MIMO和SISO信道的关系是什么，SISO信道仿真结果在MIMO信道中怎么用？

Question

如题所述

Answer 1

在无线通信的世界中，MIMO（多输入多输出）与SISO（单输入单输出）信道的关系犹如航船在海洋中的航行方式，一个追求极致的性能提升，一个则保持着基础的稳定。MIMO技术，如同多路航道并行，通过增加天线数量，实现了数据传输的频谱效率飞跃，尤其在多径环境下的数据速率提升尤为显著，无论是2x2、3x3还是4x4这样的配置，都充分利用了空间的维度来增强信号的强度和抗干扰能力。

相比之下，SISO则像是单线航行，它在信道中占据的传统地位，通过单一天线进行数据传输。SIMO（单发射多接收）和MISO（多发射单接收）则在上行和下行传输中使用单个天线，但它们都未充分挖掘空间维度带来的性能增益。在实际应用中，MIMO测试面临着多径效应、相关性和不可重复性的复杂挑战，这就需要高级仿真工具来模拟这些关键特性，以在理想环境中进行精确测试。

然而，要创建一个逼真的MIMO信道环境并非易事，它不仅耗时，而且难以实现实时模拟。传统的信道模型，如功率时延分布和多普勒频谱，虽然能捕捉SISO的多路效应，但往往忽视了空间效应和天线方向图的影响。例如，在一个2x2 MIMO系统中，空间图会考虑发射和接收天线的到达角，即AoD和AoA，这对信道性能至关重要。

信道的相关性是另一个关键因素，它对MIMO性能的影响不可忽视。高相关性会导致容量下降，这在图33中的示例中清晰可见。对于SISO和非相关MIMO系统，接收机信噪比可以通过精确测量信号功率并添加噪声来设定，但对于相关MIMO，信号功率的处理则需要更为复杂的策略和专门的方法。

在实际仿真中，信道相关性对接收机功率的影响使得精确配置MIMO系统以达到预期信噪比成为一个挑战。尽管如此，发射机端的功率测量可以作为一种近似解决方案。要深入了解5G MIMO的最新进展，尤其是波束赋形仿真和天线增益方法，德意志科技的资源是值得推荐的。

总的来说，MIMO与SISO信道之间的差异不仅体现在技术原理上，更体现在实际应用中的复杂性和优化需求。通过深入理解这些关系，我们能够更好地设计和优化无线通信系统，以应对日益增长的数据流量需求。