MIMO原理及测试(二)

3.4  其它通信标准

未来的移动通信标准都会采用MIMO技术，例如LTE Advanced，其目标在下行链路100MHz的信号带宽内达到1Gbit/s传输的速率；而对于1x EV-DO Rev.C，要求在前向链路1.25MHz的信号带宽内速率达到18Mbit/s；另外，WiMAXTM 802.16m的目标是在下行链路中的20MHz信号带宽内提供300Mbit/s的速率。

4  R&S解决方案

目前，R&S的测试设备可以为支持MIMO技术的所有移动通信标准提供相应的测试解决方案。信号发生器可以在非信令模式下支持MIMO系统上行和下行的接收机测试。信号分析仪主要用于发射机测试，而无线综测仪提供信令模式下的射频测试和协议测试。RF测试系统提供完整的RF一致性测试。

4.1  信号发生器

SMU200A是业界惟一的一台双通道矢量信号源。UE接收机测试可以通过SMU信号发生器完成。SMU可以支持各种包含MIMO技术的移动通信标准（802.11n，802.16e和3GPP Rel7和Rel8）。SMU的界面如图18所示。

图18  SMU界面

此外，在SMU的MIMO选件中，可以对各个衰落信道间的相关性进行设置。而且SMU衰落模拟器内置了很多标准规定的实时的衰落场景，可以方便用户直接调用。同样SMU也可以支持AWGN功能，方便进行相应的接收测试。

在单台双通道的SMU里，可以很方便地实现符合标准的2×2衰落模拟，同时可以支持多种通信标准。通过两台仪表级联的方式，可以最多模拟4个天线。

加装相参选件SMU-B90和移相器以后，对于4个天线的波束形成可以实现精确的相位关系设置（见图19）。

图19  通过SMU-B90进行到达角模拟

AMU基带信号发生及衰落模拟器除了可以生成符合各种移动通信标准的基带信号外，还可以通过数字IQ输入/输出接口为CMW500和SMATE提供MIMO衰落模拟。通过把AMU和SMATE相互连接的方式，可以提供和单台双通道SMU相同的功能，同时两个通道的频率都可以扩展到6GHz。

4.2  信号分析仪

对于发射测试，FSQ/FSG/FSV信号/频谱分析仪可以使用。它们可以用于各种通信标准的SISO测试，也可以用于大多数MIMO测试例，如LTE标准中的Timing Alignment测试。图20所示为业界最高端的信号分析仪FSQ。

图20  高端信号分析仪FSQ

通过把多台FSx（最多支持4台）仪表连接起来，可以同时测量和解调4个发射天线的信号。

4.3  移动台测试

CMW500宽带无线综测仪可以用于UE研发、生产和一致性测试的各个阶段。作为LTE协议测试，CMW500同时也可用于验证从协议层测试，也可以通过可编程接口进行灵活的信令测试。除此之外，CMW500同样也可以支持MIMO测试。图21所示为宽带无线综测仪CMW500。

图21  宽带无线综测仪CMW

CMW270 WiMAX?综测仪提供了业界首台WiMAX移动台测试的多功能一体解决方案：从信令模式下的移动台一致性测试到非信令模式下高速、价优的生产测试。同时，CMW270还可以支持WiMAX?的MIMO测试，包括2天线的Matrix A和Matrix B。

4.4  系统

要完整地验证MIMO终端的性能，需要复杂的RF测试。MIMO同时也是射频一致性测试和UE认证过程中非常重要的测试项目。R&S为客户提供的WiMAX和LTE的射频测试系统，可用于从研发到一致性测试的测试用例。完整的RF测试系统如图22所示。

图22  R&S测试系统

R&S?TS8980 LTE射频测试系统采用模块化和全自动测试设计，适用于LTE移动台的RF发射机和接收机测量。此外，R&S?TS8980做好了将来处理MIMO和多无线小区场景的准备。另外，R&S将通过系统升级的形式为用户提供功能扩展。作为标准化组织的积极参与者，R&S积极致力于LTE的推广，并将获得的知识与经验融入到自己的产品设计中。

R&S?TS8970移动WiMAX RCT测试系统应WiMAX Forum?的请求而开发的，其频率范围在400MHz~6GHz之间，为未来移动WiMAX?标准做好了准备。可用同一系统运行基站和移动台的测试案例。提供无可比拟的测量准确度和详细的结果报告。TS8970适用于可广泛应用于WiMAX设备的研发、生产、和性能测试。

R&S?TS8975WiMAX? RF预认证测试系统可以支持TS8970的绝大多数测试功能，是用于预认证和质量控制的经济型测试系统。

5  结束语

现在无线通信系统需要提供越来越高的数据速率。传统的方式通过高阶调制和更大的信号带宽来实现，新的方法却通过利用无线系统的传输信道来提高数据速率。通过使用多天线系统（典型的MIMO），可以使数据速率和信道容量有了比较大的提升。因此，MIMO系统已广泛应用于多种移动通信标准，也成为了未来移动通信标准的必选项目。本文在介绍MIMO原理和不同通信体制MIMO应用的基础上，给出了R&S公司的相应测试解决方案。目前，R&S公司的测试设备已经可以满足多种移动通信标准MIMO测试的相应需求。