MIMO 衰落模拟

您的任务

您需要在实际条件下验证多输入多输出 (MIMO) 接收机是否满足性能要求。测试装置的重要标准包括可重复性、测试时间和成本。

背景

现代无线通信系统需要性能强大的接收机，以应对各种部署环境中出现的通道损伤问题。

衰落是实际应用中不可避免的主要通道损伤问题。这会降低接收机性能，进而影响最终用户的体验。通过不同的传播路径到达接收机的信号彼此相长或相消叠加，导致信号幅度和相位出现波动。在恶劣的衰落条件下，这甚至会破坏通信链路。宽带通道中的多径传播会导致码间干扰 (ISI)，这会严重损害接收机性能。

为尽量增强接收机在多种衰落条件下的抗干扰能力和在特定部署环境（如 MIMO）中的性能，需要在芯片组开发阶段及早验证和优化 MIMO 接收机算法的性能。还需要执行一致性测试以验证是否符合 3GPP 和 IEEE 等接收机性能标准要求，以及用户自定义测试以检验质量。但是，在外场执行这些测试非常困难。外场测试可重复性低，而且既耗时又成本高昂。

另一种方法是利用全面的衰落分布在实验室模拟实际衰落条件。不同于外场测试，在实验室模拟衰落能够提供可控、可扩展、可重复的测试条件，节省大量的时间和成本。

传统测试装置

传统测试装置通常包括一个或多个信号源和一个射频衰减器。下页第一张图为 2x2 MIMO 测试场景，其中包括两个单通道信号发生器（用于提供两个 MIMO 层信号）和一个外部射频衰减器。此装置尺寸较大（示例中需要三台仪器）。这种装置不仅体积大、成本高昂，而且操作困难，需要分别配置和控制多个仪器。诸如射频输出功率电平校准这样的简单操作也变得非常复杂。这种传统测试装置的尺寸、成本和复杂性会随着 MIMO 阶数的增加而线性增多。

罗德与施瓦茨解决方案

R&S®SMW200A 高端矢量信号发生器是一款先进的紧凑型解决方案，支持多个射频路径，并提供可选的集成式实时基带衰落模拟功能。R&S®SMW200A 能够一体化生成和衰减至多八个单独的基带信号（可选功能），衰落带宽高达 800 MHz。不同于传统测试装置，R&S®SMW200A 解决方案只需一台仪器即可用于 2x2 MIMO 应用，并且可以添加紧凑型 R&S®SGT100A 射频扩展装置以支持最高 8x8 MIMO 应用。

优点：

• 装置紧凑，一体化提供信号生成和集成式基带衰落功能
• 在衰落条件下自动调平输出功率，无需额外进行电平校准
• 信号在基带衰减，没有信号转换损耗（上/下变频和模数转换）
• 比使用外部射频衰减器的装置更加经济高效

使用 R&S®SGT100A 装置灵活扩展射频输出，以支持最高 8x8 MIMO 应用，并使用 R&S®SMW200A 进行集中控制

预先设置符合 3GPP、IEEE 和许多其他标准的预定义通道型号。解决方案还提供许多标准衰落分布（纯多普勒、瑞利和莱斯衰落等）和延迟分布（生灭、移动传播和高速列车等）。此外，用户可以创建自定义衰落和延迟分布。一个典型用例是进行压力测试以增强极端衰落条件下的接收机设计和性能。

用户可以通过相应对话框轻松定义和配置衰落通道的多种衰落路径，每个路径包含特定的衰落分布、路径损耗和路径延迟。

以图表方式直观地向用户展示经过配置的衰落通道。解决方案还支持多用户 MIMO、载波聚合和多标准无线电 (MSR) 等高级部署应用的传导和空口测试，并且可以通过图形用户界面轻松进行相关配置。

总结

R&S®SMW200A 的集成式衰减器提供紧凑的一体化解决方案，能够简单直观地在实验室实时模拟衰落。轻松灵活地模拟衰落场景不仅支持根据标准测试接收机性能，还可以在可控、可重复、可扩展的条件下根据自定义衰落场景进行测试。