Технологии

WiMAX

Отличительные особенности

Универсальность, высокая скорость и точность:
Тестовое оборудование Rohde & Schwarz


Наши масштабируемые мультистандартные платформы поддерживают все основные стандарты, обеспечивая тестирование по схеме MIMO (технология нескольких входов и нескольких выходов) с реальными характеристиками замирания для технологий LTE, WiMAXTM, HSPA+, WLAN и т.д. При создании передовых решений для технологии WiMAXTM Rohde & Schwarz активно поддерживает стандарты WiMAXTM Forum® и IEEE 802.16.

Краткие сведения:
Отличительные особенности оборудования для стандарта WiMAXTM



Информация

Краткие сведения о технологии
Технология WiMAX (Worldwide Interoperability of Microwave Access – Глобальная связь в микроволновом диапазоне) основана на использовании современных достижений в области радиокоммуникации – доступа OFDMA и технологии MIMO. Это позиционирует WiMAX как стандарт широкополосной сотовой связи, обеспечивающий высокую скорость передачи данных, мобильность и небольшой размер используемых устройств. Дополнительными областями развития технологии WiMAX являются IP-телефония и функции роуминга. Эти направления, не стандартизованные 3GPP, развиваются, главным образом, под давлением компьютерной индустрии, в которой ранее был создан стандарт Wi-Fi. Обладая хорошими возможностями по использованию IP-протокола, WiMAX подходит для обеспечения мобильного доступа в Интернет. Хотя изначально в технологии WiMAX был предусмотрен только режим дуплексной передачи с временным разделением каналов (TDD), в WiMAX Release 1.5 включена также возможность использования дуплексного режима с частотным разделением (FDD), что позволяет операторам сетей применять WiMAX в полосах частот ITU FDD.
Версия WiMAX Release 2 – следующий шаг эволюционного развития технологии, определена в стандарте IEEE 802.16m и известна также под названием Advanced WiMAX. Дальнейшее увеличение скорости передачи данных по сравнению с требованиями стандарта IEEE 802.16е будет достигаться при более широкой полосе канала и при использовании схемы MIMO формата 4х4, что делает этот стандарт пригодным для применения в технологии мобильной связи IMT-Advanced.

Сценарий использования
Уже более 400 сетей WiMAX, включая 50 проектов спецификации IEEE 802.16e, развернуто в 133 странах мира. Использующиеся частотные диапазоны лежат в районе 2,3, 2,5 и 3,5 ГГц. Большинство развернутых сетей WiMAX работает в разрешенных частотных диапазонах. Будущее покажет, станут ли в ближайшее время операторы сетей, использующие сегодня фиксированный WiMAX, переходить на мобильную версию Mobile WiMAX. В связи с решением ITU открыть для WiMAX спектральный диапазон 3G ожидается, что количество сетей, работающих в нем на частотах 1,9 и 2 ГГЦ, будет расти.

Контрольно-измерительное оборудование Rohde & Schwarz
Компания Rohde & Schwarz предлагает широчайший выбор контрольно-измерительной аппаратуры для тестирования оборудования стандарта WiMAX и обеспечивает уникальные решения по использованию схемы MIMO и проведению заводских испытаний, включая проверку прохождения сигналов и определение пропускной способности. Являясь одной из двух компаний, выбранных для разработки и производства РЧ-тестера для Mobile WiMAX, Rohde & Schwarz снова демонстрирует свое стремление оставаться ведущим поставщиком сертификационного оборудования для систем беспроводной связи. Rohde & Schwarz располагает полным набором аппаратуры для тестирования систем WiMAX: генераторы сигналов, анализаторы сигналов, эмуляторы базовых станций, системы аттестационного тестирования по РЧ-характеристикам, системы предварительного тестирования на соответствие техническим требованиям, системы для контрольных испытаний, а также прочее оборудование для проведения тестирования.
Уникальные решения по тестированию по схеме MIMO и по проверке формирования диаграммы направленности, включая кодирование, измерение фазовой когерентности и генерацию сигналов для комплекса MIMO-каналов с имитацией замирания, делают выбор контрольно-измерительной аппаратуры Rohde & Schwarz идеальным решением для обеспечения любых видов испытаний оборудования стандарта Mobile WiMAX.

Основные технические данные

 

WiMAX IEEE 802.16e-2005 и IEEE 802.16-2004

WiMAX IEEE 802.16m

Частотный диапазон

Показать / Скрыть

Показать / Скрыть

Модуляционная схема

BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, SC

BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, SC

Множественный доступ

SOFDMA (128, 256, 512, 1024, 2048), OFDM (256), SC

SOFDMA (128, 256, 512, 1024, 2048)

Дуплексный режим (восходящий/нисходящий канал)

TDD, FDD/HFDD

TDD, FDD/HFDD

Ширина полосы канала

3,5 МГц, 7 MГц, 10 MГц (16-2004)
5 MГц, 7 MГц, 8,75 MГц, 10 MГц (16e)

От 5 MГц до 20 MГц
при желании – 40 MHz

Пиковая скорость передачи
данных

128 Mбит/с (нисходящий канал, 20 MГц, 2x2 MIMO, 16e)
56 Mбит/с (восходящий канал, 20 MГц, 2x2 MIMO, 16e)

300 Mбит/с (нисходящий канал, 20 MГц, 4x4 MIMO)
135 Mбит/с (восходящий канал, 20 MГц, 2x4 MIMO)



Стандартизация
Технология WiMAX прошла в своем развитии путь от фиксированного WiMAX, стандартизованного в IEEE 802.16-2004, до мобильной версии Mobile WiMAX, стандартизованной в IEEE 802.16e-2005. Оба стандарта уже реализованы. Следующим этапом является стандарт IEEE 802.16m, известный под названием Advanced WiMAX, который предполагается использовать в качестве основы для стандартов 4G технологии мобильной связи IMT Advanced.
Спецификации для аттестационных испытаний разработаны организацией WiMAX Forum, членом которой компания Rohde & Schwarz является с 2004 года. Аттестационная спецификация для фиксированного WiMAX уже выпущена. Спецификация для аттестационных испытаний по стандарту Mobile WiMAX делится на два направления. В первом определено использование только метода испытаний по схеме SISO (c одной антенной), и эта документация была выпущена в начале 2007 года. Второе направление, документированное в августе 2007 года, предусматривает методику испытаний по схеме MIMO (c несколькими антеннами).

Приложения
Достижение предельных значений производительности на физическом уровне с коммуникационным тестером R&SCMW270

Постановка задачи

Технология Mobile WiMAX, использующаяся в соответствии со стандартом IEEE 802.16TM, обеспечивает высокоскоростной беспроводной доступ в Интернет. Операторы сетей и конечные пользователи в одинаковой степени нуждаются в максимальной производительности приложений, работающих на базе IP-протокола. Это требует от разработчиков оптимизации конструкции мобильных устройств, поддерживающих стандарт WiMAX, для приближения к максимально возможному значению пропускной способности на физическом уровне в нисходящем канале 15,8 Мбит/с (в режиме SISO) при использовании модуляционной схемы 64QAM 5/6.
Практически достижимая скорость передачи данных определяется, главным образом, пропускной способностью имеющихся интерфейсов. Пропускная способность ключевого по важности радиоинтерфейса зависит от структуры сигналов OFDMA и схемы дуплексирования. Оба эти параметра определяются на физическом уровне (PHY).
Для определения возможных причин ограничения пропускной способности требуется тщательно проанализировать весь процесс обмена данными между базовой станцией и мобильным устройством. Только тестирование с использованием реальных параметров приложения позволяет провести всестороннюю функциональную проверку мобильного устройства. С другой стороны, контрольная аппаратура должна измерять реальную пропускную способность испытываемого устройства, не налагая ограничения на результаты измерений.

Решение – эффективное контрольно-измерительное оборудование
Коммуникационный тестер R&S®CMW270 WiMAXTM идеально подходит для сквозной проверки характеристик и обеспечивает измерение производительности вплоть до ее физического предела 15,8 Мбит/с. Это становится возможным потому, что стек сигналов WiMAXTM коммуникационного тестера R&SCMW270 WiMAXTM, обладая физическим уровнем и уровнем протокола (MAC), поддерживает максимальную скорость передачи данных в восходящем и нисходящем каналах. Стандарт WiMAXTM разработан, в первую очередь, для Интернет-приложений, большинство которых работают на базе Интернет-протокола (IP) в системе с архитектурой клиент-сервер, также использующихся для проведения измерений пропускной способности.
Типовая схема тестирования включает сетевой сервер, который ведет обработку и передает IP-данные стандартных приложений WiMAXTM через Ethernet на коммуникационный тестер R&SCMW270 WiMAXTM. Тестер функционирует как эмулятор базовой станции WiMAXTM и передает сигнальные пакеты через радиоинтерфейс на испытываемое устройство. Клиент, встроенный в испытываемое устройство или подключенный к нему, производит декодирование и отображает полученный поток данных.


Таблица соответствия оригинала и перевода:

Оригинал

Перевод

Server

Сервер

Ethernet

Ethernet-канал

R&SCMW270

Тестер R&SCMW270

RF

ВЧ-канал

 WiMAXTM mobile terminal

Мобильное устройство WiMAXTM

Client

Клиент

Services

Сервисы

Data link layer

Уровень канала передачи данных

Physical layer

Физический уровень

WiMAXTM MAC

Уровень протокола WiMAXTM

WiMAXTM PHY

Физический уровень WiMAXTM

Applications

Приложения


Типовая схема и структура уровней для сквозного тестирования мобильных устройств стандарта WiMAXTM

Проверки характеристик конкретного приложения проводятся с целью досконального исследования пропускной способности канала связи между сервером, коммуникационным тестером R&SCMW270 WiMAXTM и клиентом. Измерения на базе протокола UDP (Протокол пользовательских датаграмм), например, приводят к получению значения производительности передачи сигналов WiMAXTM в нисходящем канале при схеме модуляции 64QAM 5/6 15,3 Мбит/с. Разница между измеренными значениями производительности на уровне протокола UDP и на физическом уровне обусловлена издержками протокола, которые добавляются к данным на верхних уровнях. Это показывает, что коммуникационный тестер R&SCMW270 WiMAXTM полностью обеспечивает максимальную пропускную способность физического уровня для WiMAXTM в 15,8 Мбит/с.
Коммуникационный тестер R&SCMW270 WiMAXTM позволяет вести расширенное сквозное тестирование с параллельным детальным анализом параметров физического уровня и уровня протокола. Основные РЧ-параметры, включая амплитуду вектора ошибки и неравномерность распределения спектральной мощности, измеряются одновременно, что ведет к экономии времени и средств. Возможность изменения параметров физического уровня и уровня протокола и имитации реальных режимов работы сети WiMAXTM обеспечивает более оперативное и простое обнаружение и локализацию источника причины ограничения производительности. С помощью коммуникационного тестера R&SCMW270 WiMAXTM разработчики могут оптимизировать характеристики создаваемых устройств мобильной связи.
Коммуникационный тестер R&SCMW270 WiMAXTM – уникальное, базирующееся на перспективной платформе решение, все функции которого собраны в едином корпусе, готовое для проведения тестирования по схеме MIMO и для испытаний в условиях затухания сигнала. Отмеченные достоинства коммуникационного тестера R&SCMW270 WiMAXTM делают его выбор для проведения испытаний оптимальным по цене решением, обеспечивающим надежность и воспроизводимость результатов на всех этапах тестирования устройств мобильной связи – от НИОКР до производства.


Таблица соответствия оригинала и перевода:

PHY Throughput

Пропускная способность физического уровня

UDP Throughput

Пропускная способность уровня UDP

Throughput in Mbit/s

Пропускная способность, Мбит/с

Modulation

Модуляционная схема



Коммуникационный тестер R&SCMW270 WiMAXTM обеспечивает измерение пропускной способности по протоколу UDP на уровне физического предела. Небольшое отличие от пропускной способности физического уровня обусловлено издержками верхнего уровня.


Таблица соответствия оригинала и перевода:

Modulation & coding rate

Модуляционная схема и скорость кодирования

PHY Throughput [Mbit/s]

Пропускная способность физического уровня [Мбит/с]

UDP Throughput [Mbit/s]

Пропускная способность уровня UDP [Мбит/с]



Значения пропускной способности физического уровня и уровня UDP для различных модуляционных схем и скоростей кодирования (нисходящий канал, ширина полосы 10 МГц, режим SISO)

MIMO
Информация
Краткие сведения о технологии
В современных радиокоммуникационных стандартах предусмотрено применение многоантенных систем, использующих технологию Multiple Input Multiple Output (MIMO). Этот метод позволяет увеличить коэффициент отношения сигнал/шум или скорость передачи данных определенного источника, или оба эти показателя. При использовании технологии MIMO различные сигналы передаются антеннами в одно и то же время на одной и той же частоте. Существует три различных концепции применения многоантенных систем:


Оборудование Rohde & Schwarz для проведения испытаний в режиме MIMO
Испытания по проверке характеристик приемников MIMO-сигналов требуют наличия не только многосигнального векторного генератора сигналов, но и многоканального имитатора замирания. Векторный генератор сигналов R&S®SMU200A обладает всеми необходимыми функциями, сосредоточенными в едином корпусе. При тестировании приемника по схеме 2х2 MIMO может осуществляться генерация двух стандартных сигналов и имитация четырех каналов с замиранием. Аналогичные функции доступны и для генератора основной частоты и имитатора замирания R&S®AMU200A.
При осуществлении полномасштабного тестирования необходимо также проводить анализ сигналов системы MIMO. Анализатор сигналов R&S®FSQ обеспечивает необходимые параметры MIMO для тестирования оборудования стандартов LTE, WiMAX 16e и WLAN 11n. Система для аттестационных испытаний R&S® TS89xx имеет широкие функциональные возможности по тестированию в режиме MIMO и полностью соответствует требованиям стандартов.

Стандартизация
Использование технологии MIMO предусмотрено в следующих стандартах:

Параметры MIMO

WiMAX IEEE 802.16e-2005

HSPA+ 3GPP Выпуск 7

LTE  3GPP Выпуск 8

WLAN IEEE 802.11n

UMB 1xEV-DO Rev C

Разнесенная передача

Да

Да

Да

Да

Да

Пространственное мультиплексирование в нисх. канале

Да

Да

Да

Да

Да

Формирование диаграммы направленности в нисх. канале

Да

Да

Да

Да

Да

Предварительное кодирование в нисх. канале

Да

Да

Да

Да

Да

Пространственно-временное/пространственно-частотное кодирование (STC/SFC) в нисх. канале

STC

-

SFC

STC

STC

Многопользовательский режим (Multi User) /Режим коллективного пользования (Collaborative) восх. канала системы MIMO

Да

-

Да

Да

 

Макс. кол-во антенн BS

2 (8 для формирования диаграммы направленности)

2 (4)

4

4

4

Макс. кол-во антенн MS

2 (8 для формирования диаграммы направленности)

2

2 (4)

 

 

Новости

Все новости R&S »

Продукция

Материалы

Подписка на новости

Ваш E-mail: