路AD,DA的MIMO-WIFISOC验证平台.docVIP

8路AD，DA的MIMO-WIFI SOC 验证平台 　　一、关于MIMO-WIFI的介绍　　无线网络运营商极大的为无线技术提供了移动宽带接入和丰富的媒体业务,运营商对需要的网络容量,用户数据速率,距离和覆盖质量作很大的改进,面对日益竞争激烈的运营商来说,建立和维持盈利的商业模式,多输入多输出(MIMO)智能天线技术提供的潜在性能增益的兴趣很大,为了满足技术上的挑战,带来网络的发展,在无线局域网(WLAN)领域已经有实际应用的MIMO以及近来客户端设备技术的进步,并且这将促进广域网中的MIMO应用普及。　　促使MIMO在局域网领域取得成功的许多局域网固有特性与广域网环境有着很大的区别,因此我们必须谨慎地对待这种在不同应用中的转变。在下面对广域网 MIMO应用的简要说明中,我们将重点突出干扰和有限散射特性,这二者是最重要的区别,也是实现中需要着重考虑的因素。对无线运营商来说有个好消息,即在广域网中确实可以实现MIMO的大部分理论增益,条件是采用具有网络意识(network-aware)的解决方案,这样的方案能够减少多蜂窝环境中的干扰,并保持受限散射条件下的运行稳定性。另外值得注意的是,由于无需对现有无线协议作任何修改就能获得这些性能增益,因此广域网中的MIMO要比一般想象的更容易实现。 图1 不同低压逻辑信号的差分电压摆幅示意图 　　图1:在基站(BS)和客户设备(CD)之间具有两条主导传播路径的无线信道,如图中箭头所示,该信道叠加在基站标称的120°扇区传送图案上。　　由于用户端设备对成本具有较大的敏感性,因此在目前商业广域网中的智能天线配置只是在链路的基站侧使用多幅天线,而客户端设备只有一幅天线。随着改善广域网经济的压力不断增大,以及客户端设备芯片集成度提高,以及对客户端增加智能天线处理的边缘成本的降低,运营商对在链路两端都使用智能天线的解决方案兴趣也越来越大。　　两端同时用多幅天线将可以采用许多新的传输技术,这些技术在仅单端使用多幅天线的系统中是不可行的,在大多数情况下应用这些技术将提供更多的系统性能增益。　　业界对智能天线的讨论,包括对用于各种不同实现中的术语有完全不同的定义,因此有必要简要介绍分类适用方法。先来看最简单的例子,考虑在链路的每端都只有一幅天线的某个系统,虽然信号向所有方向(一般在120°扇区内)发送,但某个具体的无线信道可能只有两条主导路径,如图1所示。本文所示例子是一个高位基站与一个路面的低位移动手机(更广泛地说是客户设备,因为有可能是移动计算平台)之间的通信,大部分接收信号来自于邻近建筑物的反射。这是一个单输入单输出(SISO)的信道。[注:在无线通信领域中所说的术语输入和输出是针对信道本身而言的,并非以信道两端的设备为参考]。　　全球的研究实验室业已证明MIMO技术在早期的无线局域网应用中的实际可行性,其系统容量非常接近实验室中同时使用空间复用和空间-时间编码技术所能达到的理论预测值。由于在最初应用中获得了巨大性能增益,MIMO技术很快走出实验室,并应用于实际的WLAN产品中。　　宣传最多的MIMO实现是在固定的无线局域网环境中,在这种环境中MIMO的最大好处是提高了单个用户设备的吞吐量。特别是家庭和企业级WLAN所具有的多个特性使它们成为最早采纳MIMO的理想候选网络,这些特性包括:　　1、丰富的散射　　大多数WiFi系统都处在有大量散射条件的环境中,如室内或密集的城市建筑物间。在这些环境中通常有多条传播路径或空间维度可用来形成多个流。事实上,室内环境与获得图3所示的容量随天线数量增加而呈线性增长所需的条件非常相似。　　2、独立部署　　获得快速部署的一个重要因素是WiFi设备通常是最终用户自己购买的,并且在他们自己的网络中是独立部署的。不同MIMO WiFi解决方案的互操作性并不成问题,就像IEEE 802。11n产品在公共MIMO标准获得一致意见之前取得成功所表明的那样,允许快速部署MIMO技术,不需要等到标准的统一。　　3、有限的干扰　　同样关键的是WiFi环境非常接近研究MIMO技术的理论假设。由于WiFi网络的短距离和动态信道分配特性,MIMO接收器一般工作时没有很大的共信道干扰。如果工作在没有补偿的共信道干扰环境中,这些解决方案的性能会很快下降。　　MIMO在WiFi中的成功部署表明由MIMO提供的潜在性能改善是真实的。从实验室结果到实际的WiFi产品只用了短短几年的时间,这一事实对广域网无线网络运营商来说意味着再次取得成功的机会非常大。 　　二、MIMO-WIFI的系统构造　　本文讨论的是最简单的,也是目前最常见的智能天线。如果接收器有一幅以上的天线,那么它能智能地组合来自不同天线接收到的信号,并识别出信号确实是来自两个主要方向。它具有这个功能的原因是因