多输入多输出（MIMO）无线通信技能正快速开展，并跟着IEEE 802.11n WLAN标准的推从而走入人们的现实生活。尽管802.11n标准草案2.0版刚刚在三月份得以经过，但商场上现已呈现了很多相关产品设备。MIMO技能可以在不增大功耗或带宽需求的状况下大幅度进步体系吞吐量。日益杂乱的MIMO WLAN芯片组增加了产品线测验的本钱，从而增大了终究产品的本钱。这将是人们不愿意看到的成果，由于WLAN消费商场无力接受更高的本钱。
商场上有多家测验设备制作商供给了MIMO WLAN的解决计划，要害的是WLAN制作商有必要挑选一种不会增大传统体系测验时刻的测验办法。
MIMO WLAN芯片组和产品的测验有四种不同的测验办法可供挑选：
1. 多矢量信号发生器（VSG）和矢量信号剖析仪（VSA）测验计划；
2. 一体式VSG和VSA计划外加组成器与高速开关；
3. 一体式VSG和VSA计划外加组成器；
4. 一体式VSG和VSA计划外加高速开关。
多VSG和VSA测验计划
在多VSG和VSA测验计划中，待测设备（DUT）的每对接纳器和发射器直接与其对应的VSG和VSA衔接。发射器和接纳器可以逐一被丈量, 一起被丈量, 或许其他组合办法。运用这种装备，可以测出多个重要的MIMO参数，例如功率、频谱、发射器减损，包含瞬态和发送链路互扰、发射器质量目标EVM、射频链路阻隔和接纳器灵敏度。
图1 选用多VSG和VSA的测验体系，其间每条发射/接纳链路直接与每队VSA/VSG相连
图1以测验2×3 DUT的LitePoint IQnxn 3×3测验装备结构为例，给出了多VSG和VSA测验计划。当测验DUT发射器时，测验体系中的VSA是有用的。每个发射器与其相应的VSA相衔接。对一切的发送链路一起进行数据捕捉，并将捕捉到的数据送给一个归纳软件工具包进行剖析。经过运用该测验体系和归纳剖析软件，咱们可以详细剖分出每个发射器的信号质量以及它们之间的互扰。VSA剖析还包含一个完好的数据解调器，可以协助咱们查验发射信号的结构是否正确，这在产品研制进程中对错常有用的。对CRC的查验可以检查出解调后的报文数据是否正确。咱们可以将报文数据保存到一个文件中，以便于与发射数据进行比照。
运用这一测验体系，可以支撑发射器的恣意组合。多VSA和归纳剖析软件的动态组合可以在一次数据捕捉操作中丈量出下列发送参数：
● 整个报文的Tx功率；
● Tx信道呼应和每个发射器的谱平整度；
● 发射器之间的Tx阻隔度；
● Tx频率误差；
● 每个发射器的Tx I/Q不均衡、相位与幅值；
● 每个发射器的Tx本机振荡器（LO）走漏；
● 每个发射器的Tx信号质量或EVM值；
● 每个发射器以及多个发射器组合的Tx相位噪声；
● 每个发射器的Tx功率紧缩，显现为CCDF；
● 报文传送期间的Tx功率改动；
● Tx符号时钟偏移；
● Tx不同发射器数据包发射时刻的一致性；
● Tx有用载荷验证。
在丈量待测设备的接纳器时，多VSG和VGA测验计划中的VSG参加丈量作业。每个接纳器与其相应的VSG相连。测验操控软件将波形加载到VSG中，别离设置每台VSG的射频信号电平缓一切VSG运用的公共射频频率。经过装备多VSG和VSA测验体系，咱们可以无限循环地发送载入的波形，或许依照用户指定的发送次数进行发送。VSG发送的波形可以来自于选用一条抱负信道的单个发射器，或许来自于选用多径信道的单个发射器，或许来自于别离具有多径信道和功率电平的多个发射器。因而，可以在实践的MIMO和传统多径信道条件下丈量出接纳器误包率。
在产品研制进程中，评价接纳器在发射器减损状况下的接纳灵敏度对错常重要的。运用多VSG和VSA测验计划，咱们可以详细剖析MIMO接纳器。比如LO走漏、I/Q不均衡、发射器紧缩、相位噪声、加性噪声或载波频率偏移等发射器减损都可以包含在测验体系发生的信号中。大部分减损都可以对每个发射器独自设定。
在多VSG和VGA测验计划下，可以进行下列接纳器测验操作：
● 关于输入不同信号电平或SNR状况下的PER测验；
● 用于传统和MIMO多径信道的PER测验；
● 接纳器对在发射器减损的状况下的灵敏度测验, 例如频率偏移、I/Q不均衡、LO走漏等；
● 无搅扰信道评测(clear channel assessment)；
● RSSI校准；
● 接纳器射频链路阻隔。
这个办法用于规划验证、调试与质量保证测验阶段。关于出产线测验来说，这个计划的本钱很高，或许无法满意预期的出资回报率（ROI）。
一体式VSG/VSA外加组成器与高速开关的测验计划
出产测验不需求进行全面的定量的功用评价，出产测验的首要目地是查验待测设备的拼装是否正确，是否达到了规则的功用目标。关于MIMO WLAN体系，咱们可以选用与传统WLAN出产测验相似的一体式VSG/VSA组合计划。首要介绍的一体式VSG/VSA装备计划是一体式VSG和VSA外加组成器和高速开关（例如LitePoint IQflex/IQview和多端口测验适配器（MPTA））。为简洁起见，将高速射频开关和组成器的组合称为MPTA。
MPTA包含一个高速射频开关、每条射频信号通路上一个衰减器和一个智能序列操控器，如图2所示。该结构可以装备成静态形式，其间各个开关或闭合或翻开，每个衰减器设置为一个指定的值。该结构还可以装备成动态形式，在动态形式下，可以界说一系列装备或状况，每种装备都有其自己的开关和衰减器设置。状况之间的转化由智能MPTA自身依据其信号输入状况进行操控。
图2 IQflex/IQview和多端口测验适配器测验MIMO待测设备
在进行发射器测验时，MPTA经过装备可以在各个发射器之间进行动态切换。首要，MPTA将信号从Tx1发送到VSA。数据包将触发VSA内的数据捕获进程。当从Tx1上捕获了满足的数据之后，VSA中止捕获，MPTA切换到Tx2。下一个数据包将再次触发VSA内的数据捕获进程。这种捕获与切换进程将继续进行，直到捕获存储器内存满预定数量的数据采样。
由于通路的切换是由射频信号操控的，捕捉MIMO信号所需的额定时刻比较IQnxn体系而言，只是是发送两个报文（而不是一个报文）所需的额定时刻。该体系的处理与剖析时刻与多VSG和VSA测验体系相同。
在进行发射器测验时，尽管从不同发射器捕捉信号的进程是次序进行的，而不是像多VSG和VSA测验体系那样一起进行，VSA依然将这些次序捕捉的信号处理为MIMO信号。大部分本来由多VSG和VSA测验体系履行的发射器测验作业都可以由一体式VSG和VSA外加组成器与高速开关构成的测验体系来完结。特别地，该计划可以核算出每条射频链路的EVM、功率放大器紧缩和阻隔度。尽管如此，这两种测验计划依然存在多处不同。尽管履行典型的MIMO EVM核算可以评价每个发射器的质量，可是假如发射器之间的阻隔度欠好，EVM依然受限于射频链路的阻隔度。假如接连报文之间的有用载荷数据坚持不变，那么可以扫除这种阻隔度的约束。此外，这儿的MIMO EVM核算有必要可以独自盯梢每个发射器的相位轨道，而一般的MIMO EVM核算进程盯梢的是一切具有相同相位校对的发射器。这些体系丈量计划不如IQnxn丈量那样全面，可是它供给了一个极好的出产丈量解决计划。该计划不支撑的丈量特征包含：（1）有用载荷数据无法康复；（2）无法评测发送链路之间的动态互扰；（3）无法丈量发射器之间的数据包发射时刻的一致性。
MPTA经过装备还可以一起接纳多台发射器的信号。咱们将在后边介绍只用组成器的测验计划中进一步介绍这一形式。
关于接纳器测验，一体式VSG和VSA外加组成器与高速开关的计划发生的是单个发射信号。该信号可所以传统信号，或许单路MIMO信号，并且可以送入恣意一个或一切接纳器中。当每次将该信号送入一个接纳器时，经过待测设备的RSSI目标可以丈量射频链路的阻隔度。
有两种形式可以测验接纳器的PER或灵敏度。一种形式是，将开关设置为某个停止状况。在这一状况下，经过将VSG信号每次送入一个接纳器（不用使能或禁用待测设备中的接纳器），可以独自丈量出每个接纳器的灵敏度。这种办法有助于丈量接纳链路之间的阻隔度。此外，经过将VSG信号一起送入一切接纳器中，可以验证由于最大比兼并（MRC）而取得的灵敏度的改善。灵敏度的这一改善验证了MIMO信号处理的本质部分。待测设备的驱动程序应该可以陈述过错接纳或许正确接纳的数据包个数。
另一种形式是，更全面的运用发送/接纳的切换功用，测验接纳器的PER和待测设备的灵敏度。在该形式下，咱们可以经过装备开关来丈量接纳器宣布确实认信息（ACK）。这些ACK只在没有检测出过错的时分才会宣布。因而，咱们可以在不同的衰减器设置和不同的接纳器装备状况下丈量PER，即别离启用一个、二个、三个或四个接纳器。经过丈量不同信号电平下的PER值，咱们可以准确丈量出恣意接纳器组合的灵敏度。经过改动开关/衰减器的组合就可以主动履行整个测验序列。测验软件界说了测验序列，并且只是运用该序列就可以发动测验操作。之后，MPTA主动履行整个序列。这一形式不只验证了Tx/Rx切换和MRC灵敏度的改善状况，并且消除了由于多种操控和待测设备软件交互而导致的时刻开支。
一体式VSG/VSA外加组成器的计划
在这种装备计划下，一个无源功分器/组成器替代了图3中的组成器与高速开关装备。这一计划具有最低的MIMO测验本钱，一起具有较好的MIMO制作测验覆盖率。
图3 单IQflex脉冲组成器测验MIMO待测设备
在发射器的测验中，组成器对来自于发射器的信号进行叠加。IQsignal剖析软件从传统的或许MIMO的前导（preamble）中剖分出一切发射器共有的某些发射器的特点。例如，数据包开端的载波频率的动态改动，以及前导尾部的频率偏移。依据MIMO的前导还可以剖分出每个发射器的其他的发送信号特点，例如Tx功率、I/Q不均衡和频谱平整度。经过比照组成后的信号与依据从MIMO前导估算出的信道呼应得到的抱负组成信号，咱们可以丈量出整个发射器质量的EVM目标。这种丈量要求在剖析软件之前就要知道数据包中的数据内容。可是，发射器的扰码（transmitter scrambler）可以对每个报文都不同，由于开始状况是由剖析软件剖分出来的。
任何会引起信号质量下下降于预定边界的发射器减损都将下降组成信号的EVM。这包含紧缩和I/Q不均衡。比较单VSG和VSA外加组成器与高速开关的测验计划，这种体系装备无法丈量出射频链路阻隔度，也无法定位出某条发送链路的毛病。假如牢靠的装置可以供给20dB阻隔度，那么射频链路阻隔度也不是大不了的问题，20dB的阻隔度常用作链路之间进行充沛阻隔的标准目标量，以供给杰出的MIMO功用。
关于接纳器测验而言，将相同的信号送入待测设备的一切接纳器中。假如待测设备启用一个接纳器，那么可以丈量出这一个接纳器的灵敏度。假如启用了一切的接纳器，那么由于最大比兼并（MRC）而改善的灵敏度就验证了MIMO信号处理的重要部分。在一体式VSG和VSA外加组成器的测验计划中，发射器和接纳器的测验是在MIMO形式下进行的，带有质量测验参数，具有合理的测验时刻，测验本钱较低。LitePoint IQflex外加组成器支撑这种测验办法，为用户供给了功用牢靠而超卓的测验计划。这种测验办法的不足之处在于，它需求已知MIMO发射器发射的数据才干进行丈量，并且无法丈量射频链路之间的阻隔度。
单VSG/VSA外加高速开关的测验计划
在这一装备计划下，如图4所示，MPTA被一个开关所替代，去掉了组成器。ODM运用IQflex和现有的射频开关现已开宣布了与此相似的装备计划，其间开关是由测验软件直接操控的。
图4 单IQflex外加高速开关无组成器的MIMO待测设备测验计划
关于发送测验，这种装备无法查验一切的发射器是否在相一起刻发送信号。这一装备与一体式VSG和VSA外加组成器与高速开关的装备计划的首要不同在于接纳器的测验。比较MPTA，这一装备无法将VSG信号一起送入待测设备的一切接纳器中。因而，它无法查验待测设备MIMO接纳器内的MRC处理进程。
由于这种装备是由现有的器材拼装而成的，它在丈量Rx PER时无法进行Tx/Rx切换，并且或许需求较长的测验时刻，由于其链路切换是由测验操控软件完成的。并且，其准确的接纳器灵敏度丈量的速度关于出产测验使用来说或许太慢了。
这一装备比较组成器装备的优势在于它可以丈量射频链路之间的阻隔度。可是比较MPTA装备，它在接纳器测验方面有很大的局限性。
比较
表1列举了每种测验计划可以丈量的参数以及功用。
