MIMO及其对无线局域网产品生产测试的影响

MIMO测试

MIMO测试方法共有四种：多重SISO，切换式MIMO，复合MIMO，和真实MIMO。图9中列出了各种测试方法的配置方式。


图9：MIMO测试配置方式归纳

1) 多重SISO

此测试方法采用一个矢量信号分析仪（VSA）和一个矢量信号发生器（VSG）。此方法中 MIMO待测装置（DUT）被看作一个多重SISO装置，对于发射机和接收机的每个MIMO支路都进行单独测试。这种测试方法实质上是对每个MIMO支路的多次SISO重复测试，它是最基本的MIMO测试方法，曾被用于早期的MIMO装置的生产过程中。


图10：多重SISO测量

2) 切换式MIMO

此测试方法只使用一个矢量信号分析仪（VSA）依次对各MIMO支路进行信号捕获。测试时不是立刻对各捕获的信号进行分析，而是先对捕获信号（此例中为三个捕获信号）进行缓冲，然后再对经过综合的MIMO信号进行分析。测试中使用一个单一的VSG对待测装置的MIMO接收机依次进行测试。与多重SISO方法相比，切换式MIMO测试方法由于使用MIMO算法对数据进行解码，所以能获得更精确的误差矢量幅度（EVM）。这也消除了测试设置中的信道影响。


图11：切换式MIMO测量

3) 复合MIMO

此测试方法使用一个射频合路器将MIMO信号合成为一个单一的数据流。测试中使用一个VSA 对经过合成的数据流进行捕获，并在发送信号已知的情况下对 MIMO信号进行分析。与上述测试方法相似，此测试方法也使用一个单一的 VSG对每个MIMO接收支路进行依次测试。此方法对测试硬件的要求最低，还能提供较高水平的测试覆盖率和较快的测试速度。此外，此方法还能适当地降低测试装置的成本和性能要求，因此大多数生产线都在使用这种测试方法。


图12：复合MIMO测量

4) 真实MIMO

此测试方法模拟真实的MIMO工作条件。它使用多个VSA同时从所有MIMO支路捕获信号。MIMO分析仪对MIMO信道进行估算并对MIMO信号进行解调。此方法还使用多个VSG生成多个波形以便对MIMO接收机进行测试。此测试方法能带来最全面的MIMO测试覆盖率和最快的测试速度，因此经常被研发和设计验证实验室采用。


图13：真实MIMO测量

每个MIMO测试方法都有其特定的优缺点。用户应根据特定的应用场合和测试覆盖率要求选择不同的MIMO测试方法。下表对不同的测试方法进行了比较。

表1：MIMO测试方法和相关测试成本比较


真实MIMO方法模拟真实的测试情景并提供最佳的MIMO测试覆盖。与其他方法相比它的测试硬件的成本较高，但由于其测试吞吐量的显著提高，其运营和总体成本却最低。研发，设计验证实验室，以及高速生产线通常使用这种真实MIMO方法。复合MIMO方法对合成信号的测试覆盖率较好，但对单个MIMO路径的分析能力却较差。多重SISO方法和切换式MIMO方法对单个MIMO支路能保证较好的测试覆盖率，但缺少分析合成信号的能力。由于大多数生产质量问题可以通过合成信号的分析得到解决，所以复合MIMO方法已成为生产线使用最普遍的测试方法。

测量类型

表2：不同MIMO测试方法的测试覆盖率比较


莱特波特测试解决方案

为了进一步提高频谱效益，最新的WLAN标准（802.11n 和 802.11ac）中增加了MIMO技术支持的内容。虽然MIMO是这些标准中可选的技术，但却在越来越多地被WLAN装置采用。这是因为视频数据流等高吞吐量应用的大量普及以及5GHz频段的日益频繁的使用，而在这两种情况下，MIMO不仅能帮助提高吞吐量，而且还能改进无线覆盖和连接的可靠性。

与传统的SISO装置相比，MIMO装置有多个收发通道和更复杂的设计结构，因此它代表了一种全新的测试挑战。MIMO测试需要新一代测试设备，而莱特波特公司凭借其专利技术、先进的算法和创新的构架已成为MIMO测试领域领先的测试方案提供商。莱特波特公司也是目前唯一能提供涵盖所有四种MIMO测试方法的测试方案公司。

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图14：采用IQxel系列产品的True MIMO测试配置方案


图15：2x2 MIMO 测试结果图例


图16：2x2 MIMO 测试结果图例

莱特波特正在不断地引进高度创新的测试技术并重新定义无线测试行业。我们致力于提供最新最先进的测试方法，以帮助我们的客户交付高品质的、具有最佳无线传输性能的产品。