无线信道仿真技术应对MIMO新挑战

随着MIMO信道研究的发展和趋于成熟，人们发现随着MIMO信道相关性逐渐增强，MIMO信道的容量将急剧下降。当信道存在相关性时，早期部分将MIMO技术研究成果应用于无线通信系统中时，性能将急剧降低甚至于不能正常工作，而在现实环境中具有相关性或相关性强的MIMO信道环境又大量存在，所以在MIMO信道的研究中要考虑建立接近实际信道环境的MIMO信道模型。下面简要介绍在3G以及B3G/4G系统中采用的MIMO信道模型。

3GPP在TR25.996中提出的SCM信道模型是为载频2GHz、带宽5MHz系统设计的，它是基于散射随机假设建立的信道模型，基本原理是利用通过统计得到的信道特性，如时延扩展、角度扩展等来得到信道系数并通过在公式中引入天线间距得到信道之间的相关性。主要定义了3种场景，即市郊宏小区、市区宏小区和市区微小区。在3GPP LTE中采用的也是这种SCM信道模型，只不过实现方法从原来的基于几何统计法简化成为相关矩阵法。

在未来B3G/4G系统中所采用的SCME信道模型是SCM信道模型的扩展。扩展保持简便性和向后兼容性，即SCME信道模型要能够向后兼容SCM，这样就保持了模型的一致性和可比性。信道扩展是因为在IMT-Advanced系统中带宽扩大到20～100MHz，所需要的抽样频率也大大提高，每条链路能分辨的延迟数目也随之增大，SCM模型6条延迟路径不再满足系统的需要。

在MIMO应用领域则有两种不同的建模方式。一种方式是应用于标准的一致性测试中，采用定义MIMO信道间相关性的方式。另一种方式则是基于几何信息来创建MIMO模型。测试解决方案则要求达到"端到端"，OTA（Over the Air）和网络级测试将成为未来仿真仪应用发展的主要方向：

1. 虽然单链路的测试需求很常见，但是我们相信未来网络级测试会成为主流。网络级测试是指在实验室中链接真正的基站和终端来测试全网性能。这样对信道仿真仪的挑战就是大量的基站与终端间的链接同时存在。

2. OTA测试是终端测试领域的另一个增长点。传统测试是通过电缆连接终端天线的传导性测试，而OTA测试中经过衰落的测试信号在暗室中向终端辐射。传导性测试中天线特性完全被忽略，而在LTE和HSPA中的多天线方案使终端天线占有重要位置，天线对终端性能影响显著，但在传导测试中因无法测试，使终端性能结果准确性受到影响。

作者：李健   来源：电子产品世界