技术洞察 | 5G大家都知道，可OTA是个啥？

提起5G、物联网

相信大家都能说出个一二

说起5G测试

又经常能听人提起“OTA”

OTA到底是什么？

为什么说OTA对5G是不可或缺的？

OTA测试具体怎么做？

本期“技术洞察”邀请到

广电计量通讯技术专家蓝海昌

和大家一起聊聊OTA测试的那些事儿~

——本期讲师——

蓝海昌

广电计量电磁兼容通信技术副总工

中级工程师，从事电磁兼容测试方法研究、电磁环境检测及电磁兼容检测工作14年；WAPI联盟专家委员，参与了多个检测平台项目的建设工作，对多媒体产品、信息技术设备，通信设备，医疗设备，轨道交通设备，无线射频产品，家用电器，灯具等产品电磁兼容检测有较深的研究。

01什么是OTA？

小编：蓝工好！有关5G、物联网的报道我们已经看过很多了，但OTA还是比较陌生，到底什么是OTA呢？ 

蓝工：对于通讯测试领域来说，OTA指的是Over The Air，直译为“通过空中”。要知道，在对产品做测试时，除了需要有样品，还需要有测试设备。在这过程中，我们需要一种将样品连接到测试设备的方法。常见的有两种连接方法，一种是RF（Radio Frequency）射频传导测试，也就是我们通常说的拿线去接，如果有测试仪表就较容易实现；另一种就是OTA测试，即通过一组（发射天线和接收天线）进行连接，无需连接任何电缆。

小编：是不是有点类似家里电脑既可以用网线连接路由器，也可以用Wi-Fi，连接方式不同，但都是为了上网？那OTA测试一般涉及到哪些产品？

蓝工：可以这么理解。OTA测试是为了评估被测设备（Device Under Test）的“空口”性能（不同设备之间的信息传输需要通过接口实现，通过电磁波在空气中传播的，就叫做“空口”），主要是评估两个最主要的指标：一个是发射机的总辐射功率（Total Radiated Power），即把信息“送出去”的能力；一个是接收机的复合总全向接收灵敏度（Combined Total Isotropic Sensitivity），即“接收”信息的能力。

因为这些指标直接关系着产品质量和用户使用体验，因此，很多手机和智能可穿戴产品的厂商此前已经对产品的无线OTA性能作了严格要求。随着物联网产品的无线化、智能化、多样化发展，以及对客户体验的逐步重视，一些非手机类厂商也逐渐对自家产品提出OTA性能要求。

02 为什么要进行OTA测试？

小编：在大家的常识中，有线连接应该要比无线连接更稳定可靠，像固定电话、用网线上网一般都不会有信号不好的问题。既然RF传导测试已经很成熟了，为什么还要进行OTA测试呢？它有什么优势？

蓝工：上面我们提到了，对无线OTA性能有要求的，一般是手机、智能可穿戴设备的生产厂商。这些产品都有共同的特点，它们需要与人体近距离接触，实际使用场景复杂多样，零部件集成度高，自身内外部都会受到辐射干扰。

对于RF传导测试来说，随着被测设备 (DUT) 的集成度大幅提升，我们无法使用电缆在被测设备和测试设备之间建立物理连接。更重要的是，它无法将天线因素对整机性能的影响考虑在内，难以完整验证出整机内部不同功能单元的干扰情况，也无法评估人体对产品无线性能影响。

而OTA测试可以完整验证从芯片到天线端各种因素对整机性能的影响，模拟产品无线信号在空气中的传输场景，将产品结构、内部辐射干扰、天线因素、芯片收发算法、甚至人体影响等因素考虑进去，是一种在自由空间验证无线产品空口性能的综合性测试方法，非常接近产品实际使用场景，得出的测试结果也能为产品优化提供更有参考价值的依据及方向。尤其在5G NR领域，更是离不开OTA测试。

小编：什么是5G NR？为什么OTA测试在5G NR中这么重要？

蓝工：NR是New Radio的缩写，也被称为“新空口”。我们都知道，5G是非常灵活的，具体怎么灵活呢？它可以独立组网，也可以跟4G一起非独立组网。以手机为例，同一部手机因此拥有两路空口连接，跟4G基站之间的链路就是“旧空口”，跟5G基站之间的链路就是 “新空口”了。

5G NR具有更大的带宽，更高的传输速率，为了实现更高的传输速率也使用了更高的传输频率。大带宽增加了受到干扰的概率，而更高的传输频率，也就意味着信号在空中的衰减变大，同时，信号的穿透（绕射）能力大大降低。

而OTA测试通过信道模拟器，对传输信号进行模拟，是最贴近实际使用环境的测试。因此OTA测试，是产品实际使用性能的直观反映。目前，许多监管机构、标准化组织和运营商均要求对无线设备进行OTA测试。可以预见，OTA测试将为5G系统带来变革，也将成为全新设计和认证的前提。

03怎么做好OTA测试？

小编：行业内目前对于终端OTA测试都有哪些方案？各自有什么优势？

蓝工：目前OTA的主要测试方案有三种，单探头法，多探头法，混响室法。单探头法的建设成本低，相对的测试速度也比较慢。

多探头法测试效率高，建设成本相对较高，适合体积较小，重量较轻的产品。混响室法建设成本居中，适合大型样品或重量较大的样品，测试效率适中。

多探头法测试简化示意图

上面这些方法各有千秋，专业的检测机构会依据产品特点和客户需求，给出建议进行选用。

小编：广电计量在OTA测试方面能提供什么服务？有哪些服务优势？

广电计量5G终端测试系统

蓝工：广电计量可进行BT/WiFi/NB-IoT/2G/3G/4G/5G产品的SISO及MIMO、无源及有源OTA测试，主要测试项目包括：全向辐射功率（TRP）、全向接收灵敏度（TIS）、有效全向辐射功率（EIRP）、有效全向接收灵敏度（EIRS）、近水平面发射功率（NHPRP）、近水平面接收灵敏度（NHPIS）、整机2D/3D辐射方向图、天线增益（Gain）、天线效率、前后比、不圆度、轴比、交叉极化、零深等。

此外，除了提供OTA测试，广电计量还可以提供无线产品的射频检测、电磁兼容检测、安规检测以及产品全球认证服务，为产品的研发、销售提供一站式服务。

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