5G毫米波接口特性分析的挑戰(zhàn)及考慮因素

　　通道參數(shù)估算

　　截至目前為止，大多數(shù)的研究都是在單通道中完成的。MIMO通道引進(jìn)了空間與關(guān)聯(lián)的概念，因而衍生出估算空間參數(shù)的主要問題。例如，研究人員需估算到達(dá)角(AoA)、出射角(AoD)、以及擴(kuò)展角(AS)等參數(shù)。目前可用的信道參數(shù)估算算法包括波束成形、子空間，以及最大似然(Maximum Likelihood，ML)等多種方法。

　　為了一致性、同調(diào)性以及估算效能，ML估算算法是效能極佳的MIMO通道參數(shù)估算法。其中尤以運(yùn)算量較低的SAGE算法(最大似然為基礎(chǔ))最受研究人員的歡迎。

　　校驗(yàn)與同步化

　　校驗(yàn)與同步遠(yuǎn)比取得準(zhǔn)確、可重復(fù)的結(jié)果更為重要。藉由使用兩個(gè)銣頻率，為發(fā)射器和接收器提供穩(wěn)定、高度精密的10MHz同步參考頻率，可實(shí)現(xiàn)發(fā)射器及接收器子系統(tǒng)的同步化，如圖2所示。此外，還必須透過觸發(fā)，將探測激發(fā)信號(hào)的產(chǎn)生及擷取同步化。

　　建構(gòu)圖2所示的毫米波量測系統(tǒng)時(shí)，必須考慮校驗(yàn)的效益：

　　◇ 系統(tǒng)校驗(yàn)亦稱為“背對(duì)背”校驗(yàn)，可將發(fā)射器連接到接收器，以對(duì)齊頻率參考與系統(tǒng)頻率，進(jìn)而取得準(zhǔn)確的振幅、相位及抵達(dá)時(shí)間估算。

　　◇ 基頻AWG的差動(dòng)IQ輸出可能具有時(shí)序、增益及正交誤差，這會(huì)對(duì)信號(hào)質(zhì)量造成影響。IQ失配校驗(yàn)可修正AWG輸出之同相與正交相位信號(hào)之間的失衡。

　　◇ 多信道、寬帶數(shù)字轉(zhuǎn)換器或示波器可能在通道間出現(xiàn)時(shí)間及相位變異，因而將對(duì)量測結(jié)果造成影響。您可用各種方法量測整體的通道頻率偏差，其中一種方法是量測各個(gè)信道在大頻率范圍內(nèi)的振幅及相位差，并套用寬帶修正濾波器。

　　◇ 天線及功率校驗(yàn)也必須列入考慮。您可查看天線制造商的校驗(yàn)數(shù)據(jù)。若未提供，則可在微波試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行天線數(shù)組相位場型量測，并與天線數(shù)組的理論效能加以比較。

　　圖2：此量測系統(tǒng)包括用于精確Tx與Rx同步化的銣頻率，以及可將信號(hào)產(chǎn)生與數(shù)據(jù)擷取維持一致的擷取觸發(fā)器

　　結(jié)語

　　總之，想要對(duì)新的5G毫米波接口進(jìn)行特性分析并不容易，過程中會(huì)遭遇許多新的挑戰(zhàn)。為了分析支持多路徑傳播的時(shí)變通道，必須使用復(fù)雜的量測系統(tǒng)，其中包含支持毫米波、寬帶信號(hào)及多個(gè)信道的測試設(shè)備;全面的校驗(yàn);以及同步化功能，以便利用有效的信道參數(shù)估算算法，進(jìn)行真實(shí)且準(zhǔn)確的信道模型特性分析，進(jìn)而獲得準(zhǔn)確且可重復(fù)的量測。