802.16e OFDM/A 柔性測試的 WiMAX 測試方案

WiMAX

WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互通)在概念上與 802.11 標準非常類(lèi)似，但是要同時(shí)滿(mǎn)足多個(gè)用戶(hù)的需求使得它的實(shí)現更加復雜。

WiMAX 主要有兩個(gè)變種：固定式和移動(dòng)式。移動(dòng)式 WiMAX，即 802.16e-2005(常稱(chēng)為802.16e)，易于實(shí)現移動(dòng)設備之間的互連。它采用SOFDMA(Scalable OFDM Multiple Access，可擴展 OFDM 多路多)技術(shù)，這種技術(shù)能夠與 OFDMA 互操作，但是需要新的設備支持。802.16e 標準也增加了對 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出)的支持。
固定式 WiMAX，即 802.16-2004(常稱(chēng)為802.16d)，采用 OFDMA 技術(shù)，工作頻率范圍為 2～11GHz(在 5.9GHz 以上沒(méi)有經(jīng)過(guò)正式的批準)；它在 2km 范圍內能夠實(shí)現 10Mbps 的實(shí)際數據速率。

固定式 WiMAX 與 WLAN 有類(lèi)似之處，即它具有 OFDM 物理層。移動(dòng) WiMAX 基于 OFDMA 物理層。它同時(shí)采用了頻分多路復用和時(shí)分多路復用技術(shù)。子載波組(如下圖所示)表示單獨的數據流。每組子載波也具有一種幀結構。

時(shí)分特征如下圖所示。幀結構等同于一個(gè)報文。上行鏈路和下行鏈路之間有一個(gè)時(shí)隙，稱(chēng)為轉換時(shí)隙。

移動(dòng) WiMAX 是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統。所傳輸的數據量與每組子載波上的調制類(lèi)型和符號速率有關(guān)。如果鏈路質(zhì)量較好，使用諸如QAM之類(lèi)的高吞吐率調制類(lèi)型，占用大部分帶寬，那么就會(huì )限制系統內的用戶(hù)數量。隨著(zhù)用戶(hù)進(jìn)一步遠離基站，信號質(zhì)量就會(huì )下降，系統能夠保持較高的吞吐率。此時(shí)可以采用諸如QPSK之類(lèi)吞吐率較低的調制方案。因此，這樣就不需要一大組子載波了，系統就能夠支持更多的用戶(hù)。

下圖給出了吉時(shí)利的 2820 能夠實(shí)現的兩種 WiMAX 測量類(lèi)型。我們可以看到，報文結構中包括下行和上行鏈路的數據，DL 和 UL，中間間隔一個(gè)轉換時(shí)隙。UL 包含較多的數據，可以使用比較復雜的調制格式，例如 QAM。這就是我們選擇解調的對象，但是我們也可以對采用 QPSK 格式的 DL 部分進(jìn)行解調。我們還可以對兩者同時(shí)進(jìn)行解調，并在星座圖上顯示兩種調制類(lèi)型的混合圖形。

未來(lái)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)和第四代蜂窩系統，例如 LTE 或 UWB，將是 OFDM 類(lèi)的調制技術(shù)與 MIMO 射頻結構的組合(如下圖所示)。在選擇測試設備測試目前的射頻標準時(shí)，最重要的是要考慮無(wú)線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展趨勢，確保您購買(mǎi)的測試儀器能夠向前兼容。

選擇儀器時(shí)的一項關(guān)鍵指標就是帶寬；WiMAX 和 WLAN 的帶寬都超過(guò)了 25MHz。如下圖所示，吉時(shí)利的無(wú)線(xiàn)測試儀器具有 40MHz 的標準帶寬，是目前市場(chǎng)上極具性?xún)r(jià)比的儀器。