应对MIMO测试挑战

2 无线通信系统中的MIMO技术

目前，MIMO已经成为未来移动通信技术的必选项目，都会采用相应的分集和复用技术。以下简单介绍不同标准中对应MIMO的不同表现形式。

2.1 3GPP UMTS

作为主流的移动通信标准，3GPP标准已经有了长足的发展。从WCDMA开始，已经引入了很多提高传输速率的方法，包括HSDPA和HSUPA。

2.1.1 HSPA+ (3GPP Release 7/8)

Release99 (WCDMA)已经引入了发射分集的概念，Rel.7版本的HSPA+采用了MIMO的技术。而在Rel.8的标准中，MIMO和64QAM可以同时使用，峰值速率最高可达42Mbps，但不支持上行MIMO。关于HSPA+的更多细节，请参阅参考文献[1]。

2.1.2 LTE (3GPP Release 10)

3GPP Release8版本中定义的LTE，采用降低延时和分组交换技术可以达到更高的传输速率。LTE的多址方式下行采用OFDM，上行采用SC-OFDM，同时MIMO技术也是LTE的重要组成部分。

在LTE的上行链路中，为了降低终端UE的复杂程度，采用MU-MIMO技术。在MU-MIMO技术中，多个UE每个使用一个发射天线，在相同的无线信道中进行传输。

在3GPP Release 9中， 更加明确的定义了8种所谓的传输模式(TM，Transmission Mode)。上、下行分别最多定义了4根天线的配置(表1)。

同时也定义了波束赋形对应的TM，但是3GPP文档没有规定波束赋形使用的天线的数目，具体数目由厂商自行决定。

表1：3GPP Release 9定义的传输模式。

其中对于TM7， 定义了“虚拟”天线端口，对于接收机而言，在波束赋形的模式下，可以认为所有的信号都是从一个“虚拟”的天线口发出来的，接收机并不关心实际的发射天线数目。因此该模式又称“虚拟天线端口5”模式。 与此类似的，TM8又称了“虚拟天线端口7、8”模式，并且TM8结合了空分复用(2个传输层)和波束赋形技术，因此称作“双层波束赋形”。 需要注意的是，TM7和TM8定义了UE专用的参考信号(UE-specifi reference signal)，用于该模式下的信道估计。

3GPP Release 10更是把下行扩展到8×8 MIMO，上行扩展到4×4，并且定义了TM9模式。

2.3 WLAN (802.11ac)

根据802.11ac的规范定义，WLAN需要在160MHz的带宽内达到峰值速率1Gbps。WLAN802.11ac可以后向兼容802. 11 a/b/g/n。系统最多支持8个发射天线，对应8个数据流。同时还支持多用户MIMO。