WiMAX的普及推動(dòng)測(cè)試分析新方案發(fā)展

WiMAX無線數(shù)字通信系統(tǒng)，即IEEE 802.16，可以為固定基站提供最遠(yuǎn)可達(dá)30英里的寬帶無線接入，以及為移動(dòng)基站提供最遠(yuǎn)可達(dá)3~10英里的寬帶無線接入。相比之下，Wi-Fi/802.11 WLAN標(biāo)準(zhǔn)的距離就比較短，大多數(shù)情況下在100~300英尺之內(nèi)。

除了可以在更遠(yuǎn)的距離上達(dá)到更高的數(shù)據(jù)傳輸率，WiMAX還具備帶寬利用率更高和信號(hào)干擾更小的優(yōu)點(diǎn)。WiMAX采用的是正交頻分復(fù)用(OFDM)傳輸，與GPRS等上一代技術(shù)中采用的CDMA技術(shù)相比，OFDM讓RF系統(tǒng)中的信號(hào)更不易受衰落影響。OFDM信號(hào)帶寬中充滿了一系列帶寬較窄的子載波。

此外，WiMAX的自適應(yīng)調(diào)制方案也為運(yùn)營商級(jí)操作增強(qiáng)了連接的可靠性，同時(shí)提高了在更遠(yuǎn)距離范圍內(nèi)保持更高階調(diào)制的可能性，從而擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的總?cè)萘俊?

出色的性能使WiMAX受到世界范圍的歡迎。該標(biāo)準(zhǔn)適用于同樣架構(gòu)下固定和移動(dòng)的所有使用模型，而且據(jù)WiMAX論壇在4月份發(fā)布的一份基于獨(dú)立研究結(jié)果的預(yù)測(cè)，到2012年WiMAX在全球的用戶將達(dá)到13,300萬。

該研究提供的其他數(shù)據(jù)還顯示，WiMAX的預(yù)計(jì)用戶中約有70%到2012年都會(huì)使用移動(dòng)和便攜式WiMAX設(shè)備來訪問寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。

WiMAX在一套通用系統(tǒng)中綜合了多種技術(shù)，包括帶寬可超過20MHz，可配置超過2,000個(gè)子載波，可達(dá)到較高的峰值與平均功率比，以及可實(shí)現(xiàn)SISO和MIMO射頻配置。但這樣的復(fù)雜度也讓制造商的測(cè)試變得困難重重。隨著支持2.3GHz和2.5GHz工作頻段的新信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)以及WiMAX設(shè)備的發(fā)展，各主流測(cè)試廠商都在開發(fā)功能更加強(qiáng)大的測(cè)試分析儀與工具，力圖在保持成本效益的前提下，更靈活地解決信號(hào)復(fù)雜度問題。

WiMAX寬帶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)Wave 2是一項(xiàng)旨在進(jìn)一步減輕干擾的技術(shù)，該技術(shù)的發(fā)展也將令人矚目。Wave 2中包含了幾種多天線技術(shù)，例如MIMO和空時(shí)編碼(STC)。 美國吉時(shí)利(Keithley)儀器公司已推出一組信號(hào)產(chǎn)生和分析工具來擴(kuò)充其儀器的RF測(cè)試能力，使其能夠進(jìn)行WiMAX信號(hào)測(cè)試。

據(jù)Keithley表示，這一組新的RF測(cè)試工具是建立在下一代硬件平臺(tái)之上的，因此無需進(jìn)行昂貴的硬件升級(jí)，也不需要改動(dòng)儀器使用步驟，就能很容易地增加對(duì)新信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的支持，例如對(duì)帶4x4 MIMO通道的802.16e移動(dòng)WiMAX Wave 2進(jìn)行測(cè)試。

這些儀器均基于該公司的2820型RF矢量信號(hào)分析儀(VSA)和2920型RF矢量信號(hào)分析儀，允許用戶進(jìn)行400MHz 到4GHz之間任意頻段的WiMAX測(cè)試，甚至在需要測(cè)量WLAN時(shí)可高達(dá)6GHz。這些信號(hào)分析儀或信號(hào)發(fā)生器可以用于自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)境中，也可以獨(dú)立地完成測(cè)試應(yīng)用。與這兩個(gè)系列RF測(cè)試儀器聯(lián)合使用的是2.0版的Keithley SignalMeister波形產(chǎn)生軟件，該軟件能夠產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于WiMAX 、WLAN兩種無線連接標(biāo)準(zhǔn)和3GPP與3GPP2蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的全系列信號(hào)。

羅德與施瓦茨公司(RS)的一組新的信號(hào)分析儀應(yīng)用固件RS FSQ-K94可以進(jìn)行符合IEEE 802.16e-2005的WiMAX MIMO測(cè)量。RS FSQ-K94是運(yùn)行在RS FSQ和RS FSG信號(hào)分析儀上的一個(gè)可選固件，支持組合幾臺(tái)分析儀來測(cè)試多達(dá)4x4的MIMO系統(tǒng)。

MIMO系統(tǒng)測(cè)試所需的許多測(cè)量任務(wù)都可以用一臺(tái)矢量信號(hào)分析儀完成，但不同組件之間的相互影響測(cè)試有時(shí)可能需要兩臺(tái)儀器。這時(shí)，用戶就可以將幾臺(tái)RS FSQ或RS FSG分析儀組合起來，創(chuàng)建一套由多臺(tái) 獨(dú)立信號(hào)分析儀組成的靈活的測(cè)試方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)諸如4x4 MIMO系統(tǒng)等的測(cè)試。

這樣做能幫助減少用戶培訓(xùn)所需的時(shí)間。而且，通過這種方式，還能輕易地在現(xiàn)有系統(tǒng)中增加WiMAX MIMO測(cè)量功能。此外，RS FSQ-K94中還提供了一些經(jīng)過試用和測(cè)試的RS FSQ-K93功能，例如自動(dòng)解調(diào)或用戶設(shè)定頻譜輻射屏蔽(SEM)功能。

針對(duì)需要多路信號(hào)(multistream signal)測(cè)試功能來做Wi-Fi 和WiMAX MIMO開發(fā)的設(shè)計(jì)師，LitePoint公司提供了IQnxnplus測(cè)試系統(tǒng)。IQnxnplus的特點(diǎn)是采用模塊化方法進(jìn)行MIMO RD測(cè)試。每個(gè)模塊都有自己的矢量信號(hào)分析儀和矢量信號(hào)發(fā)生器(VSG)。系統(tǒng)中還包含一個(gè)同步器子系統(tǒng)，用以確保各模塊工作步調(diào)一致。開發(fā)商可以在該系統(tǒng)上測(cè)試程序，然后再將程序轉(zhuǎn)移到一個(gè)單獨(dú)的IQmax測(cè)試儀上進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試。

IQnxnplus系統(tǒng)的配置有多種，從1x1(一個(gè)模塊配一個(gè)同步子系統(tǒng))到 4x4(4個(gè)模塊配4個(gè)同步子系統(tǒng))。模塊均支持2.15~2.7GHz、3.3~3.8GHz，以及4.9~6.0GHz的Wi-Fi和 WiMAX頻率范圍。其中包含的圖形用戶接口(GUI)(Wi-Fi的IQ信號(hào)與WiMAX的IQ信號(hào)) 提供單路、多路以及波束形成自適應(yīng)天線功能測(cè)試的分析和顯示功能。

安捷倫科技公司早就急切地想在其移動(dòng)WiMAX儀器中增加MIMO和Wave 2測(cè)試功能。2007年8月，他們宣布，其矢量信號(hào)分析儀、信號(hào)發(fā)生器(Signal Studio)和移動(dòng)WiMAX測(cè)試套件測(cè)量方案均支持Wave 2系統(tǒng)規(guī)范測(cè)試。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中就有MIMO等選項(xiàng)。

如89601A VSA和N7615B信號(hào)發(fā)生器，這些測(cè)量產(chǎn)品都開始提供一系列用于Wave 2系統(tǒng)規(guī)范測(cè)試的支持物理層信號(hào)產(chǎn)生與分析的新測(cè)試功能，為需要對(duì)移動(dòng)WiMAX進(jìn)行信號(hào)分析、信號(hào)產(chǎn)生與端到端(end-to-end)功能測(cè)試的工程師提供了工具。其他一些特殊功能包括用于上、下行鏈路結(jié)合式MIMO的matrix A和matrix B信號(hào)以及HARQ突發(fā)與上行鏈路試探區(qū)帶的產(chǎn)生。最近，安捷倫開始付運(yùn)針對(duì)WiMAX 移動(dòng)基站的、基于Sequans SQN1130芯片組的系列軟件產(chǎn)品中的第一款。

Sequans系列的SQN1130系統(tǒng)級(jí)芯片號(hào)稱是業(yè)界功耗最低、數(shù)據(jù)吞吐量最大的WiMAX移動(dòng)基站芯片。這是一款先進(jìn)的基于IEEE 802.16e標(biāo)準(zhǔn)的基帶芯片，既實(shí)現(xiàn)了MIMO和1-4類混合ARQ，又實(shí)現(xiàn)了WiMAX論壇的Wave 2檢定所要求達(dá)到的MAC和PHY特性。N7300系列芯片組軟件是專為與安捷倫N8300A無線聯(lián)網(wǎng)測(cè)試套件設(shè)計(jì)的，能幫助控制、校準(zhǔn)和測(cè)試WiMAX器件與模塊。N7300系列的第一款產(chǎn)品，N7302A芯片組軟件，就是針對(duì)移動(dòng)WiMAX芯片組制造商以及參與WiMAX移動(dòng)基站與客戶預(yù)定器件和模塊參數(shù)測(cè)試的制造工程師和管理人員設(shè)計(jì)的。