WiMAX的普及推动测试分析新发展

2008-12-09 17:05:21来源: 电子工程专辑

      为了赋予 RF 设计师更为全面的 WiMAX 分析能力,测试与测量公司不断地升级开发软件、频谱分析仪、测试组件和网络分析仪,以满足这些无线网络快速构建的需求。

      WiMAX无线数字通信系统,即 IEEE 802.16,可以为固定基站提供最远可达30英里的宽带无线接入,以及为移动基站提供最远可达3~10英里的宽带无线接入。相比之下,Wi-Fi/802.11 WLAN标准的距离就比较短,大多数情况下在100~300英尺之内。

      除了可以在更远的距离上达到更高的数据传输率,WiMAX还具备带宽利用率更高和信号干扰更小的优点。WiMAX采用的是正交频分复用(OFDM)传输,与GPRS等上一代技术中采用的CDMA技术相比,OFDM让RF系统中的信号更不易受衰落影响。OFDM信号带宽中充满了一系列带宽较窄的子载波。

      此外,WiMAX的自适应调制方案也为运营商级操作增强了连接的可靠性,同时提高了在更远距离范围内保持更高阶调制的可能性,从而扩大了网络的总容量。

      出色的性能使WiMAX受到世界范围的欢迎。该标准适用于同样架构下固定和移动的所有使用模型,而且据WiMAX论坛在4月份发布的一份基于独立研究结果的预测,到2012年WiMAX在全球的用户将达到13,300万。

      该研究提供的其他数据还显示,WiMAX的预计用户中约有70%到2012年都会使用移动和便携式WiMAX设备来访问宽带互联网业务。

      WiMAX在一套通用系统中综合了多种技术,包括带宽可超过20MHz,可配置超过2,000个子载波,可达到较高的峰值与平均功率比,以及可实现SISO和MIMO射频配置。但这样的复杂度也让制造商的测试变得困难重重。随着支持2.3GHz和2.5GHz工作频段的新信号标准出台以及WiMAX设备的发展,各主流测试厂商都在开发功能更加强大的测试分析仪与工具,力图在保持成本效益的前提下,更灵活地解决信号复杂度问题。

      WiMAX宽带移动网络标准Wave 2是一项旨在进一步减轻干扰的技术,该技术的发展也将令人瞩目。Wave 2中包含了几种多天线技术,例如MIMO和空时编码(STC)。 美国吉时利(Keithley)仪器公司已推出一组信号产生和分析工具来扩充其仪器的RF测试能力,使其能够进行WiMAX信号测试。

      据Keithley表示,这一组新的RF测试工具是建立在下一代硬件平台之上的,因此无需进行昂贵的硬件升级,也不需要改动仪器使用步骤,就能很容易地增加对新信号标准的支持,例如对带4x4 MIMO通道的802.16e移动WiMAX Wave 2进行测试。

      这些仪器均基于该公司的2820型RF矢量信号分析仪(VSA)和2920型RF矢量信号分析仪,允许用户进行400MHz 到4GHz之间任意频段的WiMAX测试,甚至在需要测量WLAN时可高达6GHz。这些信号分析仪或信号发生器可以用于自动化生产环境中,也可以独立地完成测试应用。与这两个系列RF测试仪器联合使用的是2.0版的Keithley SignalMeister波形产生软件,该软件能够产生对应于WiMAX 、WLAN两种无线连接标准和3GPP与3GPP2蜂窝标准的全系列信号。

      罗德与施瓦茨公司(R&S)的一组新的信号分析仪应用固件R&S FSQ-K94可以进行符合IEEE 802.16e-2005的WiMAX MIMO测量。R&S FSQ-K94是运行在R&S FSQ和R&S FSG信号分析仪上的一个可选固件,支持组合几台分析仪来测试多达4x4的MIMO系统。

      MIMO系统测试所需的许多测量任务都可以用一台矢量信号分析仪完成,但不同组件之间的相互影响测试有时可能需要两台仪器。这时,用户就可以将几台R&S FSQ或R&S FSG分析仪组合起来,创建一套由多台 独立信号分析仪组成的灵活的测试方案,以实现对诸如4x4 MIMO系统等的测试。

      这样做能帮助减少用户培训所需的时间。而且,通过这种方式,还能轻易地在现有系统中增加WiMAX MIMO测量功能。此外,R&S FSQ-K94中还提供了一些经过试用和测试的R&S FSQ-K93功能,例如自动解调或用户设定频谱辐射屏蔽(SEM)功能。

      针对需要多路信号(multistream signal)测试功能来做Wi-Fi 和WiMAX MIMO开发的设计师,LitePoint公司提供了IQnxnplus测试系统。IQnxnplus的特点是采用模块化方法进行MIMO R&D测试。每个模块都有自己的矢量信号分析仪和矢量信号发生器(VSG)。系统中还包含一个同步器子系统,用以确保各模块工作步调一致。开发商可以在该系统上测试程序,然后再将程序转移到一个单独的IQmax测试仪上进行生产测试。

      IQnxnplus系统的配置有多种,从1x1(一个模块配一个同步子系统)到 4x4(4个模块配4个同步子系统)。模块均支持2.15~2.7GHz、3.3~3.8GHz,以及4.9~6.0GHz的Wi-Fi和 WiMAX频率范围。其中包含的图形用户接口(GUI)(Wi-Fi的IQ信号与WiMAX的IQ信号) 提供单路、多路以及波束形成自适应天线功能测试的分析和显示功能。

      安捷伦科技公司早就急切地想在其移动WiMAX仪器中增加MIMO和Wave 2测试功能。2007年8月,他们宣布,其矢量信号分析仪、信号发生器(Signal Studio)和移动WiMAX测试套件测量方案均支持Wave 2系统规范测试。这些标准规范中就有MIMO等选项。

      如89601A VSA和N7615B信号发生器,这些测量产品都开始提供一系列用于Wave 2系统规范测试的支持物理层信号产生与分析的新测试功能,为需要对移动WiMAX进行信号分析、信号产生与端到端(end-to-end)功能测试的工程师提供了工具。其他一些特殊功能包括用于上、下行链路结合式MIMO的matrix A和matrix B信号以及HARQ突发与上行链路试探区带的产生。最近,安捷伦开始付运针对WiMAX 移动基站的、基于Sequans SQN1130芯片组的系列软件产品中的第一款。

      Sequans系列的SQN1130系统级芯片号称是业界功耗最低、数据吞吐量最大的WiMAX移动基站芯片。这是一款先进的基于IEEE 802.16e标准的基带芯片,既实现了MIMO和1-4类混合ARQ,又实现了WiMAX论坛的Wave 2检定所要求达到的MAC和PHY特性。N7300系列芯片组软件是专为与安捷伦N8300A无线联网测试套件设计的,能帮助控制、校准和测试WiMAX器件与模块。N7300系列的第一款产品,N7302A芯片组软件,就是针对移动WiMAX芯片组制造商以及参与WiMAX移动基站与客户预定器件和模块参数测试的制造工程师和管理人员设计的。

关键字:WiMAX  测试分析

编辑:王程光 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2008/1209/article_879.html
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