R&S的WiMAX全系列測試解決方案

2.2 WiMAX接收機(jī)測試

為了測試WiMAX接收機(jī)的性能，尤其是802.16e，衰落環(huán)境下的測試顯得尤為重要。SMU200A內(nèi)置了衰落模擬器，可以模擬單通道40徑或者雙通道20徑的衰落環(huán)境，每個(gè)路徑均可進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置，如損耗、延時(shí)、移動(dòng)速度、多普勒頻移等。目前，SUI(Stanford University Interim)模型(SUI1-SUI6)和ITU（國際電信聯(lián)盟）模型(OIP-A/B和V-A)可以用來進(jìn)行相關(guān)的WiMAX衰落測試。在 SMU200A的衰落模擬器中，預(yù)定義了SUI和ITU模型，用戶可直接調(diào)用。

使用傳統(tǒng)的測試方法測試MIMO的性能需要兩個(gè)信號(hào)源和相應(yīng)的衰落模擬器。但由于SMU200A（或者基帶源AMU200A）可以提供兩路完全獨(dú)立的基帶和射頻通道，因此只需一臺(tái)儀器就實(shí)現(xiàn)MIMO測試。每路信號(hào)可以模擬4個(gè)衰落通道，并針對(duì)WiMAX提供了空時(shí)編碼。RS的單臺(tái)儀器解決方案，不僅節(jié)約了空間和成本，而且對(duì)于兩路信號(hào)及衰落通道的同步和合成提供了方便的設(shè)置和準(zhǔn)確的精度。此外，直觀的操作界面也大大方便了操作（見圖5）。

圖5 RS SMU200A的MIMO接收機(jī)測試界面

3 WiMAX整機(jī)射頻一致性測試

3.1 WiMAX射頻一致性認(rèn)證測試簡介

WiMAX論壇的目標(biāo)是把IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的應(yīng)用。它是由制造商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商組成的業(yè)界協(xié)會(huì)，處理除了純技術(shù)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)以外的WiMAX其他所有相關(guān)方面。對(duì)WiMAX基站和終端的產(chǎn)品認(rèn)證是論壇的一個(gè)重要工作。它的目標(biāo)是保證WiMAX服務(wù)在全球的可用性和可靠性。一個(gè)相關(guān)的認(rèn)證工作組CWG負(fù)責(zé)如下相關(guān)的工作：定義認(rèn)證和測試過程；列出需要的測試用例清單；選擇測試機(jī)構(gòu)；選擇一致性測試系統(tǒng)等。

WiMAX產(chǎn)品需要測試滿足3個(gè)條件，即協(xié)議一致性、無線射頻一致性和互操作性。對(duì)于最后一項(xiàng)條件，來自不同制造商的產(chǎn)品需要在一個(gè)測試網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行互操作性測試和性能評(píng)估。前兩項(xiàng)測試條件需要特殊的測試系統(tǒng)。WiMAX的相關(guān)測試規(guī)范是技術(shù)工作組(TWG)制定的，其中一個(gè)重要的射頻一致性測試規(guī)范 RCT(Radio Conformance Test Specification)規(guī)定了收發(fā)信機(jī)的基帶和射頻信號(hào)測試流程和測試條件，用于測試射頻接口與WiMAX規(guī)范的實(shí)現(xiàn)一致性程度。

根據(jù)WiMAX參數(shù)，射頻測試主要是對(duì)WiMAX技術(shù)物理層的關(guān)鍵指標(biāo)和性能進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)證，一般按照基站側(cè)和終端側(cè)進(jìn)行區(qū)分，并且在每一側(cè)都分別對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)進(jìn)行測試。具體而言，射頻參數(shù)測試中的核心內(nèi)容通常包括接收機(jī)的靈敏度，CP值和幀定時(shí)；發(fā)射機(jī)的循環(huán)前綴與符號(hào)定時(shí)、調(diào)制與編碼、頻譜平坦度、功率控制、相對(duì)星座圖誤差、頻譜模板等內(nèi)容。需要注意的是，射頻參數(shù)測試不僅應(yīng)該參考WiMAX認(rèn)證RCT文檔的要求，而且對(duì)于發(fā)射機(jī)的功率要求、雜散等具體的地區(qū)性指標(biāo)，還需要符合所在地區(qū)無線電管理部門的規(guī)定，即一般所說的要通過頻率核準(zhǔn)的測試。

對(duì)接收機(jī)進(jìn)行測試的測試指標(biāo)包括接收機(jī)靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍；對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行測試的測試指標(biāo)包括開環(huán)輸出功率范圍，閉環(huán)功率控制范圍，最大射頻輸出功率，最小受控輸出功率，待機(jī)輸出功率，DRC信道輸出功率，ACK信道輸出功率，數(shù)據(jù)信道輸出功率，發(fā)射機(jī)傳導(dǎo)性雜散發(fā)射，調(diào)制性能等；最后，還包括終端的吞吐率性能測試，包括上行和下行吞吐率測試。

3.2 RS TS8970 WiMAX射頻一致性認(rèn)證測試系統(tǒng)

WiMAX論壇選擇了RS公司的TS8970測試系統(tǒng)作為IEEE802.16e-2005移動(dòng)WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的無線射頻一致性測試系統(tǒng)（見圖6）。在2006年5月韓國和維也納的WiMAX會(huì)議上，RS第一次推出了這套系統(tǒng)。伴隨著WiMAX論壇正在進(jìn)行的測試標(biāo)準(zhǔn)化工作，RS也正在TS8970系統(tǒng)上實(shí)行所有必須的測試用例。

圖6 RS WiMAX射頻一致性認(rèn)證測試系統(tǒng)

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，可以保證測試系統(tǒng)和被測件之間每個(gè)測試用例要求的信號(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、測試用例和測試序列編輯器、測試參數(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指定的一些測試用例可以使用一些RS-PASS基本程序來開發(fā)。而且，RS TS8970是第一套全部使用以太網(wǎng)控制的測試系統(tǒng)。

4 WiMAX終端無線測試儀CMW270

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

圖7 WiMAX終端無線測試儀CMW270

對(duì)于在非信令模式下射頻測量方面，CMW270可以提供快速的發(fā)射機(jī)測量，測試發(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)測量，測試接收機(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)等通用測量功能。