WiMAX技術(shù)及射頻模塊測(cè)試方案

　　RS TS8970系統(tǒng)是基于RS公司高端儀表的基礎(chǔ)上，采用了信號(hào)源SMU200A及其選件SMx-K49作為信號(hào)產(chǎn)生部分，信號(hào)分析儀FSQ及其選件FSQ-K93作為信號(hào)分析部分，所需的信令連接部分采用了一個(gè)OEM的基站和終端模擬器。同時(shí)，還有一個(gè)全自動(dòng)的射頻開關(guān)矩陣，它的頻率達(dá)到6GHz，可以保證測(cè)試系統(tǒng)和被測(cè)件之間每個(gè)測(cè)試用例要求的信號(hào)轉(zhuǎn)換通路。

　　與RS TS895x 2G和3G移動(dòng)通信的認(rèn)證系統(tǒng)一樣，RS TS8970系統(tǒng)使用了可靠的RS-PASS控制軟件。由于它具有模塊化和獨(dú)立于標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，整個(gè)軟件可以在TS8970中迅速實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)特定的一些應(yīng)用，如全自動(dòng)的射頻路徑校準(zhǔn)補(bǔ)償、系統(tǒng)自檢程序和所有的管理、控制程序(如版本瀏覽器、測(cè)試用例和測(cè)試序列編輯器、測(cè)試參數(shù)和結(jié)果管理)，這些都可以直接使用，不需要做改變。此外，最初的WiMAX指定的一些測(cè)試用例可以使用一些RS-PASS基本程序來(lái)開發(fā)。而且，RS TS8970是第一套全部使用以太網(wǎng)控制的測(cè)試系統(tǒng)。

　　4 WiMAX終端無(wú)線測(cè)試儀CMW270

　　在生產(chǎn)測(cè)試方面，RS最新推出了集非信令測(cè)試和信令測(cè)試于一體的WiMAX802.16e終端無(wú)線測(cè)試儀CMW270，可以滿足用戶在非信令模式測(cè)量，信令模式測(cè)量和功能驗(yàn)證，校準(zhǔn)、服務(wù)和質(zhì)量保證等各種WiMAX測(cè)試領(lǐng)域的需求(見圖7)。

　　圖7 WiMAX終端無(wú)線測(cè)試儀CMW270

　　對(duì)于在非信令模式下射頻測(cè)量方面，CMW270可以提供快速的發(fā)射機(jī)測(cè)量，測(cè)試發(fā)射機(jī)的突發(fā)功率，鄰信道功率ACP，EVM和IQ不平衡度等調(diào)制指標(biāo)，中心頻率誤差，頻譜平坦度，頻譜雜散模版等頻譜性能。并內(nèi)置了ARB信號(hào)源用于接收機(jī)測(cè)量，測(cè)試接收機(jī)在保持一定的PER或BER情況下的接收機(jī)靈敏度和最大輸入電平等指標(biāo)。此外，CMW270內(nèi)置了通用的RF信號(hào)源和RF功率計(jì)，可以完成如外部射頻電纜校準(zhǔn)等通用測(cè)量功能。

　　對(duì)于信令模式下的射頻驗(yàn)證，CMW270可以提供實(shí)時(shí)信令，從而可以作為一個(gè)基站模擬器使用。此時(shí)的WiMAX終端可以像在一個(gè)實(shí)際的WiMAX網(wǎng)絡(luò)中一樣進(jìn)行操作，修改一些必要的發(fā)射參數(shù)，模擬各種復(fù)雜的測(cè)試場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試。例如，測(cè)量載波干擾噪聲信號(hào)比CINR和接收信號(hào)強(qiáng)度指示RSSI等指標(biāo)，以及開機(jī)搜索、功率控制等物理層和MAC層功能的驗(yàn)證。

　　對(duì)于質(zhì)量保證和服務(wù)等方面的應(yīng)用，用戶也可以通過(guò)外部的顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤來(lái)進(jìn)行手工操作，完成儀器所有的設(shè)置和測(cè)量。

　　由于具有實(shí)時(shí)信令模擬的能力，CMW270可以測(cè)試不同芯片廠商的終端而不需要特殊的測(cè)試模式接口，從而大大降低了測(cè)試時(shí)間和測(cè)試系統(tǒng)的復(fù)雜度。由于儀器體積小巧，CMW270可以很方便地集成到生產(chǎn)線中去，并且可以通過(guò)LAN，IEC/IEEE總線或者USB2.0接口來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

　　CMW270的頻率范圍從100MHz~6GHz，并且具有高信號(hào)質(zhì)量和精度，包括QPSK和QAM等各種調(diào)制方式和從1/2，2/3到3/4各種信道編碼方式，從而可以滿足目前WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的各種要求。

　　更進(jìn)一步，CMW270采用了模塊化的平臺(tái)結(jié)構(gòu)，從而可以輕松地適應(yīng)未來(lái)IEEE802.16e標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)。內(nèi)部的測(cè)量和信令功能是由可編程邏輯器件FPGA和數(shù)字信號(hào)處理器DSP來(lái)完成的，從而可以通過(guò)固件升級(jí)的方式來(lái)輕松升級(jí)，適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的變化。

　　CMW270還提供了應(yīng)用測(cè)試的功能，通過(guò)在各種不同的測(cè)試場(chǎng)景下外部PC發(fā)送和接收TCP/IP數(shù)據(jù)包(數(shù)據(jù)或語(yǔ)音)來(lái)測(cè)試數(shù)據(jù)吞吐量。

　　由于其快速的測(cè)量能力、高精確度和面向未來(lái)的平臺(tái)設(shè)計(jì)理念，RS CMW270為用戶提供了WiMAX 移動(dòng)終端的高性能、低成本的測(cè)試解決方案。

　　5 WiMAX無(wú)線覆蓋測(cè)試系統(tǒng)TSMW

　　在完成了WiMAX的網(wǎng)絡(luò)部署之后，就要對(duì)WiMAX的網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)行測(cè)量并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中存在的干擾進(jìn)行測(cè)試，結(jié)合WiMAX終端還可以在現(xiàn)網(wǎng)中測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的QoS。RS針對(duì)802.16e使用TSMW網(wǎng)絡(luò)掃頻儀對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆蓋測(cè)量以及干擾分析。通過(guò)Romes路測(cè)軟件的控制，可以解析出針對(duì)ID Cell和PA Index對(duì)小區(qū)進(jìn)行覆蓋測(cè)量。輸出Preamble的覆蓋質(zhì)量(CINR)和覆蓋電平(RSSI)參數(shù)。同時(shí)，TSMW還可以對(duì)每個(gè)ID Cell的多徑進(jìn)行測(cè)量，這樣輸出結(jié)果不僅包括了所有多徑的合成功率，還針對(duì)每路多徑分別給出RSSI和CINR。由于TSMW可以對(duì)每個(gè)Segment的所有小區(qū)進(jìn)行測(cè)量，因此可以通過(guò)該功能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之后的頻率優(yōu)化。

　　TSMW本身為獨(dú)立雙端口接收機(jī)設(shè)置，單一通道有20MHz的帶寬，因此在設(shè)備的研發(fā)初期就考慮了對(duì)MIMO的支持(見圖8)。它的頻段范圍可以達(dá)到6GHz，滿足所有的頻段需求，內(nèi)置12通道高靈敏度GPS接收機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量同GSS系統(tǒng)的完美結(jié)合。它在射頻性能上表現(xiàn)尤其突出，內(nèi)置預(yù)選器，可以提高對(duì)于接收系統(tǒng)干擾的抑制和儀表本身的動(dòng)態(tài)范圍，噪聲系數(shù)極低，極大地提高了儀表的底噪指標(biāo)。并且提供的IQ數(shù)據(jù)直接獲取也給研發(fā)階段一些非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的分析提供了可能。

　　圖8 WiMAX無(wú)線覆蓋測(cè)試系統(tǒng)TSMW

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　在產(chǎn)品研發(fā)階段，RS WiMAX射頻儀器強(qiáng)大的功能和出色的性能確保廠商能及時(shí)、準(zhǔn)確地驗(yàn)證其射頻模塊和部件;在產(chǎn)品認(rèn)證階段，RS利用其在移動(dòng)通信一致性認(rèn)證測(cè)試中的領(lǐng)先地位，率先提供了TS8970以滿足WiMAX整機(jī)射頻一致性測(cè)試的需求;在生產(chǎn)測(cè)試階段，RS有集WiMAX信令和非信令模式于一體的的生產(chǎn)測(cè)試解決方案——WiMAX終端無(wú)線測(cè)試儀CMW270，從而提供了從研發(fā)、認(rèn)證到生產(chǎn)的全系列測(cè)試解決方案。