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M easurement
F orum
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关于MIMO 技术您应该知道的10件事
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F orum
内容提要
MIMO 信号传输
1: MIMO 在蜂窝系统上行/下行链路中使用不同的方式2: MIMO 需要至少两个发射机和两个接收机3:发射和接收相位差不会影响开环MIMO 测试
MIMO 信道特性
4:基站和移动台天线配置组合对信道路径相关性具有重要的影响5:条件数是衡量MIMO 信道短期性能的重要参数6: MIMO 需要比SISO 更出色的信噪比
7:预编码和特征波束赋形对发射信号进行耦合，使其适合信道
MIMO 信号测量
8: MIMO 信号恢复过程分为两步
9:单路输入信号分析仪可以用来测量MIMO 信道间参数10:一个器件中的失真可能影响所有数据流的性能
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关于MIMO 技术您应该知道的10件事
MIMO 信号传输MIMO 信道特性MIMO 信号测量
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复用Vs. 分集
通过采用MIMO 空间复用技术在两条独立的链路中传输不同的数据码流,成倍的提高了数据的吞吐量空间分集技术能够有效的提高信号传输的效率,并不能够提高数据的吞吐量
分集技术通过采用多路发射机或接收机有效的提高了信号传输的质量
MIMO
Tx0Tx1Rx0Rx1
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1:MIMO 在蜂窝系统上行/下行链路中使用不同的方式
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?在下行链路中,如WLAN,MIMO信号发送给
单个用户
?LTE 中Base Station 将数据流复用到
codewords
?如果发射机数量大于codewords, 可以使用
映射的方式(layer = stream in WiMAX)
(Streams)
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M easurement MIMO 上下行链路
F orum MIMO信号发送接收示意图
(Streams)
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2:MIMO 需要至少两个发射机和两个接收机
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在MIMO上行链路中,两个移动
台可以组合在一起构成MIMO上
行信号
这种方式在WiMAX中称为
“Collaborative”MIMO
在LTE中,称为“Multi-User
MIMO”
MIMO 接收机必须在同一设备上--需要计算两路信号之间的
耦合
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3:发射和接收相位差不会影响开环MIMO测试
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F orum 开环MIMO链路(直接映射)
(Streams)
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相位差
+ =
两路信号叠加后并不影响各自的相位
相同频点上的信号叠加才会考虑相位的关系
以OFDM 中独立的两个载波(导频)为例
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相位差
+ =
如果是相同频点的两个信号叠加
导致两个信号的矢量加…
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F orum 闭环MIMO示意图
Scheduler ?闭环MIMO中采用“Precoding”方式
?移动台测量信道信息,将相关信道信息报告给基站?基站根据反馈的信道信息调整发射方式
CQI, RI, PMI reports
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N5182A 选件012: 提供精确的相位同步这个配置方式很容易扩展
到3 台或4 台信号源
提供精确的基带时钟同步
和射频相位同步
基带时钟同步由N5182A的固件提供,不需要额外选件
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F orum 关于MIMO技术您应该知道的10件事
MIMO 信号传输
MIMO 信道特性
MIMO 信号测量
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F orum MIMO 无线信道
传统模型?时延扩展(Delay Spread)
?多普勒扩展(Doppler Spread) ?角度扩展(Angular Spread)?天线方向图(Antenna Pattern)?天线距离(Antenna Spacing)?天线极化(Antenna Polarization)
空间模型
信道仿真仪需要提供完善的信道模型
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4:基站和移动台天线配置组合对信道路径相关性具有重要的影响
路径的相关性决定了接收天线上信号的耦合关系
路径的相关性是非常重要的一个因素,因为它影响到接收端是否能很轻易的恢复接收到的独立的码流
基站天线与单个用户间的到达角角度相对较窄，而由移动台接收到的信号角度相对较宽
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N5106A PXB MIMO 接收机测试仪
PXB 具有灵活配置的特点,可以用来验证接收机整个开发流程中的性能,包括基带开发和射频开发
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RF Analog I/Q
-Direct from PXB
-Connect to any DUT or RF vector signal generator with analog I/Q inputs
RF
Digital I/Q
Signal Outputs
Signal Inputs
Signal Creation Tools
ESG or MXG
PXB
MXA
N5102A
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M easurement Agilent N5106A PXB MIMO接收机测试仪
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业界领先的基带性能
?Up to 4 baseband generators (BBG)
?120 MHz BW & 512 MSa of memory per BBG
?Support analog and digital I/Q outputs
MIMO信号产生
?Up to 4x2 MIMO in one box
?Supports MIMO channel models + diversity
?Leverage existing Agilent equipment for RF and digital
outputs
业界领先的MIMO信道仿真能力
?Up to 8 real-time faders
?Up to 120 MHz real-time fading BW
?Up to 24 paths per fader
丰富的信号产生软件
?Supports multiple signal creation apps
?LTE, WiMAX, W-CDMA, GSM/EDGE
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M easurement 基站和移动台天线配置和相关矩阵设置
F orum PXB 具有强大的MIMO天线配置和相关矩阵配置
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a) 条件数是验证MIMO 系统运行正确的有效方式
b) 条件数能够在短期内指示需要多大的信噪比来恢复MIMO 信号
如下例:
较好的信道
较差的信道
[H]
22
12
, σσSV
2
12
2
Condition Number = σσ5:条件数是衡量MIMO 信道短期性能的重要参数A gilent
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在3个不同衰落环境下,信道频响与条件数及星座图的关系
步行B 信道模型中条件数的测量
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6: MIMO 需要比SISO 更出色的信噪比
例子: 条件数从0dB 变到10dB, 信噪比需要提高约3dB 来维持相同的EVM
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7:预编码和特征波束赋形对发射信号进行耦合，使其适合信道
Precoding 可以非常简单(LTE Codebook 0 为直接映射)
部分WLAN 的设备一直采用空间扩展
特征波束赋形（一种增强形式的预编码）对发射信号进行调整，在信道的输出端提供最佳的CINR
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M easurement 简单的预编码例子
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用功分器和衰减器构成一个简单的信道:
………….添加一个简单的信道作为precoding
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M easurement 预编码解调效果
F orum 信道条件数Κ= 20dB
MIMO系统的EVM值
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F orum 关于MIMO技术您应该知道的10件事
MIMO 信号传输
MIMO 信道特性
MIMO 信号测量
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F orum 8:MIMO 信号恢复过程分为两步
第一步:恢复信道系数
需要固定的信号传输格式
以便于独立的分离出
每一路发射信号
第二步: 分离和解调信号
Use High school
simultaneous
equations to express
T0, T1in terms of R0,
R1 (Real only) examples values are for a single OFDM subcarrier at one instant in time
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M easurement MIMO 信号的恢复
F orum 恢复信道系数
在WiMAX和LTE中, 某些特殊的子载波被分配为导频
不同符号的导频位置不同
导频的功率会进行提高以减小恢复导频信号所带来的误差从而更好的保证解
调的性能
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9:单路输入信号分析仪可以用来测量MIMO信道间参数
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每一路发射机的参考信号(导
频)都是相互独立的
根据这一特性可以对每路导频
进行分析
LTE中, RS码不进行预编码. 所以即使信号不是直接映射,仍然可以测量这些信号.
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F orum 单路输入信号分析仪可以用来测量MIMO信道间参数
使用合路器以减小时延抖动带来的任何不确定性
解调的过程获得了两路发射机经过合路之后的
时延合相位的关系
两路信号的连线需要进行校准
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F orum 10:一个器件中的失真可能影响所有数据流的性能
如果数据码流经过预编码, 每一路信号都会经过任何一条发射(接收)链路.
信号没有有效
分离两路码流都会
受影响
分集信号会掩盖这个
影响
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内容提要
MIMO 信号传输
1: MIMO 在蜂窝系统上行/下行链路中使用不同的方式2: MIMO 需要至少两个发射机和两个接收机3:发射和接收相位差不会影响开环MIMO 测试MIMO 信道特性
4:基站和移动台天线配置组合对信道路径相关性具有重要的影响5:条件数是衡量MIMO 信道短期性能的重要参数6: MIMO 需要比SISO 更出色的信噪比
7:预编码和特征波束赋形对发射信号进行耦合，使其适合信道MIMO 信号测量
8: MIMO 信号恢复过程分为两步
9:单路输入信号分析仪可以用来测量MIMO 信道间参数10:一个器件中的失真可能影响所有数据流的性能
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海报----关于MIMO 您应该知道的10件事
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M easurement 相关资源
F orum https://www.doczj.com/doc/cd1517519.html,/find/mimo
MIMO WLAN PHY layer Operation and Measurement AN1509
https://www.doczj.com/doc/cd1517519.html,/litweb/pdf/5989-3443EN.pdf
Video: “Single-channel measurements for WiMAX matrix A and B”
https://www.doczj.com/doc/cd1517519.html,/vcentral/viewvideo.aspx?vid=366
“WiMAX Wave 2 Testing -MIMO & STC”Agilent webcast 17 Jan 2008
https://www.doczj.com/doc/cd1517519.html,/learning/livewebinar/204203534