真实4*4MIMO测试——WTE200无线综合测试仪
时间:2023-07-20 阅读:45
当今社会是一个万物互联的时代,而手机则是作为我们和外界沟通的桥梁,不仅可以帮助我们在日常生活中增添不少休闲娱乐项目,还可以让我们可以足不出户也能看遍世界,更有甚者有不少人对手机的依赖程度甚至可以将其视为身体的一部分。
手机固然重要,但是我们都清楚手机自身是无法上网的,如果说手机比做一间房间,要想房间灯火通明带来温暖,就必须要有水电支持,都在和手机进行通信的网络其实就是跟水和电,手机能够畅快上网的,离不开这些幕后功臣。
在早期流量费漫天要价的时代,也并不是所有人都能真的实现手机的“流量自由”,直到WiFi技术的广泛应用才算妥善解决了因巨额流量费让大家无法畅快上网的难题。提起WiFi就不得不提起它的“黄金搭档”——路由器。
无线路由器是一款令人又爱又恨的电子产品,我们一方面在享受它给我们带来WiFi上网的同时另一方面又常常会被网速受限、信号不好等原因受一大堆气。不禁让人发文有没有什么办法能让网速更快呢?其实的办法自然是多来几根天线,多几根虚拟的网线一起收发数据就能解决问题,这样不仅可以让网速倍增甚至还可以让信号能多穿两堵墙,这就是大名鼎鼎的MIMO技术,也叫做:多输入多输出(Multi Input Multi Output),这个多输入多输出就是针对这个无线信道来说的。
无线路由器如此,在那高高的铁塔上,4G基站和你的手机也在做着同样的事情。正是由于和4G紧密结合的MIMO技术,让我们能体验飞一样的上网速度,同时像移动联通电信这样的运营商的成本也大幅降低,在激烈的竞争下纷纷推出套餐,我们终于能够得以摆脱对流量和WiFi的依赖,都可以畅快地看视频了。
MIMO的分类
首先,我们前面提到的MIMO,均指的是在下载方向上大幅提升网速。这是因为在现阶段,我们对下载的需求更为强劲。想想看,你可能动辄下载几十个G的视频,而上传却大多是几个M的照片而已。
既然MIMO叫做多输入多输出,必然涉及到多天线创造的多条传输路径。俗话说,一个巴掌拍不响,不但基站要支持多天线发射,手机也要用多天线接收来迎合。
我们不妨从简到难逐步分析,以常见的两天线为例,如下图基站和手机天线个数不同的几种情况。在忽略天线外观的细节后,实际上基站的天线很大很直观,手机的天线很小隐藏在内部,虽然能力不同,但它们在通信中的地位是一样的。
上图所示根据基站和手机的天线数的不同,可分为SISO,SIMO,MISO和MIMO四种类型。它们的英文含义如下:
① SISO:单输入单输出 ( Single Input Single Output )
② SIMO:单输入多输出 ( Single Input Multiple Output )
③ MISO:多输入单输出 ( Multiple Input Single Output )
④ MIMO:多输入多输出 ( Multiple Input Multiple Output )
让我们从最基础的SISO开始。
基站和手机各一根天线,我发你收。这时我们可以把基站和手机想象我们两个人(“我”是基站,“你”是手机),中间的传输路径想象成连通双方的的公路。所以我们二人之间的“通信”指的就是我在公路的这头用一个嘴巴说话,你在公路的另一头用一只耳朵倾听;这样的通信系统无疑是十分简单,但是同时也是非常脆弱的,比如台风暴雨等自然气候的变化,公路的堵车等等外界因素都会直接影响并作用在“我”说话的音量上,造成“你”听不清我的声音,断断续续或者直接听不见,形成我们之间的通信不畅或者失联。
那么我们就需要想办法避免通信不畅或者失联的情况,一种办法就是:SIMO:增强手机的接收能力。
既然改变不了无线传输环境,那就改变自己吧,于是你为自己增加了一幅天线。这就相当于你一个耳朵听不清的时候,可以用另一个耳朵一起倾听,这样一来,从我发出的消息就有两条路能到达你这边了!只是这两条路都来自我的同一跟天线,只能发送相同的数据。
这样一来,条路上发送的数据,丢一些也没关系,手机只要能从任意一条路径上收到一份就够了,虽然容量还是一条路没有变,成功收到数据的概率却提高了一倍。这种方式也叫做接收分集。
那么,MISO又是怎么回事呢?
其实也很容易理解:就是你还是保持用一个耳朵听,但是我的“嘴巴”增加到了两个。如此一来,我们之间沟通的道路也就变成了两条,而且我还能可以同时说两份不同的信息数据。
从我的角度来看貌似确实可行,但实际上你只有一耳朵在听,两条路径最终还是要合成一路。所以我还是只能发相同的东西,这样一来,每条路上发送的数据,丢一些也没关系,只要不是两条路上的东西都丢了,通信就能正常进行。
虽然容量还是一条路没有变,通信的成功率却提高了一倍。这种方式也叫做发射分集。
最后我们一起看一下身为重头戏的MIMO到底是怎么回事。
如上图所示为2*2MIMO,即基站和手机之间2*2=4条传输路径了,似乎复杂了不少,可以肯定的是,因为基站和手机都有两根天线,硬件上具备同时收发两路数据的条件了。这种利用多天线,复用空间中不同的传输路径并行发送多份不同数据来提升容量的方法就叫空分复用。
那么它的容量跟一条路径相比能提升多少呢?从前面对SIMO和MISO的分析来看,容量似乎取决于收发双方的天线个数。
木桶原理告诉我们:一只水桶能装多少水取决于它最短的那块木板。这就也是判断MIMO容量的办法:比较基站和手机的天线数,容量总是受制于天线数少的一方。
4x4 MIMO可以同时发送和接收4路数据,其容量可以达到SISO系统的4倍,而4x2 MIMO因为接收天线只有两根,只能同时接收2路数据,其容量只能达到SISO系统的2倍,效果。因此市面上也会经常碰到一些商家自称其产品可以支持4*4MIMO的口号,以此吸引广大消费者的眼球,以博取销量。可实际上大多数是采用两台设备分别使用2*2MIMO拼接而成,并非真正的4*4MIMO测试,无法始终保持二者之间传输容量,因为会受到传输路径的限制,也不可能测试出4*4MIMO的吞吐量。而且其2*2 MIMO系统甚至还有可能退化成SIMO、MISO等系统,也就意味着从空分复用退化成了发射分集或者接收分集,基站的期望也从追求高速率退化到了保证接收成功率了。
中承科技WTE系列无线综合测试仪,是专门面向无线通信解决方案(比如智能家居、智能手机、无线网卡、WTS无线耳机及其他无线产品)的理想测试解决方案;其中WTE200无线综合测试仪拥有四路真实且独立的射频硬件,支持真实 4*4 MIMO的辐射功率,灵敏度,分集增益和天线吞吐量等测试,是目前市面上仅有的4*4MIMO测试仪表。
主要特点
1.支持MU-MIMO OTA测试;
2.超高吞吐量协议的信令测试;
3.支持Wi-Fi6/6e产品的射频测试;
4.支持 WLAN (802.11 a,b,g,n,ac,ax) SISO/MIMO的辐射功率,灵敏度,分集增益和多天线吞吐量等测试;
核心优势
是可用于在产线研发过程中排查问题的多功能测试仪
1.四层协议分析:通过对四层协议(RF/PHY/MAC/Transport)数据测试可视化、各层测试数据实时联动,可以帮客户快速准确定位产品问题。
2.真实4*4MIMO测试:拥有四路真实且独立的射频硬件,支持 4*4 MIMO的辐射功率,灵敏度,分集增益和天线吞吐量等测试;
3.具有超大功率测量动态范围:无需额外配置放大器即可精确检测功率低至-80 dBm的微弱无线信号更加适合Wi-Fi OTA测试;
4.:测试结果数据可以直接与行业企业同类竞品对标对齐(小于1dBm),测试性能*且价格远低竞品定价,为客户节约研发及生产成本。