與Wave1，WiMAXForum®標(biāo)準(zhǔn)比較，Wave2 Radio Conformance Test標(biāo)準(zhǔn)在移動(dòng)WiMAX™的系統(tǒng)特性上有些新的規(guī)格，因此需要一些新的測(cè)試能力。而測(cè)試Wave 2 Profiles功能，對(duì)于成功建置移動(dòng)WiMAX的服務(wù)至關(guān)重要，隨著移動(dòng)WiMAX技術(shù)在全球的快速普及，量測(cè)儀器具備該測(cè)試功能已刻不容緩。

    DL/ULAMC2x3區(qū)帶(zone)
 
    802.16標(biāo)準(zhǔn)支持不同類型的適應(yīng)性調(diào)變與編碼(AdaptiveModulationandCoding, AMC)區(qū)帶，Wave 2的符合性測(cè)試是以2 bins x 3 symbols的磚塊式結(jié)構(gòu)來(lái)測(cè)試AMC區(qū)帶。

    IO-MIMO的特性

    1.雙天線的矩陣A：時(shí)空編碼(space-timecoding,STC)(DL-PUSC)

    STC會(huì)以稍微不同的編碼方式，傳送每一個(gè)符號(hào)碼(symbol)的數(shù)據(jù)兩次，讓接收器有兩次機(jī)會(huì)可以接收數(shù)據(jù)。如圖1右上角的方程式所示，如果接收器具有信道(h0和h1)的相關(guān)訊息，就可以解出傳送過(guò)來(lái)的符號(hào)碼s0和s1。通道是依據(jù)導(dǎo)頻(pilot)量測(cè)結(jié)果所估測(cè)出來(lái)的。

    矩陣A是一種分集(diversity)技術(shù)，可以提升接收器的接收能力，因此能帶來(lái)更大的涵蓋范圍以及更高的有效數(shù)據(jù)傳輸率，但無(wú)法提升數(shù)據(jù)的傳送速率。在標(biāo)準(zhǔn)中，數(shù)據(jù)速率以Rate1稱之。訊框(frame)中的前導(dǎo)信息碼(preamble)和第一個(gè)DL-PUSC區(qū)帶不可以是STC，因?yàn)樗锌蛻舳硕夹枰邮盏幕綟CH和MAP信息，且這些只能從天線0發(fā)射出去。第二個(gè)DL-PUSC區(qū)帶可以專門做為STC區(qū)帶用，且這個(gè)區(qū)帶會(huì)以合適的編碼方式，從兩支天線發(fā)射出去。

 圖1：矩陣A(STC)的示意圖

    2.雙天線的矩陣B：垂直編碼(2x2MIMO)(DL-PUSC)

    Wave2的另一種MIMO是采垂直編碼方式的矩陣B。垂直編碼指的是發(fā)射器會(huì)取一組資料(稱為“層”)，將它分給多支天線同時(shí)發(fā)射，只要有兩支發(fā)射天線，就可以將數(shù)據(jù)速率加倍。

    如同矩陣A一樣，只要有信道的相關(guān)訊息，就可以解出信號(hào)，信道也是通過(guò)量測(cè)導(dǎo)頻信號(hào)估測(cè)出來(lái)的。第一個(gè)DL-PUSC區(qū)帶不能是矩陣B，且前導(dǎo)信息碼和第一個(gè)DL-PUSC區(qū)帶只能從天線0發(fā)射出去，但矩陣B的區(qū)帶則可以從兩支天線發(fā)射出去。安捷倫89600S向量信號(hào)分析儀是唯一可以做到準(zhǔn)確相位同調(diào)的WMAXMIMO分析儀，進(jìn)行雙通道分析。

圖2：利用安捷倫89600S向量信號(hào)分析儀測(cè)試WiMAXMatrixB下傳信號(hào)。左上為天線0所發(fā)射的時(shí)域信號(hào)，左下為天線1

    以一個(gè)2x2的MIMO系統(tǒng)為例，每一對(duì)天線之間共有4個(gè)衰減通道，在圖3中以hxx表示，每一個(gè)信道模型(channelmodel)都含有多條衰減路徑。

    WiMAXForum已針對(duì)移動(dòng)WiMAX發(fā)展出特定的信道MIMO模型，包含ITU行人B或車輛A的信道模型，并加入適用于每條路徑(tap)的空間關(guān)聯(lián)矩陣。安捷倫N7615BSignalStudio支持Wave 2 System Profile的信號(hào)產(chǎn)生需求所加入的新功能包括：下鏈傳輸?shù)腗atrix A和Matrix B信號(hào)、在波形中嵌入MIMO衰落特性、上鏈傳輸?shù)腃ollaborative MIMO、產(chǎn)生HARQ叢發(fā)信號(hào)、以及上鏈傳輸?shù)腟ounding Zone等。

圖3：矩陣B(2x2MIMO)的示意圖

    2.兩個(gè)用戶臺(tái)(SS)共享的空間多任務(wù)技術(shù)－每個(gè)都有一支發(fā)射天線(UL-PUSC)

    進(jìn)行上鏈傳輸時(shí)，共享的空間多任務(wù)(collaborativespatialmultiplexing)技術(shù)可以讓兩個(gè)用戶臺(tái)在同一個(gè)子信道上傳送數(shù)據(jù)，以提高上鏈信道的數(shù)據(jù)傳輸率。雖然每個(gè)用戶臺(tái)只有使用單支發(fā)射天線，但有效性就如同單一裝置上有兩支發(fā)射天線一樣。

    每個(gè)用戶臺(tái)都會(huì)以含獨(dú)特導(dǎo)頻信號(hào)的不同型態(tài)進(jìn)行發(fā)射，如圖4的右邊所示。

    每個(gè)用戶臺(tái)和基地臺(tái)(BS)之間可以使用不同的信道模型，例如，一個(gè)用戶臺(tái)可能以行人的速度移動(dòng)，而另一個(gè)用戶臺(tái)則是以車輛的速度移動(dòng)。

IO-BF(波束成形)的特性

    1.含專屬導(dǎo)頻信號(hào)的DL-PUSC和AMC2x3

    一般而言，基地臺(tái)會(huì)對(duì)所有屬于它正在使用之通訊區(qū)段內(nèi)的導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)變，而不管那些子通道是否已分配給叢發(fā)數(shù)據(jù)使用，且用戶臺(tái)會(huì)使用下鏈傳輸中的所有導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行信道估測(cè)。然而，使用波束成形(beamforming)技術(shù)時(shí)，只會(huì)針對(duì)特定的用戶臺(tái)，將一群子信道中的導(dǎo)頻信號(hào)加以波束處理，因此，用戶臺(tái)能夠?qū)Ｗ⒃趯?duì)的導(dǎo)頻信號(hào)上是極為重要的。在專屬的導(dǎo)頻信號(hào)模式中，基地臺(tái)只會(huì)對(duì)被分配到的子信道中的導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)變，而用戶臺(tái)也只會(huì)使用所分配到的特定導(dǎo)頻信號(hào)，進(jìn)行信道估測(cè)。

    2.不使用子信道輪替功能的UL-PUSC

    子通道輪替(sub-channelrotation)是WiMAX上鏈傳輸在大部分上鏈區(qū)帶（除了AMC&ranging/快速響應(yīng)/ACK區(qū)帶以外）的正常運(yùn)作模式之一。在每個(gè)時(shí)槽的期間內(nèi)（例如UL-PUSC為每三個(gè)符號(hào)碼），會(huì)將子通道重新編號(hào)，以便將不同的實(shí)體子信道分派給特定的邏輯子信道使用，這部分詳述于802.16標(biāo)準(zhǔn)的8.4.6.2.6小段。由于數(shù)據(jù)在不同時(shí)間是以不同頻率進(jìn)行傳送的，因此可以提升對(duì)信號(hào)衰減或干擾的免疫力。在波束成形的過(guò)程中，基地臺(tái)會(huì)依據(jù)與用戶臺(tái)之間的信道狀況信息，按照不同的權(quán)重，透過(guò)不同的天線將信號(hào)導(dǎo)向特定的用戶臺(tái)。如果發(fā)射頻率會(huì)不斷隨子信道輪替而改變，將會(huì)很難做到，因?yàn)橥ǖ酪矔?huì)不斷地改變，因此，使用波束成形技術(shù)時(shí)，最好關(guān)閉子信道輪替功能。

    3.上鏈傳輸?shù)脑囂絽^(qū)帶(TypeA)

    進(jìn)行上鏈傳輸試探時(shí)，會(huì)在上鏈通道中分配一個(gè)特殊的試探區(qū)帶(soundingzone)，它會(huì)占用所有的子通道，長(zhǎng)度為一個(gè)或多個(gè)符號(hào)碼的傳輸時(shí)間。基地臺(tái)可以命令用戶臺(tái)使用所分配到的這個(gè)區(qū)帶來(lái)發(fā)射一個(gè)試探信號(hào)，此信號(hào)是基地臺(tái)已知的數(shù)據(jù)序列。基地臺(tái)會(huì)由此試探信號(hào)量測(cè)信道的頻率響應(yīng)，并利用這項(xiàng)信息來(lái)決定該使用哪一種波束成形才合適。試探的方式有兩種：TypeA和TypeB，Type A使用的試探頻帶包含18個(gè)連續(xù)的次載波，Type B的頻帶則是依據(jù)指定的下鏈次載波排列法（如PUSC）來(lái)分配的。Wave 2中只要求支持Type A。

適用于WiMAX的安捷倫N7615BSignalStudio支持DL/ULAMC 2x3區(qū)帶、矩陣A、矩陣B、上鏈PUSC區(qū)帶的共享空間多任務(wù)、以及上面IO-BF的特性下列出之所有功能的測(cè)試需求。如需更詳細(xì)的信息，請(qǐng)參閱N7615B的網(wǎng)頁(yè)www.agilent.com/find/N7615B。而業(yè)界共享的向量分析軟件安捷倫89601A，可支持WiMAX雙通道MIMO分析、STC、AAS，以及支持動(dòng)態(tài)自動(dòng)配置，自動(dòng)解譯及顯示FCH, DL-MAP, UL-MAP。提供最多分析圖形及表格，幫助您迅速的除錯(cuò)與分析。

    于10月中旬舉辦的WMAX插拔大會(huì)與會(huì)員大會(huì)，安捷倫也將展示W(wǎng)iMAX完整的測(cè)試方案:從研發(fā)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、生產(chǎn)測(cè)試、通信協(xié)議認(rèn)證測(cè)試、互通測(cè)試，到網(wǎng)絡(luò)布建，提供最完整測(cè)試解決方案。安捷倫功能強(qiáng)化的量測(cè)解決方案，可以用準(zhǔn)確且合乎成本效益的方式來(lái)測(cè)試MIMO和其它Wave2的Profiles，并提供最新的工具，以滿足工程師在移動(dòng)WiMAX信號(hào)分析、信號(hào)產(chǎn)生，以及對(duì)終端產(chǎn)品功能測(cè)試上的需求。