以确保产品具有够高的MIMO效能：

表2：MIMO的测试项目

3.测试时间的考量
图2所示为利用一部OBT来测试802.11a/g装置时，每个项目所花的典型量测时间。

图2：测试典型的802.11a/g装置时每个项目所花费的时间比例

2.11a/g DUT的总测试时间通常介于50和80秒之间，取决于所採用的测试计画和设备。您可能会猜想说：除非每个MIMO频道都个别使用一套测试设备，否则测试时间会与频道数成正比增加，另外还要再加上一些执行MIMO特有测试的时间。不过，实际的情形是，测试时间完全取决于测试仪器的架构，以及在仪器中所设定的测试方式。由图2可以看出，功率和频谱量测是佔据总测试时间最大宗的两项，RX校准和灵敏度测试居次，剩余的其它测试仅佔了总测试时间的一小部份而已。

一步的瓶颈分析可以得知