為什么會(huì)有MOP-TRP/EIRP呢？

在CTIA OTA標(biāo)準(zhǔn)已進(jìn)入版本6一文中，我們提到發(fā)射功率的測試指標(biāo)，增加了以MOP開頭的EIRP/TRP/SC項(xiàng)。今天來具體看一下它們的含義。

Maximum Output Power – EIRP（MOP-EIRP）；
Maximum Output Power – TRP（MOP-TRP）；
Maximum Output Power – Spherical Coverage（MOP-Spherical Coverage）；

01

為什么有MOP

首先這個(gè)MOP是特殊出現(xiàn)在SISO毫米波的標(biāo)準(zhǔn)中。在所有OTA測試中，5G毫米波終端的測試是最特別也是最復(fù)雜的。為什么會(huì)有MOP-TRP/EIRP呢？MOP的意思其實(shí)非常簡單，就是Maximum Output Power：最大輸出功率的簡寫。關(guān)鍵是為什么要在TRP和EIRP前面加上這樣的一個(gè)前綴，而且只有毫米波終端標(biāo)準(zhǔn)才有。

我們就以高通的某款5G毫米波終端參考樣機(jī)作為例子。紅色虛線圈兒里面的黃色封裝天線，總共有四處都是用于5G毫米波的天線陣列，從圖中我們可以看到每一處都是由4×2陣子組成的天線陣列。

這種封裝天線叫做AiP（Antenna in Package），它已經(jīng)成為5G毫米波頻段天線的主流，AiP是通過半導(dǎo)體封裝技術(shù)將天線與芯片集成在一起的技術(shù)。包括我們之前學(xué)習(xí)過的汽車毫米波雷達(dá)的天線，也多是用的這種AiP。

對于5G毫米波終端而言，特殊之處并不在于AiP，而是在一個(gè)終端電路板上，會(huì)存在多個(gè)獨(dú)立的AiP。我們再來對比看一下5G毫米波基站的AiP的一個(gè)例子

雖然5G毫米波基站的陣列數(shù)量和面積要比終端龐大得多，它往往會(huì)占據(jù)基站（一般是個(gè)長方體盒子）主平面的2/3上下，有時(shí)會(huì)分為2個(gè)部分做不同的極化，但它始終是作為一個(gè)整體來工作，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的賦形。

而5G毫米波終端則不同，它的N個(gè)陣列，是分開獨(dú)自工作的，并且一般是非同時(shí)。手機(jī)與基站有很大不同，基站固定不動(dòng)，并且只負(fù)責(zé)某一塊區(qū)域或者方向的覆蓋。終端雖小，卻要面面俱到，甚至要考慮比基站更多復(fù)雜的問題，比如為了實(shí)現(xiàn)理想的全向覆蓋，為了解決手部或其他外部遮擋等問題（遮擋對于毫米波信號而言會(huì)帶來非常大的衰減），更好地在移動(dòng)的狀態(tài)下接收來自四面八方的基站信號和更有效地發(fā)射，5G毫米波終端采取將天線放置于手機(jī)的不同部位，在其中某處天線被遮擋或者信號較差的情況下，就啟動(dòng)另外的天線來工作，進(jìn)而保證信號的質(zhì)量和通信的暢通。

所以就出現(xiàn)了多個(gè)AiP，多種方向圖（pattern），并且可以自適應(yīng)的去選擇當(dāng)前最適合的或者功率最好的一個(gè)去使用，如上圖所示。那么MOP就是在這些AiP的所有pattern中選擇一個(gè)最大EIRP功率對應(yīng)的pattern。具體怎么選呢？

02

MOP如何選擇

MOP的選擇是在對整個(gè)終端輻射球面遍歷搜索的過程中確定的。在《CTIA-01.22-Test-Methodology-SISO-Millimeter-Wave-V6.0.0》標(biāo)準(zhǔn)的3.1章節(jié)定義了峰值beam ID的搜索過程。找到了峰值EIRP的beam，鎖定了此beam的ID，就等于找到了MOP所對應(yīng)的pattern，然后一切的發(fā)射機(jī)測試，包括最大功率，調(diào)制質(zhì)量，雜散等等都是在此MOP對應(yīng)的的pattern基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

類似的，在3GPP的38.521-2中也同樣定義了這一過程，就是我們經(jīng)常說的K1.1，指的是附錄K.1.1：

K.1.1 TX beam peak direction search

大概總結(jié)一下這個(gè)過程，也許你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)過程是有瑕疵的，但種種原因，迄今為止它是國際范圍內(nèi)已被廣泛認(rèn)可并實(shí)施的一個(gè)過程。

在方向性暗室中（緊縮場、遠(yuǎn)場等）將終端固定在可以三維旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)上；

使終端與綜測儀進(jìn)行信令連接，按照所需要的參數(shù)配置，并設(shè)置合適的轉(zhuǎn)臺(tái)水平與極化的角度步進(jìn)開始掃描；

每轉(zhuǎn)到一個(gè)角度位置，綜測儀會(huì)進(jìn)行一次鎖定beam的動(dòng)作，并使用綜測儀測量當(dāng)前的EIRP功率和記錄當(dāng)前角度位置；

然后解鎖beam，旋轉(zhuǎn)至下一個(gè)角度位置，此時(shí)終端會(huì)再次隨機(jī)選擇一個(gè)當(dāng)前位置它認(rèn)為最合適的beam進(jìn)行發(fā)射，綜測儀重新鎖定此beam，記錄當(dāng)前的EIRP功率和角度位置信息；

重復(fù)此操作直至所有的角度都遍歷完成，比較所有記錄的EIRP，選擇一個(gè)最大的EIRP功率值，并找到對應(yīng)此最大EIRP的角度位置；

到此就算是搜索完成了，如果終端芯片可以抓log的話，就可以確切地知道此最大EIRP所對應(yīng)的beam ID號，然后這個(gè)beam ID所對應(yīng)的pattern就作為搜索到的最終的MOP的pattern。

那么peak EIRP要使用這個(gè)beam ID對應(yīng)測得的EIRP的值，TRP也要鎖定這個(gè)beam ID去進(jìn)行掃描，包括雜散等結(jié)果也是鎖定這個(gè)beam去完成相應(yīng)的測試。

同時(shí)終端發(fā)射功率在整個(gè)球面覆蓋的CDF（累積分布函數(shù)）也可以被統(tǒng)計(jì)出來。

一個(gè)5G毫米波終端的beam ID可能會(huì)有幾十個(gè)之多。





審核編輯：劉清