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乐视手机全金属外壳天线性能与MIMO OTA测试

2015-05-17   来源:互联网   点击:
下图是我这周末去葡萄牙里斯本参加的EUcap2015会议所要演讲的文章中的一个示意图。手机的4G功能如果没有经过这个系统的验证测试,至少可以说,它的整机无线性能没有经过优化——这个测试方法被称作MIMO OTA。自...
下图是我这周末去葡萄牙里斯本参加的EUcap2015会议所要演讲的文章中的一个示意图。手机的4G功能如果没有经过这个系统的验证测试,至少可以说,它的整机无线性能没有经过优化——这个测试方法被称作MIMO OTA。     自我亮明身份以来,有幸从微博上结识了不少来自小米、360、极路由、中兴、华为、乐视、黑莓等公司的工程师,并通过微博进行了不同程度 的交流——有一部分是因我对相关产品宣传中无线性能的质疑而展开互动的——在沟通过程中,很少有工程师因为技术方面的分歧而造成互相的不愉快,但很显然, 大部分技术人员,尤其是来自新兴互联网背景的那些"大"公司们,对于MIMO和MIMO OTA是缺乏认识的…… 乐视的超级手机 营销人员最近给出了逼格很高的宣传语:        
    我愿意相信乐视的超级手机,其射频与天线研发团队在解决全金属机身带来的难题所付出的努力,但我判断,超级手机没有经过MIMO OTA测试,当然,这是猜测——照旧,如果我错了,欢迎打脸,我会公开道歉。   其实原帖题目想取名为:"MIMO OTA最新进展通报——建议非专业人士请绕行"但是这个题目显然缺少吸引眼球的特质……   这意味着,我这篇文章主要是写给这些研发工程师们的主管们看的:作为一个体现真实性能的测试方法,MIMO OTA对4G等多天线终端的优化和调试必不可少,但对国内大部分靠"拿来主义"的互联网企业来说还太深奥——请不要怪罪工程师,我来帮你们补上这一课! (而对于营销部门的人来说,向来不需要对技术的深入了解,就可以把牛吹到天上——所以我不想为他们多费口舌。我建议营销人员要说明无线性能的优劣,最好能 够拿出测试数据出来,不要光凭嘴。) [page]

【一】国产4G手机有没有经过测试?  

一般消费者,甚至营销人员普遍会提出的一个疑问是:如果我说所有国内厂商都不具备MIMO OTA测试能力是真的,那么难道这么多大厂的手机都是没有经过验证、测试就投入市场销售吗?我的回答是:严格意义上,恐怕这就是目前国产4G手机的实际情况。 但厂商通常可以通过以下折中的替代测试保证最基本的性能:   1. 全盘相信芯片供应商的参考设计——一般研发工程师都懂的,按照图纸搭积木 2. 进行传导测试——验证芯片功能,但把天线得甩开后,无法评估其整体性能 3. 进行单天线的SISO OTA测试——验证天线的匹配情况,及损耗是否可接受,但无法验证整体MIMO性能 4. 进行外场路测——验证整机的性能,但由于外场条件复杂,一般到这个时候,留给研发再优化设计的空间已经不大了,一般没有致命缺陷,基本就这样了    从上面可以看出来,一个产品测试的重要性,对于研发人员来说,是能否提供优化设计的途径,而不仅仅是看一眼产品质量是否有问题,从这个角度上说,是否具备MIMO OTA测试环境和研究能力,一定意义上反映了一个公司对于研发投入的态度和实力。 从目前我了解的情况看,国外芯片厂商Intel,手机商Apple,blackberry,microsoft,Samsung,LG等均已具备不同程度的MIMO OTA研究、测试和优化能力。   【二】一般工程师听过的 OTA(Over The Air)测试与MIMO OTA的本质不同OTA是空中整机测试的意思,是相对于传导测试(Conductive)而言的,一般常规OTA特指单天线终端的测试,即SISO OTA,大部分国内厂商都具备这个测试条件(或者至少拿出去委托天线厂家测过)。   在siso ota的测试过程中,工程师会验证所谓TRP、TIS,即有源(手机正常工作时)的天线发射与接收能力——这项测试是从GSM开始便由运营商开始建议测试 的,如北美CTIA组织。但在LTE时代,4G手机均已使用MIMO技术时(目前仅下行),你关注的不仅仅是天线的发射与接收这么简单,因为最终的下载速 率是由芯片和天线共同决定的,MIMO本身的核心是底层的基带算法,要把手机的下载性能调试到最好,需要关注的是信道模型与天线、芯片的整体,从 spatial domain(MIMO本身被称为空分复用)来看,关注的指标是spatial correlation——从目前国内所有厂商来看,大部分工程人员对这个名词的了解几乎为零,也没有测试系统——MIMO OTA测试系统。   乐视公司的产品还没有出来,就已极力宣传其全金属外壳及天线性能,但是基于我对MIMO OTA的了解,这部手机很可能只是达到了普通手机的天线性能指标——当然,作为全金属外壳来说,已是不易!——但如果未进行MIMO OTA测试,距离其营销人员的标语所要达到的高度,还有很长的路要走!   【三】MIMO OTA测试方法及标准化,国内外的最新进展   基于过去10年在SISO OTA建立起来的统治地位,美国的CTIA组织被各大实验室和运营商视为OTA的权威标准输出者,CTIA经过5年多的拖延,本周(2015年4月7 日~10日)在美国召开的Face to Face meeting将要为5月份的V1.0定稿,10月份完成V1.1版本,但实际上还有很多关键问题并没有解决,比如Uncertainty、test zone等问题;3GPP的计划也是将在8月份做出定稿,国内CCSA(www.ccsa.org.cn)TC9 的会议5月4日召开,可能会正式颁布MIMO OTA国内的第一版本。   国内除了华为、中兴、联想等传统厂商在CCSA TC9中有常驻代表(其中华为有专门跟进MIMO OTA测试方法进展的资深工程师),其他诸如小米、360、格力、niubia、一加、锤子等等新兴互联网手机企业均无专门人员尝试跟进相关技术进展,这 些新兴互联网企业在这个领域更多地,是让天线配件厂商(如硕贝德)为他们的天线把关、做整机验证测试,但显然,研发人员对于MIMO OTA缺乏足够的理解,也缺乏完整的测试系统的情况下,要把MIMO这件事情做好,只能靠运气。   我今天下午上传的文章是上周末写完的MOSG150406,输出给CTIA作为Face to Face会议讨论的一篇重要文档,阐述了test zone,probe number, calibration等诸多问题 ,并对test plan V1.0有重要修改。我认为即使参加CTIA的90%参会人员不见得能看完/看懂我这篇文章,但是由于其讨论的问题非常尖锐且重要,MIMO OTA工作组的主席,来自AT&T的Scott Prather昨天亲自替我在会上为这篇文章做了报告,这是非常少见的。   对于目前CTIA在MIMO OTA标准文本中很多似是而非的谬误,我在邮件中也做出了一些评注,比如我反对美国ETS –Lingren的Michael Foegelle对于MPAC改称"Boundary Array"的提法,并详细列举了原因。但是,与所有标准化组织一样,标准最后的制定,不仅仅是技术的范畴,更多的是利益与政治的博弈,在一个美国人和美 国企业为主的行业组织中想要发出中国人自己的声音,太难!我只能说,我会尽力而为。 [page]

【四】彩蛋:感谢阅读到这里的朋友,谢谢你们的关注、容忍和赞赏。

今天的彩蛋是Motolora在芝加哥的MIMO OTA暗室照片,这个照片出现在MOSG150403当中,这个实验室基于一个EMC暗室,是由技术人员自己搭建的。按照我与对方技术负责人Istvan 此前见面时的沟通,MOTO x是完成过MIMO OTA测试的,且可能就是在这里进行的,对于MOTO x的粉丝来说,现在可以朝拜一下了  

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