IEEE802.16-2004 WiMAX物理层操作和测量

表1. 调制和编码组合

为简化发射机和接收机设计，FCH中的所有符号和DL数据突发以相同功率传送。由于这些符号使用四种不同的调制类型（BPSK, QPSK等），因此需针对每种调制类型进行调整，使各符号的平均功率大致相同。图5示出实际测量一个包含BPSK、QPSK、16QAM和64QAM符号的帧所得到的IQ星座图。图中示出各调制类型有不同的标度，因为各IQ点未排齐，因此有可能看到所有86个离散的IQ点（64QAM＋16QAM＋ 4QPSK＋2BPSK）。这样的测量能通过幅度标度或IQ星座图帮助设计师迅速确定有问题的区域。前面曾讲过前置码突发比这些FCH和下行链路突发符号高3dB。该前置码被解码和用于信道评估，但在IQ星座图中未示出这些符号。

图5. Agilent 89600对WiMAX下行链路帧的IQ测量

二、RF特性

系统的总体性能依靠仔细地定义和控制RF特性。在802.16-2004和"WiMAX认证"文件中定义了这些RF指标。Agilent提供各种用于验证该 RF规范不同部分的测试解决方案。这篇应用指南的下面部分讲述每一项RF发射机和和接收机测量，并详细介绍Agilent为每一项测量推荐的测试步骤和测试解决方案。应把这些推荐看作是指导方针，或是针对每一项需要的出发点。

三、控制DUT

虽然802.16-2004中定义了RF参数的测试条件，但该标准并未规定如何控制DUT。大多数设备制造商已实现了专门的DUT控制软件和DUT测试模式，它可控制发射机和接收机的工作，并独立于正常系统工作期间所使用的MAC和协议控制。这些专门的测试模式为可重复测量做了优化，它能快速执行，而没有通过常规MAC/协议操作建立链接和控制空中接口的不必要开销。

四、发射机测试

IEEE 802.16-2004中的8.3.10和8.5.2项规定了发射机要求。这些测试包括∶

·8.3.10.1 - 发射功率级控制；
·8.3.10.1.1 - 发射机频谱平坦度；
·8.3.10.1.2 - 发射机星座误差；
·8.5.2 - 发射频谱模板（对于未许可频段的工作）。
其它一些关键的发射机测量，如ACPR，最大输出功率，杂散和谐波在802.16-2004标准中未作规定，而把它留给设备将部署地区的"地区规章"。

图6. 发射机测量的典型连接图

1、发射机功率级控制

基站和用户设备必须能在一定范围内调整其输出功率。基站至少要有10dB的调整范围，所有用户设备至少要有30dB，支持子信道化设备至少要有50dB的调整范围。在此范围内的步长最小值须为1dB，所有小于30dB步长的相对精度为±1.5dB，更大步长的相对精度为±3dB。

表2. 发送功率级控制的指标

（1）推荐的RF测试设备

Agilent E4440A PSA系列频谱分析仪和配置选件B7S WiMAX分析软件的89600系列矢量信号分析仪（VSA软件）。

（2）Agilent测试设置

对于这项测量，要把DUT设置到各种输出功率。用RF测试设备精确测量各DUT功率设置的相对功率。
·把DUT设置为发送有效功率，其帧结构有正确的前置码和数据突发；
·使用推荐的测试设备，测量和记录DUT数据突发的输出功率；
·重复第2步，仔细观察功率放大器开关的通断点（PA接通或断开处的功率级）。把测量数据与该设备预期输出功率相比较。

（3）使用带WiMAX分析软件Agilent 89600 VSA的考虑

如图7所示，VSA软件提供帧中各突发的功率测量结果。显示中示出对前置码、FCH和各数据突发的功率测量结果。为提高精度，应使用包含许多符号的突发。它提供大量样本的平均。

图7. 下行链路子帧功率测量

（4）测试考虑

所发送的信号很有可能是跟著前置码的数据突发。发送的前置码符号功率要比数据突发高3dB。由于帧中有幅度变化，为保证进行正确的测量，有一些需要注意的

事项。在进行参考测量时，分别记录前置码的功率和数据突发的功率。然後当改变信号输出电平时，分别将新的前置码功率和数据突发功率与原参考测量比较。 802.16-2004标准未明确定义用发送信号的哪一部分进行此项测量，但由于这是相对测量，因此只要参考测量正确，该测试就有效。