Một tín hiệu WiMAX (OFDM và OFDMA) có thể có nhiều lỗi khác nhau, mà theo đó, dẫn đến các lỗi khác nhau.
Bảng sau cho thấy các hệ thống cơ sở của một bộ phát WiMAX và các nguồn lỗi điển hình.
Thuật ngữ viết tắt:
• NAP Không thể phân tích.
• NBF Không tìm được burst.
• NBD Không loại burst được lệnh để phân tích (cảnh báo FSQ-K92).
Đo phổ kí hiệu OFDM.
Nếu tín hiệu đã truyền được kiểm tra bằng cách xem công suất đầu ra và phổ nhưng các lỗi được phân tích với phần mềm ứng dụng giải điều chế vector, bạn có thể phải xem phổ đầu ra của tín hiệu OFDM để xác định nếu tín hiệu được điều chế.
Cách tốt nhất để kiểm tra nếu một tín hiệu có điều chế OFDM là sử dụng phép quét được tạo cổng và đo phổ FFT của tín hiệu.
Ứng dụng phần mềm FSQ-K92 có thể chạy một phép đo FFT được tạo cổng trên tín hiệu thậm chí nếu sự giải điều chế thất bại, vì vậy đây là cách tốt nhất để xác định sự điều chế tín hiệu.
Chạy các thiết lập sau để thực hiện phép quét được tạo cổng. Thiết lập thiết bị đến trạng thái mặc định.
Thiết lập tần số tín hiệu Chuyển đến FSQ-K92 Chuyển đến quét
Thiết lập tỉ lệ mà bộ chuyển A/ D sẽ lấy mẫu tín hiệu
Chọn thời gian quét
Chuyển đến chế độ trigger yêu cầu lệnh
Chuyển đến đo CCDF Chuyển đến gating Điều chỉnh gate để đo.
Đối với việc đo phổ được cổng, độ dài cổng phải bằng thời gian kí hiệu hữu ích Tb mà có thể được tính với
Và khoảng cách giữa 2 kí hiệu hợp lý Ts là :
Trong đó :
• N là cỡ FFT.
• Fs là tần số lấy mẫu của tín hiệu.
• G là tỉ số khoảng bảo vệ.
Đối với một tín hiệu 802.16-2004, N=256, G có thể có các giá trị ¼, 1/8, 1/16, hoặc 1/32 và Fs có thể có các giá trị riêng rẽ giữa 1.72 và 32MHz, phụ thuộc vào băng thông kênh và hệ số lấy mẫu.
Phép đo dưới đây được lấy với một tín hiệu MHz và G=1/4 (Tb=256/2MHz =128 và Ts =128µ.(1+1/4)=106µ), chiều dài mào đầu, kí hiệu thứ nhất và thứ 2 và 1 kí hiệu dữ liệu. Ta có thể thấy rõ ràng, thiết bị không thể giải điều chế tín hiệu (vì một thiết lập phân tích bị lỗi), nhưng chế độ phổ FFT được tạo cổng vẫn sẵn có và đang làm việc. Đối với việc đo này, một trigger chuyển tiếp 50µ đã được thiết lập. Kí hiệu thứ nhất cho biết 50 sóng mang mào đầu, kí hiệu thứ 2 cho biết 100 sóng mang mào đầu, và kí hiệu thứ 3 cho biết kí hiệu dữ liệu đầu tiên, mà sử dụng chỉ trên 4 kênh.
Hình 31- Việc đo được gate- mào đầu dài- kí hiệu thứ nhất.
Hình 32-Phép đo được gate- mào đầu dài- kí hiệu thứ 2.
Hình 33- Phép đo được gate- kí hiệu dữ liệu thứ 1.
Phân tích tín hiệu- Tổng quan.
Hình sau trình bày nguyên tắc thiết kế của việc phân tích WiMAX OFDM trong phần mềm đo FSQ-K92. Chi tiết hơn
về quá trình xử lý tín hiệu có thể được tìm thấy trong sổ tay FSQ-K92.
Hình 34- Xử lý tín hiệu FSQ-K92.
Thực hiện các phép đo điều chế-OFDM.
Thực hiện một phép đo vector trên một tín hiệu WiMAX là rất dễ trong FSQ-K92.
Sau các bước sau được thực hiện, bộ phân tích có thể phân tich tín hiệu.
Thiết lập thiết bị đến trạng thái mặc định
Thiết lập tần số tín hiệu Chuyển đến FSQ-K92 Chuyển đến chế độ quét
Thiết lập băng thông của tín hiệu
Chọn thời gian quét
Chuyển đến chế độ trigger đợi lệnh
Hình 36-Kết quả đo OFDM.
Trong hình 20, bạn có thể thấy rằng FSQ cho biết tất cả các phần tín hiệu được giải điều chế với thanh màu xanh. Điều này rất hữu ích để dò các phần của tín hiệu mà không thể bị phân tích hay có các loại điều chế khác nhau.
Cũng có thể bắt buộc bộ phân tích đo tất cả các burst hoặc chỉ một số burst với một sự điều chế được chỉ ra. Điều này có thể được thiết lập trong menu [DEMODSETTINGS] (“ Modulation Detection Mode” All or User).
Chỉnh sửa các giới hạn bảng.
Các giới hạn được sử dụng cho việc tính toán của PASSED hay FAILED trong bảng hiện thị được tự động thiết lập đến giá trị phù hợp với chuẩn đó.
Nếu bạn muốn thay đổi các giới hạn, bạn có thể chỉnh sửa chúng dễ dàng.
Chuyển sang chế độ List Mode và nhấn phím cứng [LINES]. Sau đó bạn có thể chọn giới hạn với các khoá con trỏ và thay đổi chúng.
Nếu bạn muốn thiết lập chúng quay lại giá trị mặc định, sử dụng nút [DEFAULT CURRENT] hay [ DEFAULT ALL].
Hình 37-Chỉnh sửa giới hạn tất cả EVM.
Các phép đo điển hình.
Với một phân tích chi tiết, FSQ –K92 đưa ra rất nhiều ưu điểm hữu ích. Một trong số chúng là mã hoá màu của sơ đồ chùm được giải điều chế và luồng bit theo sự điều chế (BPSK, QPSK,…). Hình sau trình bày chùm và luồng bit cho một khung với các điều chế khác nhau.
Bảng tổng quan burst cũng là một ưu điểm rất hữu ích; Nó cung cấp thông tin chi tiết như là nguồn, EVM, độ dài kí hiệu và điều chế của mỗi burst.
Hình 39-Bảng tổng quan burst.
Tạo phép đo sự điều chế-OFDMA.
Đối với phép đo 802.16-2004 OFDM/ 802.16e, FSQ-K923 được sử dụng.
Hoạt động của tuỳ chọn FSQ-K93 về cơ sở là giống sự hoạt động FSQ-K92 tuỳ chọn, trừ xếp đặt burst trong một vùng là phức tạp hơn, như các burst có thể được đặt trong miền thời gian và tần số và cũng có thể lệch trong miền thời gian và tần số dẫn đến các khe trong hoạch định tần số và thời gian.
Nhập thiết lập vùng và các thiết lập toàn bộ.
Thiết lập vùng được thiết lập trên cơ sở cùng một cách với SMU và FSQ.
Hai hình sau trình bày việc sắp xếp vùng điển hình được nhập với giao diện ngưòi dùng FSQ.
Hình 40- Thiết lập vùng- FSQ-K93.
Việc thiết lập cho các vùng và các burst được thực hiện trên cả SMU và FSQ và bao gồm thiết lập nhiều số và tham số khác nhau, FSQ-K93 có thể đọc các loại tệp thiết lập khác nhau từ các thiết lập được lưu trữ hay từ các tệp thiết lập của SMU (và cũng có thể của SMJ hay SMATE). Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một tệp hay trực tiếp kết nối với SMU thông qua một giao diện IEEE hay LAN và đọc các thiết lập trực tiếp từ thiết bị.
Hình sau trình bày cuộc thoại gọi lại từ phần mềm FSQ-K93, các loại tệp khác nhau và sự mô tả của chúng.
Cấu hình khung mặc định.
“Lập lại” thiết lập khung và vùng.
Tải từ SMU.
Kết nối đến SMU và tải thiết lập.
Thiết lập khung.
Thiết lập khung và vùng được lưu giữ trong FSQ-K93.
Thiết lập đầy đủ.
Thiết lập khung, vùng và toàn bộ được lưu giữ trong FSQ-K93.
Thiết lập khung và vùng được lưu giữ trong SMU.
Các kịch bản lỗi điển hình.
Trong phần tiếp theo, các điều kiện lỗi điển hình và các kết quả phép đo của chúng được mô tả.
Kịch bản lỗi cơ sỏ được dựa trên cơ sở giống OFDM và OFDMA, vì vậy các chế độ đều được thảo luận ở đây. Chúng chỉ được thảo luận riêng rẽ nếu có sự khác nhau đáng kể giữa 2 chế độ.
Công suất burst lỗi.
Nếu một hoặc nhiều burst cho một công suất lỗi, bạn có thể nhìn thấy điều này bằng sử dụng hiển thị chùm.
Bạn phải chuyển qua chế độ tắt điều chỉnh mức để thấy các điểm chùm lỗi trong kết quả.
Khi điều chỉnh mức được chuyển sang chế độ mở, mức sẽ được chính xác và các điểm chùm sẽ được hiển thị trong các vị trí được chính xác hoá.
Hình sau mô tả việc xây dựng chùm cho một khung. Nó gồm một số các burst với các điều chế khác nhau. Mã hoá màu và chỉ ra các vị trí chùm chính xác giúp định dạng các mức công suất lỗi trong các burst
Hình 42-Công suất burst lỗi 64QAM. Giả tạo băng trong.
Trong thiết bị phát hay thu, có thể giả tạo các tín hiệu được phát bằng bộ trộn hay các linh kiện khác. Các tín hiệu này dẫn đến một đỉnh trong EVM vs. Hiển thị sóng mang, như bạn có thể nhìn thấy trong hình sau.
Hình sau trình bày tín hiệu OFDM trong miền thời gian thông thường (tín hiệu OFDM trong màu vàng và tín hiệu giả tạo màu xanh) và được giải điều chế tín hiệu trong hiển thị công suất đối với thời gian (ở trên) và hiển thị EVM đối với sóng mang (ở dưới). Bạn có thể nhìn thấy rõ ràng đỉnh trong EVM đối với sóng mang dò ở vị trí giả tạo.
Hình 43- Kết quả của I/Q offset trong kết quả đo.
I/Q offset cũng có thể được đo trong mào đầu được sử dụng bởi chế độ phổ FFT được tạo cổng trong thiết bị.
Đối với phép đo này, biên độ của sóng mang trung tâm (được đo với điểm đánh dấu) có thể so sánh với tổng công suất của phần burst được sử dụng cho sự đánh giá kênh (công suất mào đầu, mà được hiển thị như bản đọc RSSI trong bảng hiện thị, hay tổng công suất mà được hiển thị như công suất burst trong bảng hiện thị). Hình sau cho thấy làm thế nào để chạy phép đo này sử dụng chế độ FFT.
Một tần số tạo một lỗi để tính toán I/Q offset bằng cách so sánh biên độ sóng mang với biên độ của sóng mang kích hoạt thứ nhất trong phổ FFT. Việc đo này là lỗi, như I/Q offset được xác định quan hệ với công suất mào đầu / công suất burst.
Tăng sự không cân bằng và lỗi vuông góc.
Một sự tăng không cân bằng (ví dụ sự tăng của đường I là khác sự tăng của đường II) và lỗi vuông góc (pha giữa đường I và Q không phải là 90o) dẫn đến một hằng số, đã giảm việc thực hiện EVM trong hiển thị EVM đối với sóng mang. Hình sau trình bày hiệu ứng đó ( sự tăng không cân bằng 0.5dB).
Thiết lập điều chỉnh chính xác và đánh giá kênh.
Chức năng điều chỉnh bên trong FSQ-K92 và FSQ-K93 được sử dụng để bù lỗi về pha, tính thời gian và mức độ trên toàn bộ khung.
Phù hợp với chuẩn [1], 8.3.10.1.2 “ lỗi chùm phát và phương pháp kiểm tra”, chỉ các offset tần số (=lỗi pha) được cho phép để bù (c và d), trong khi đó tính thời gian và lỗi không được bù.
Vì vậy, các thiết lập mặc định cho điều chỉnh là Phase ON và Timing and Level OFF.
Bảng sau trình bày EVM cho các điều chỉnh và kịch bản lỗi. Tín hiệu kiểm tra (802.16-2004 OFDM) :
• 1GHz + tần số trung tâm 500 Hz.
• 2MHz – 5 ppm tỉ lệ lỗi xung.
• 2 burst 64QAM, mỗi burst 28 kí hiệu, burst thứ 2 có 1 dB mức lỗi.
• Bộ phát và bộ phân tích gộp chung ( Bộ tạo dao
Để bản đọc EVM tốt nhất trong thiết bị, chuyển điều chỉnh vào pha, thời gian và mức.
Nếu việc đo là được thực hiện phù hợp với chuẩn, bạn chỉ nên chuyển điều chỉnh cho pha.
Hình sau mô tả tín hiệu với các lỗi được chú ý và điều chỉnh chuyển sang OFF (hình phía trên) và ON (hình dưới).
Hình 47- Tín hiệu với lỗi xung và điều chỉnh thời gian OFF/ON.
Hình 48-Tín hiệu với 2 mức burst và điều chỉnh mức OFF/ON.
Tăng tốc độ phép đo điều chỉnh từ xa.
Để tăng tốc độ đo- đặc biệt khi sự hoạt động của thiết bị thông qua điều khiển từ xa trong môi trường sản xuất- sử dụng các phương pháp sau để giảm thời gian đo.
• Chuyển sang tắt hiển thị sử dụng lệnh diều khiển từ
xa (khi vận hành thiết bị
theo từ xa).
• Chuyển sang tắt mức độ tự động.
• Sử dụng một Trigger mở rộng (nếu sẵn có từ nguồn tín hiệu).
• Chuyển chế độ dò điều chế đến “ None” hay “User”.
• Chuyển sang tắt tất cả các điều chỉnh không cần
• Chuyển “ CH Estimation in Preamble&Payload” sang chế độ tắt.