什么是EIS（等效全向灵敏度）？

EIS（等效全向灵敏度）的全称是Effective Isotropic Sensitivity，用于描述信号接收系统的实际接收性能。

为什么不直接用接收机的接收灵敏度，而要引入EIS呢？下面我们以一个实际的信号收发系统模型为例来解释。

信号从发射机出来，经过射频线缆会经历损耗，到达发射天线会把信号定向集中形成增益，然后经过自由空间传播损耗到达接收天线，接收天线又有接收增益，再由经历射频线缆经历损耗传递至接收机。如果到达接收机的信号强度大于接收机的灵敏度，信号将被成功接收到。

但是，这个计算过程过于复杂，可以把一些相对稳定的变量封装起来简化计算。我们把发射机、发射端线缆以及发射天线的综合性能封装起来，形成了EIRP（等效通向辐射功率）这个指标。类似地，我们再把接收天线天线、接收端线缆以及接收机的综合性能封装起来，就形成了EIS等效全向灵敏度这个指标。

这样下来，上面的算法就成了：

EIRP - 自由空间传播损耗 ≥ EIS

这个计算公式就简单多了，我们用EIRP减去传播路损，如果得到的值大于EIS，那么信号就可以被成功接收。

一般来说，天线的发射和接收的角度比较宽，EIRP和EIS仅适用于单个传播方向，如果没有指定，那么这是可能的“最佳”方向，也就是发射天线能量最集中的方向以及接收天线增益最高的方向。

EIS还屏蔽了接收系统的一些细节。例如，接收机会产生一定量的噪声，这些噪声将被其自身的天线接收，从而抬升底噪并降低灵敏度。或者，接收机模块或馈电布置的存在可能会无意中改变天线的辐射方向图。

也就是说，接收机灵敏度和天线增益只是理想化的数字，而EIS则表示了它们组合在一起的实际性能，这个性能往往比理论值要低。

在5G阶段，Massive MIMO 成为主流，这需要几百甚至上千的天线振子来实现。但是，每个天线元件和射频收发信机之间都采用电缆连接是不切实际的，对于毫米波来说尤为如此。因此，把天线和射频收发信机组合成一个单元的 AAU（有源天线单元）成为了主流方案。

随着AAU的引入，天线和收发信机紧密耦合，使用传统的发射功率和接收灵敏度已不再适用，而更倾向于采用EIRP和EIS这两个指标。比如，在3GPP TS38.104中定义了基站类型1-O和2-O，它的发射和接收性能都是通过OTA（Over The Air）的形式测试的，测得的指标就是EIRP和EIS。

1-O 要求适用于在 FR1 （Sub-6GHz）上运行的基站，2-O 要求适用于在 FR2 （mmWave）上运行的基站。 1-O 和 2-O 都属于OTA类型的基站，要求适用于辐射接口边界的远场。

基站类型1-O/2-O

为了测量EIS，需要在暗室设置一个信号源来产生已知信号。信号强度是在被测设备所在的位置测量的，然后计算出理想各向同性接收机接收的功率以及系统误码率。

如果误码率高于指定阈值，则发射功率将递增，直到误码率降至阈值以下。也就是说，EIS是误码率高于阈值的最小功率。