MIMO系统测试挑战与解决方案

多输入多输出(MIMO)技术已经成为无线通信领域的关键技术，经过近几年的持续发展，MIMO技术被越来越多地应用于各种无线通信系统。MIMO采用多通道输入多通道输出的系统架构，利用了发送和接收天线之间的空间分集技术，由信号衰落和多径环境引起的多信号路径产生来增加数据吞吐量而无须额外的增加带宽。相比传统的单通道架构SISO，系统复杂度增加了许多，带来了更大的测试挑战，需要独特的设备和测试方法。

在传统的单输入、单输出(SISO)通信系统中，一个无线链路采用了单发射器和单接收器。也许会在每个通信链路终端上采用多个天线，但在同一时刻只有一套天线被采用，并只有一个载波传输单流的数据。在理想的通信信道中，无线信号从发射器到接收器只通过单一路径传输，但无线信道中的障碍物(比如楼宇和各种地形)和移动影响产生了多径效应，因此，接收器会接收到多个信号。MIMO系统同时采用多无线信号和多天线，多个数据流在同一通信信道传输。这些多路的数据流由媒体接入控制(MAC)层在通信链路两端进行协调。MIMO系统不需要天线的对称排列。

相比与传统单通道通信系统，MIMO通信系统有效地提高了信道容量并极大的提升了频谱效率。无论是蜂窝通信还是无线宽带通信，其最新的通信标准无一例外的使用了MIMO技术。那么MIMO测试与传统的SISO测试主要有哪些不同呢？

“MIMO系统采用多天线的技术，所以对于MIMO的测试相对更加复杂，对于发射机的测试需要测试多路天线的时间对比关系以及不同天线之间相互串扰，同时对于测试仪表的射频指标，分析带宽以及高阶调制提出了更高的要求；而对于接收机测试，需要评估MIMO在多径衰落模型的配置下接收机性能，同样对于信号源也提出了更多的要求，射频性能指标以及相关的高阶MIMO配置。同时对于信道模拟也提出了更为复杂的要求，支持更高的带宽，更高阶的MIMO配置以及更多的信道模型等。” 罗德与施瓦茨公司的马雷这样说明它们两者的不同之处。

图1：罗德与施瓦茨公司的马雷。