Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo chuyên ngành viễn thông Ứng dụng WiMAX trong đo lường kiểm định
Kiến thức WiMAX Trang 1 MỤC LỤC2. Các yêu cầu kiểm tra và đo lường. . 3 3. Danh mục sản phẩm thiết bị kiểm tra WiMAX R&S. . 6 Các máy phát tín hiệu và các nguồn điều chế. . 6 Bộ phân tích tín hiệu và phân tích giải phổ. 9 Đồng hồ nguồn, thiết bị bổ sung. . 12 Hệ thống kiểm tra chứng nhận. 13 4. Các đo lường bộ thu WiMAX. . 13 Thiết lập một tín hiệu kiểm tra WiMAX. 14 Thiết lập mức tín hiệu. 15 Thiết lập các khung được định trước. 17 Tạo đường xuống và đường lên đồng thời. 17 Áp dụng giảm âm để kiểm tra tín hiệu WiMAX. 22 5. Phân tích các tín hiệu WiMAX – Đo phổ và công suất. . 23 Các phép đo công suất sử dụng các bộ cảm ứng NRP. . 24 Công suất tổng, công suất burst, vòng công suất. . 25 Công suất toàn thời gian. 27 Chế độ burst. . 28 Đo công suất sử dụng bộ phân tích dải. . 28 Thiết lập RBW chính xác. 28 Đo công suất miền thời gian. 30 Đo phổ. 31 Thiết lập RBW chính xác. . 31 Đo hình dạng phổ tín hiệu. . 33 Gating. . 35 Đo băng thông được chiếm dụng (OBW). . 37 Mặt nạ phát xạ phổ. 38 Công suất kênh kề nhau (ACP). . 40 Đo hệ số nhấp nhô. . 40 Hệ số nhấp nhô của các tín hiệu dao động. 40 Đo hệ số nhấp nhô với 2 phép dò. 42 Đo hệ số nhấp nhô với FSQ-K92. . 43 6. Phân tích tín hiệu WiMAX – Đo sự điều chế. . 49 Các khía cạnh tổng quát và kịch bản lỗi. 49 Đo phổ kí hiệu OFDM. . 51 Phân tích tín hiệu- Tổng quan. . 53 Thực hiện các phép đo điều chế-OFDM. . 54 Chỉnh sửa các giới hạn bảng. . 56 Các phép đo điển hình. . 57 Tạo phép đo sự điều chế-OFDMA. 59 Kiến thức WiMAX Trang 2Nhập thiết lập vùng và các thiết lập toàn bộ. . 59 Các kịch bản lỗi điển hình. . 62 Công suất burst lỗi. . 62 Giả tạo băng trong. . 63 Tăng sự không cân bằng và lỗi vuông góc. . 65 Thiết lập điều chỉnh chính xác và đánh giá kênh. . 66 Tăng tốc độ phép đo điều chỉnh từ xa. . 70 Hình minh hoạ. Hình 1- Giao diện người dùng SMU-K49- .14Hình 2- Giao diện người dùng SMU-K49- .15Hình 3 - Thiết lập mức SMU 16Hình 4 –Các khung thông báo kiểm tra được định 17 Hình 5 -Sự phát DL và UL đồng thời 19 Hình 6 – DL và UL- TDD .19Hình 7- Dl và UL – FDD “ hẹp” 20Hình 8- Tần số khoảng trống băng lớn nhất cho thiết lập .21Hình 9- Dl và UL –FDD “ rộng” 22Hình 10- Thiết lập giảm âm điển hình .23Hình 11- Profile công suất của tín hiệu WiMAX 23 Hình 12- Đo công suất sử dụng NRP-Z51 26 Hình 13- Đo ở chế độ Scope sử dụng NRP-Z11 27 Hình 14- Đo chế độ burst sử dụng NRP-Z11 .28 Hình 15- Các loại bộ lọc RBW khác nhau cho việc đo .29 Hình 16 - Việc đo miền thời gian điển hình- Công suất 31 Hình 17- Ảnh hưởng RBW trên hình dạng tín hiệu 32 Hình 18 –Hiệu ứng cuả thiết lập thời gian quét 35 Hình 19 - Kết quả việc thiết lập thời gian quét 35 Hình 20- Cổng trong miền thời gian và kết quả phổ .37 Hình 21-Việc đo OBW 38 Hình 22 -Mặt nạ phổ -kênh BW 10MHz 39 Hình 23-Phép đo ACP 40 Hình 24-Phép đo hệ số nhấp nhô cho các tín hiệu được .41 Hình 25- Đo hệ số nhấp nhô sử dụng 2 phép dò – Mào 43 Hình 26-Dò RMS lỗi của các tín hiệu dao động .44 Hình 27- Việc dò đỉnh và tính toán hệ số nhấp nhô .45 Hình 28- Đo hệ số nhấp nhô với FSQ-K92 .46 Kiến thức WiMAX Trang 3 Hình 29- CCDF- Tín hiệu/mào đầu toàn phần và FCH .47 Hình 30-CCDF được gate với FSQ-K92. .49 Hình 31- Việc đo được gate- mào đầu dài- kí hiệu thứ 53 Hình 32-Phép đo được gate- mào đầu dài- kí hiệu thứ 2 .53 Hình 33- Phép đo được gate- kí hiệu dữ liệu thứ 1 53 Hình 34- Xử lý tín hiệu FSQ-K92 54 Hình 35- Phép đo 802.16-2004 OFDM điển hình 55 Hình 36-Kết quả đo OFDM .56 Hình 37-Chỉnh sửa giới hạn tất cả EVM 57 Hình 38-Hiển thị chùm và luồng bit .58 Hình 39-Bảng tổng quan burst .59 Hình 40- Thiết lập vùng- FSQ-K93 .60 Hình 41-Thiết lập burst –FSQ-K93 .60 Hình 42-Công suất burst lỗi 64QAM .63 Hình 43- Kết quả của I/Q offset trong kết quả đo .64 Hình 44- Phép đo I/Q Offset trong mào đầu .64 Hình 45- Kết quả của tăng không cân bằng trong kết quả đo .65 Hình 46- Tín hiệu với lỗi tần số và pha điều chỉnh OFF/ON 68 Hình 47- Tín hiệu với lỗi xung và điều chỉnh thời gian 69 Hình 48-Tín hiệu với 2 mức burst và điều chỉnh mức 70 2. Các yêu cầu kiểm tra và đo lường. Bảng sau liệt kê tất cả các yêu cầu đo lường và các đoạn chuẩn tương ứng. Đọc bảng này như thế nào: Phép đo TX, EMV cho OFDM có thể tìm thấy trong chương 8.3.10.1.2.ChuẩnSC(8.1…)SCa(8.2…)OFMD(8.3…)Yêu cầu RCT OFDMSS(8.2…)BS(8.3…)OFDM(8.4…) Kiến thức WiMAX Trang 4CQÝ nghĩa RSSI vàđộ lệch chuẩn 9.2 .2.2 .9.2 .6 --- .11.2Ý nghĩa CINR và độ lệch chuẩn 9.3 .2.3 .9.3 .7 --- .11.3 Kiến thức WiMAX Trang 5TXĐiều khiển mức công suất truyền.Bảng 166.3.5 .10.1 .16 .12.1Độ phẳng dải phổ máy phát.--- --- .10.1.1 .17 .15 .12.2Lỗi chùm điểm máy phát(EVM) 8.2.3/ bảng166 .3.4 .10.1.2 .18 .16 .12.3Băng thông kênh phát và các tần số sóng mang RF.bảng165/166 .3.1 .10.2 ---Công suất đầu ra 8.2.1 --- --- ---Thực hiện mặt nạ phát xạ và kênh kề nhau 8.2.2 .3.7.3.8--- ---Thời gian Ramp Up/Down lớn nhất.Bảng 165/166 .3.6 --- ---Thực hiện RTG/TTG.--- --- --- .21.22--- ---Yêu cầu tần số và thời gian.Bảng165/166.3.3 .12 .18 .14.1Mặt nạ phổ truyền dẫn.Chương8.5.2Chương8.5.2HUMAN 8.5.2.20 .17 Chương 8.5.2 Kiến thức WiMAX Trang 6RXĐộ nhạy thiết bị nhận. .3.9 .11.1 .2 .2 .13.1Loại bỏ thay đổi kênh và thiết bị thu kề nhau.Bảng165/166.3.11 .11.2 .8/.9 .7/.8 .13.2Mức đầu vào thiết bị thu lớn nhất.--- .3.10 .11.3 .10 .9 .13.3Tín hiệu thu lớn nhất có thể chịu.--- --- .11.4 .1 .1 .13.4Sự loại bỏ Receiver image.--- --- .11.5 .11 .10 --- 3. Danh mục sản phẩm thiết bị kiểm tra WiMAX R&S. Các máy phát tín hiệu và các nguồn điều chế.Rohde và Schwarz cung cấp dải rộng cho các máy phát có thể phát các tín hiệu WiMAX 802.16-2004 và 802.16e cho R&D và các quá trình kiểm tra sản phẩm của các module WiMAX hay thiết bị thu WiMAX.• Là lớp đầu, bộ phát tín hiệu vector SMU200A có thể tổ hợp 2 đường RF rộng và băng cơ sở ở một tần số lên đến 6GHz trong đường dẫn đầu tiên và 3GHz trong đường dẫn thứ 2. Cùng với Module băng chính SMU-B13 gắn trong, bộ phát băng cơ sở SMU-B10 (64 M mẫu)/SMU-B11 (16 M mẫu) và tiêu chuẩn số 802.16-2004 SMU-K49 tuỳ chọn, nó là thiết bị lý tưởng cho việc phát 2 tín hiệu độc lập 802.16-2004 để Kiến thức WiMAX Trang 7thực hiện tất cả các kiểm tra cần thiết thiết bị nhận bao gồm cả việc kiểm tra kênh thay đổi - chỉ với một thiết bị đơn.Với 64 burst OFDM trong một khung, trên 511 khung, việc tạo tín hiệu OFDM đa vùng và cấu hình riêng cho bất kì phần nào của tín hiệu (gồm phần mào đầu, lớp MAC, các mức burst, …), thiết bị này chứa tất cả các yêu cầu cho việc phát một tín hiệu WiMAX. Hơn thế nữa, với 2 đường SMU tuỳ chọn và một giao diện dễ hiểu ta dễ dàng tạo ra một tín hiệu nhiễu như là một CW, một tín hiệu WiMAX khác hay tín hiệu nhiễu khác được điều chế số kết hợp với tín hiệu WiMAX được yêu cầu để thiết lập các kiểm tra thiết bị thu như là loại bỏ các kênh kề nhau. Một bộ điều chế I/Q với băng thông 200MHz RF và bộ nhớ I/Q lên đến 64 M mẫu làm SMU kiểm chứng trong tương lai.SMU cũng đưa ra một Fading Simulator SMU-B14/SMU-B15 tuỳ chọn để tạo các profile giảm âm thực. Điều này có thể là then chốt cho việc kiểm tra sự hoạt động của thiết bị trong một môi trường di động. Giảm âm SMU tuỳ chọn đưa ra các cấu hình trước với các profile giảm âm được chỉ ra trong nhiều chuẩn không dây, nhưng các profile do người sử dụng định nghĩa có thể dễ dàng được thiết lập và lưu trữ.Còn việc biểu diễn tín hiệu, một giao diện đồ hoạ người dùng rất trực quan được dựa trên cơ sở một giao diện một sơ đồ khối theo giao diện người dùng, bộ tạo tín hiệu một bước, và bộ điều khiển từ xa rất nhanh của GPIB và LAN cũng là một số ưu điểm then chốt của thiết bị này.Nhờ một giao diện điều khiển từ xa LAN, chuẩn IEEE và tốc độ rất cao của chúng, tất cả máy phát tín hiệu Rohde & Schwarz cung cấp một giải pháp lý tưởng cho các kiểm tra tự động nhanh và chính xác cao trong phòng thí nghiệm và trong các môi trường sản xuất. Kiến thức WiMAX Trang 8 • Bộ phát tín hiệu vector SMJ đưa ra các chức năng nổi bật và các tuỳ chọn tiêu chuẩn số như SMU. Tuy nhiên SMJ khác SMU bởi chỉ một đường dẫn là có thể và không có tuỳ chọn giảm âm nào được đưa ra. Cơ sở sẵn có là mô hình 3GHz hoặc 6GHz.• Bộ phát điều chế I/Q AFQ100A với tần số lấy mẫu là 300 MHz và bộ nhớ I/Q lên đến 1G mẫu có thể được phát kết hợp với AFQ-K249 tiêu chuẩn số 802.16 tuỳ chọn bất kì loại tín hiệu WiMAX nào. Cùng với các đầu ra tương tự I/Q khác nhau bên trong và các đầu ra I/Q số AFQ-B18 tuỳ chọn, nó là một thiết bị lý tưởng cho bất kì kiểm tra R&D nào bao Kiến thức WiMAX Trang 9gồm kiểm tra module và kiểm tra linh kiện ở mức số hay tương tự.Bộ phân tích tín hiệu và phân tích giải phổ.Rohde và Schwarz đưa ra một bộ phân tích giải phổ và tín hiệu dải rộng cho các thiết bị WiMAX.• Bộ phân tích tín hiệu FSQ kết hợp một bộ phân tích tần số phổ RF với một bộ phân tích tín hiệu và phân tích băng thông cơ sở trong một hộp. Là một bộ phân tích phổ, FSQ cung cấp nhiễu pha, biểu diễn kênh kề nhau và một sàn nhiễu thấp, là một số ít các ưu điểm nổi bật của nó. Là một bộ phân tích tín hiệu, FSQ đưa ra độ chính xác cao với tuỳ chọn FSQ-K92, sự phân tích của các tín hiệu OFDM cố định 802.16. Là các phép đo máy phát được yêu cầu như là EVM và độ phẳng phổ phối hợp với phần mềm tuỳ chọn FSQ-K92 Application Firmware WiMAX, nó có thể phân tích các tín hiệu WiMAX chuẩn với độ chính xác cao nhất. Tất cả các tham số tín hiệu quan trọng (EVM, sơ đồ chùm, các lỗi pha và tần số, luồng bit, …) là sẵn có trong dạng bảng , số, hoặc đồ thị. Nhờ có chuẩn IEEE và giao diện điều khiển từ xa LAN và sự phân tích tín hiệu tốc độ rất cao của bộ phân tích tín hiệu, tuỳ chọn này là một giải pháp lý tưởng cho các kiểm tra tự động nhanh và chính xác trong phòng thí nghiệm và trong các môi trường sản xuất. Ứng dụng chương trình cơ sở ứng dụng cho WiMAX IEEE 802.16 Kiến thức WiMAX Trang 10và WiBRO FSQ-K93 là dễ sử dụng, thực hiện với độ chính xác và sự phân tích mềm dẻo các tín hiệu 802.16e và WiBRO. Sự vận hành là rất dễ, các ưu điểm như là trao đổi cấu hình tự động với SMU/SMJ và điều khiển từ xa thông qua một giao diện LAN tạo ra sự phân tích nhanh và tin cậy cho các tín hiệu WiMAX 802.16 và WiBRO.Cùng với phần cứng FSQ-B71 Baseband Inputs, các tín hiệu I/Q tương tự có thể được phân tích với độ chính xác cao.Tất cả những điều này đưa đến một giải pháp hộp đơn với giao diện bus IEEE/IEC và LAN, sẵn sàng cho sản xuất hay sử dụng R&D. • Bộ phân tích phổ FSU là chọn lựa lý tưởng cho các công việc đo lường mà trong đó việc phân tích vector của tín hiệu WiMAX là không cần thiết.Trừ việc phân tích bộ điều chế WiMAX, nó cung cấp sự biểu diễn chính xác RF và tốc độ đo.• Bộ phân tích phổ FSL là cực kì nhẹ và phân tích compact với một dải rộng các ứng dụng trong phát triển, dịch vụ và sản xuất. Nó đưa ra các chức năng mà hiện tại chỉ được cung cấp bởi các bộ phân tích dải phổ cao và vì thế [...]... là sẵn có Kiến thức WiMAX Trang 13 Hệ thống kiểm tra chứng nhận • Các sản phẩm WiMAX cần thông qua một quá trình kiểm tra chứng nhận gồm 3 phần : Kiểm tra phù hợp vô tuyến (RCT); kiểm tra phù hợp giao thức (PCT) và kiểm tra khả năng tương tác (IOT) Rohde & Schwarz là một trong hai nhà bán hệ thống RCT được lựa chọn bởi diễn đàn WiMAX Hệ thống kiểm tra R&S TS8970 đưa ra tất cả các kiểm tra sự phù hợp... chương trình ứng dụng WiMAX của SMU và FSQ nói riêng Nó được điều khiển bởi RSPASS ( phần mềm hệ thống tham số), phần mềm được biết đến từ hệ thống kiểm tra phù hợp RF R&D TS8950 và nguồn gốc của nó 4 Các đo lường bộ thu WiMAX Để kiểm tra một bộ khuyếch đại hay các linh kiện thụ động khác hay để thực hiện các kiểm tra bộ thu WiMAX, các tín hiệu kiểm tra WiMAX phải được tạo ra Kiến thức WiMAX Trang... burst với BPSK và mức 0 là hoạt động Thiết lập các khung được định trước Không có tín hiệu kiểm tra đặc biệt nào được xác định trong chuẩn 802.16 (như bạn đã có thể biết từ ví dụ các chuẩn 3GPP) Chuẩn 802.16-2004 chỉ định nghĩa một số thông báo kiểm tra cho việc đo độ nhạy thiết bị thu Ba độ dài khác nhau của các thông báo kiểm tra được xác định (ngắn với 288 byte dữ liệu, trung gian với 864 byte dữ... để đo công suất là đo công suất đối với thời gian được gọi là chế độ “scope” trong đơn vị cơ sở NRP Trong chế độ vận hành này, bạn có thể dễ dàng xác định cấu trúc burst của tín hiệu và thực hiện việc đo trên vùng tín hiệu đó Hình dưới đây trình bày việc đo với bộ cảm biến diod NRPZ11, đo công suất của toàn bộ khung và công suất của burst Thật dễ để dịch chuyển 2 điểm đánh dấu (đánh dấu màu xanh trong. .. sử dụng chế độ burst (sẵn có trong các bộ cảm biến diod), bộ cảm biến tự động dò burst, vì vậy chuyển khoảng thời gian burst hay sử dụng một trigger mở rộng là không cần thiết Hình sau trình bày cách làm thế nào để kích hoạt chức năng đo burst và cho kết quả mức công suất, mà bằng với công suất burst Hình 14- Đo chế độ burst sử dụng NRP-Z11 Đo công suất sử dụng bộ phân tích dải Với một tín hiệu WiMAX. .. việc đo công suất miền thời gian Hãy chắc chắn rằng việc đo băng thông là đủ cao để đo toàn bộ băng thông của tín hiệu Để thực hiện đo công suất thời gian chính xác, chọn một bộ lọc bình thường với một RBW= 5×BWsignal hoặc một bộ lọc kênh với RBW≥BWsignal Đo công suất miền thời gian Chức năng công suất miền thời gian có thể được sử dụng dễ dàng để đo công suất trong các vùng burst khác nhau (ví dụ trong. .. hoá việc đo [START LIMIT][STOP Sử dụng đường giới hạn để tính LIMIT] toán công suất trong vùng được chọn Hình sau trình bày việc đo một miền thời gian điển hình trên tín hiệu OFDM với việc đo công suất phần mào đầu : Hình 16 - Việc đo miền thời gian điển hình- Công suất mào đầu Đo phổ Thiết lập RBW chính xác Tương phản với việc đo công suất miền thời gian, độ phân giải băng thông cho việc đo miền tần... cao, tốc độ đo rất cao - quan trọng cho sản xuất sử dụng dây chuyền –cộng thêm nhiều ưu điểm nữa • Bộ phân tích phổ cầm tay FSH3/6 là một bộ phân tích phổ cầm tay khả chuyển, độ bền cao, cho các kiểm tra tín hiệu tiết kiệm và nhanh chóng Nó là thiết bị lý tưởng cho các kiểm tra nhanh trong lĩnh vực sử dụng, cung cấp các ưu điểm như là đo công suất kênh hay trực tiếp kết nối đến một bộ cảm biến đo công... dưới) và xác định công suất chính xác trong 2 đường giới hạn Hình 13- Đo ở chế độ Scope sử dụng NRP-Z11 Vấn đề xảy ra với việc đo này đó là bạn phải thiết lập các giới hạn cho việc đo công suất burst bằng tay Điều đó là không thể, chẳng hạn, nếu chu trình công suất thay đổi Đối với việc đo công suất burst tự động chính xác mà không biết chu trình công suất chính xác, chế độ burst là sẵn có trong các... Cách đơn giản nhất để đo một số tham số cơ bản như công suất của tín hiệu WiMAX là sử dụng một bộ cảm biến đo công suất Để đo công suất, các loại bộ cảm biến khác nhau là sẵn có Chúng thích hợp cho việc đo • Bộ cảm biến nhiệt điện như NRP-Z51 Thermal Pơwer Sensor là các sensor công suất chính xác nhưng không thể chỉ rõ các thay đổi tín hiệu nhanh trong toàn bộ thời gian Nguyên tắc đo của chúng dựa trên . cho các kiểm tra tự động nhanh và chính xác trong phòng thí nghiệm và trong các môi trường sản xuất. Ứng dụng chương trình cơ sở ứng dụng cho WiMAX IEEE. 2. Các yêu cầu kiểm tra và đo lường. Bảng sau liệt kê tất cả các yêu cầu đo lường và các đo n chuẩn tương ứng. Đọc bảng
