如何利用信道仿真器全面测试LTE系统

2012-09-14 09:03:48来源: 21ic

如今专注于拉动市场增长的一个大应用将用户、手机制造商、应用开发商和服务提供商的目光全部吸引,如今手机行业的关注重点也已经从最初的“最少掉线”转移到了“最快网络”上,而数据传输是这种需求增长的来源。

移动数据业务在短短的几年时间内,从开始时的缓慢不堪以致无法正常使用,发展到今天好用度赶上了Wi-Fi。随着消费者和商业应用开发者急于找到能利用改进的移动数据服务所需的方法,为了支持这种需求,技术专家也在不断的努力提供更新、更快、更为强大的宽带无线网络。

由于容量受限,为了维持现有的无线网络的增长,其网络就需要具备很多特性,例如平顺、全IP(因特网协议)架构、更大的容量、每比特更低的成本、更快的连接、更短的延迟、提高的视频能力等。制造商和服务供应商随着数据服务的持续爆炸性增长,他们怎样才能确保新设备和新应用能够提供用户所期望的质量、吞吐量和性能呢?

为了使得这些日益复杂的设备能够正常工作,并且使这些要求很高的应用得以实施,几家领先的行业组织目前正在制定推动4G宽带无线网络发展的技术标准,这其中包括有称为长期演进(LTE)和802.16e-2005或移动WiMAX。都采用正交频分多址(OFDMA)和多输入多输出(MIMO)技术是LTE和移动WiMAX的共同特性。在本质上讲,OFDMA和MIMO能以更小带宽提供更高水平的数据传输能力。

对空中接口(在发射器和接收器之间射频信号的物理路径) 的影响而言,OFDMA和MIMO系统可提升射频发射器和接收器的整体性能。无线电信道会受到多方面的影响,比如信号延迟、衰减和障碍物等。这些因素既可能结合起来改善信号传输条件、也可能损坏所传输的信号,即它们可对整体信道吞吐量/数据速率产生正反两方面影响。

MIMO 系统利用多个发送和接收数据路径以显著增加吞吐量、扩大链接覆盖范围而无需额外带宽或增加发射功率。可以采用几种不同技术实现MIMO,包括空间复用、自适应天线系统(AAS)、空时编码(STC)和最大比合并(MRC)。

OFDMA 是一种鲁棒的数字调制机制,能提高整体频谱效率。为减少多径干扰,它采用更少的每载波符号率,但它也使用多个载波来增加数据速率。OFDMA是在若干载波上同时传输多个符号,而不是在一个时间内传送一个符号。副载波分布于多个频率,且是“正交”的,从而避免相邻副载波造成的任何干扰。

空间复用一般通过增加系统的容量来改善性能。AAS通过把信号功率指向用户或使干扰源的影响为零来扩大网络覆盖范围。STC(分集发射)和MRC(分集接收)分别发送和接收相同用户数据的多个副本,以避免衰减等损害。

传统测试方法及限制

随着复杂和专门的新硬件和新软件的推出,测试的挑战在增加。测试工具是已发生根本改变的一个领域,特别是用于验证新一代射频发射和接收器测试的工具发生了翻天覆地的变化。有三种方法可用以测试发射器和接收器的性能:直接电缆连接、空中测试、借助信道仿真器的连接,如图1所示。

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图1:用以测试发射器和接收器的性能的三种方法。

射频测试传统上一直是先在实验室进行,然后再进行空间定点测试以及现场测试。通常,测试射频电路的第一步是用射频电缆和连接器将射频发射器与接收器直接连接起来。虽然这种测试配置形态允许以一种受控和可重复的方法测试发射器和接收器的性能,但它是一种理想化、非真实的场景。

以电缆为基础的测试无法满足模拟当信号在空间传输以及无线设备在运动中所处的真实世界动态条件下所需的更复杂的测试要求。由于MIMO技术依赖真实世界行为以提高操作性能,所以在一些测试情况下,实验室/以电缆为基础的测试是无效,在许多其它测试中也是不适当的。

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关键字:信道仿真器  LTE系统  射频测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0914/article_5913.html
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