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Agilent N7615B 802.16 WiMAXSignal Studio Technical Overview 802.16 OFDMA波形を簡単に作成 802.16 WiMAX用Signal Studioを使用 すると、IEEE無線MAN-OFDMAの物 理層(PHY)規格に準拠したMobile WiMAX波形やWiBro波形を簡単に作 成できます。このソフトウェアには 直感的なグラフィカル・ユーザ・イ ンタフェースが採用されているため、 物理層パラメータや基本的なMAC層 パラメータに簡単にアクセスできる だけでなく、コンポーネント/レシ ーバのデザインの検証/テスト用の 波形を柔軟に作成できます。N7615B を使用すると、作成したOFDMA波形 をN5182A MXG、E4438C ESGまたは E8267D PSGベクトル信号発生器に、 ダウンロードして再生できます。 14日間の無料試用 14日間の無料トライアル・ライセン スを利用すると、ソフトウェアをダ ウンロードして、信号作成機能を評 価したり、テスト信号を作成できま す。トライアル・ライセンスの期限 が切れた後は、このソフトウェアで 作成した波形を再生するには、ベク トル信号発生器ごとに個別のライセ ンスが必要です。詳細については、 以下のWebサイトをご覧ください: www.agilent.co.jp/find/signalstudio 主な特長 N5182A MXG、E4438C ESG、 E8267D PSG信号発生器に対応 マルチキャリア波形機能に対応 Mobile WiMAX MIMOチャネル・ モデルにフル対応: o DLPUSCの2アンテナSTC/ MIMO(Matrix A/B) o ULPUSCのコラボレーティブ SM(空間多重化) 波形でのフェージング・エミュレー ションを含む。静的マルチパスと Mobile SISO/MIMOチャネル・モ デル、およびULコラボレーティブ SM用のデュアル1x2 MIMOチャネ ルを使用 2台のESG、2台のMXG、2台の PSGの同期波形再生 帯域幅、巡回プレフィックス比(G)、 フレーム長などのOFDMAパラメー タの設定 TDD/FDD、ダウンリンク/アップ リンク用のフレームの構成 ゼロ/バースト割当てによる柔 軟なフレーム構成 ダウンリンク・ゾーン・タイプ: PUSC、FUSC、AMC(2x3) アップリンク・ゾーン・タイプ: PUSC、OPUSC、AMC(2x3)、 音声 標準バースト、DL/UL HARQバ ースト、コラボレーティブSMバ ースト アップリンク・レンジ切り替え 領域、高速フィードバック領域、 ACK領域 MAC PDUおよび物理層の制御 DL-PUSCおよびDL-AMCの専 用パイロット UL-PUSCゾーンに対するサブチ ャネルの回転のオン/オフ ノーマルDL/UL-MAP、圧縮さ れたMAP、Sub-DL-UL-MAPな どの、ダウンリンク信号への FCHとブロードキャスト・メッ セージの自動挿入 規格準拠の生/フル・コード化 データ(コンボリューショナルま たはコンボリューショナル・タ ーボ・コーディング) ソフトウェアによる信号発生器 のリモート制御 I/Q調整とトリガ設定 校正済みAWGN(オプション 403搭載の信号発生器が必要) 自動信号作成用のアプリケーショ ン・プログラミング・インタフェー ス(API)

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Agilent N7615B 802.16 WiMAX用Signal Studio

Technical Overview

802.16 OFDMA波形を簡単に作成

802.16 WiMAX用Signal Studioを使用すると、IEEE無線MAN-OFDMAの物理層(PHY)規格に準拠したMobileWiMAX波形やWiBro波形を簡単に作成できます。このソフトウェアには直感的なグラフィカル・ユーザ・インタフェースが採用されているため、物理層パラメータや基本的なMAC層パラメータに簡単にアクセスできるだけでなく、コンポーネント/レシーバのデザインの検証/テスト用の波形を柔軟に作成できます。N7615Bを使用すると、作成したOFDMA波形をN5182A MXG、E4438C ESGまたはE8267D PSGベクトル信号発生器に、ダウンロードして再生できます。

14日間の無料試用

14日間の無料トライアル・ライセンスを利用すると、ソフトウェアをダウンロードして、信号作成機能を評価したり、テスト信号を作成できます。トライアル・ライセンスの期限が切れた後は、このソフトウェアで作成した波形を再生するには、ベクトル信号発生器ごとに個別のライセンスが必要です。詳細については、以下のWebサイトをご覧ください:www.agilent.co.jp/find/signalstudio

主な特長● N5182A MXG、E4438C ESG、E8267D PSG信号発生器に対応

● マルチキャリア波形機能に対応

● Mobile WiMAX MIMOチャネル・モデルにフル対応:

o DLPUSCの2アンテナSTC/MIMO(Matrix A/B)

o ULPUSCのコラボレーティブSM(空間多重化)

● 波形でのフェージング・エミュレーションを含む。静的マルチパスとMobile SISO/MIMOチャネル・モデル、およびULコラボレーティブSM用のデュアル1x2 MIMOチャネルを使用

● 2台のESG、2台のMXG、2台のPSGの同期波形再生

● 帯域幅、巡回プレフィックス比(G)、フレーム長などのOFDMAパラメータの設定

● TDD/FDD、ダウンリンク/アップリンク用のフレームの構成

○ ゼロ/バースト割当てによる柔軟なフレーム構成

○ ダウンリンク・ゾーン・タイプ:PUSC、FUSC、AMC(2x3)

○ アップリンク・ゾーン・タイプ:PUSC、OPUSC、AMC(2x3)、音声

○ 標準バースト、DL/UL HARQバースト、コラボレーティブSMバースト

○ アップリンク・レンジ切り替え領域、高速フィードバック領域、ACK領域

○ MAC PDUおよび物理層の制御

○ DL-PUSCおよびDL-AMCの専用パイロット

○ UL-PUSCゾーンに対するサブチャネルの回転のオン/オフ

○ ノーマルDL/UL-MAP、圧縮されたMAP、Sub-DL-UL-MAPなどの、ダウンリンク信号へのFCHとブロードキャスト・メッセージの自動挿入

○ 規格準拠の生/フル・コード化データ(コンボリューショナルまたはコンボリューショナル・ターボ・コーディング)

● ソフトウェアによる信号発生器のリモート制御

○ I/Q調整とトリガ設定

○ 校正済みAWGN(オプション403搭載の信号発生器が必要)

● 自動信号作成用のアプリケーション・プログラミング・インタフェース(API)

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ライセンス・オプション

N7615Bについては、コンポーネントやレシーバのテスト/検証に必要な機能を選択できる柔軟なライセンス・オプションが用意されています。

詳細なライセンス情報およびテスト・ニーズに最適なオプションがよくわかる使いやすい構成ツールについては、オンライン・ヘルプの「ライセンス」を参照してください。

固定ライセンスとトランスポータブル・ライセンス

固定ライセンスが特定の信号発生器を対象としているのに対して、トランスポータブル・ライセンスは、一度に1台の信号発生器で、月に10回まで別の信号発生器への移行が可能です。

タイムベース・ライセンス

タイムベース・ライセンスは、固定ライセンスまたはトランスポータブル・ライセンスとの組み合わせて、1ヶ月~1年の期間でご利用いただけます。

ベーシック802.16 OFDMAライセンス

コンポーネント・テスト用にデザインされたベーシック802.16 OFDMAライセンスは、次ページの表に示す機能を提供します。

アドバンスド802.16 OFDMAライセンス

アドバンスド802.16 OFDMAライセンスには、レシーバ・テストに対応する機能と柔軟性が追加されています。アドバンスド802.16 OFDMAライセンスを使用するには、ベーシック802.16OFDMAライセンスが必要です。

注記:信号発生器にすでにN7615A-101用のライセンスがある場合は、最新のN7615Bソフトウェアをダウンロードしてインストールするだけです。ソフトウェアで作成した波形を再生するためにライセンスを購入する必要はありません。N7615A-101ライセンスは、N7615B-1FPライセンス、EFPライセンス、QFPライセンス(E4438C ESGコネクティビティと、ベーシックおよびアドバンスド802.16OFDMA機能の固定永久ライセンス)と同等の機能を提供します。

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機能/パラメータ ベーシック802.16 アドバンスド802.16OFDMA機能 OFDMA機能

波形特性: ✓ ✓

● WiMAXシステム・パラメータの設定● マーカの設定● ベースバンド直交角度/利得バランス● 雑音の設定

マルチキャリア波形の作成 ✓ ✓

1つまたは複数のゾーン・タイプの追加 ✓ ✓

変調: ✓ ✓

● QPSK● 16QAM● 64QAM

データ・パターンのビット・オフセット ✓ ✓

シンボル数に基づいたデータ長 ✓ ✓

データ・ソースのタイプ ✓ ✓

● S(QPSK)、S(16QAM)、S(64QAM)、PN9、PN15、ユーザ定義

搬送波の設定: ✓ ✓

リファレンス仕様:802.16-2004/Cor1/D2;802.16-2004/Cor1/D3;802.16e-2005

RMSパワー情報表示 ✓ ✓

搬送波の設定: ✓

● MAC CRCの次数● PRBS● フレーム番号増分のオン/オフ

MACメッセージングの設定の編集(DCD/UCDを含む) ✓

DCDとUCDがDL-MAPとUL-MAPとは別のバーストに存在可能

● FCH、ノーマルおよび圧縮DL-MAP、UL-MAP ✓

● 最初のDL-PUSCゾーンのSub-DL-UL-MAP

● STCの場合はDL-MAP IE、コラボレーティブ多重化の場合はUL-MAP IE

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機能/パラメータベーシック802.16 アドバンスド802.16

OFDMA機能 OFDMA機能

FECコード化のタイプとレートの選択: ✓

Raw、CC、CTC

各バーストのMAC PDUの設定 ✓

MAC PDUデータ長(バイト単位)の指定 ✓

各ゾーン内のデータ・バーストの設定: ✓

● 標準DLおよびULデータ・バースト● DL/UL HARQバーストおよびULコラボレーティブ

SMバースト

アップリンク・レンジ切り替え領域 ✓

● 初期/ハンドオーバ・レンジ切り替え(2シンボル)● 周期レンジ切り替え/BW要求(1シンボル)

アップリンク高速フィードバック領域 ✓

● CQICH割当てIEを使用した高速フィードバックのチャネル割当て

● 高速フィードバック(4ビット)● エンハンスド高速フィードバック(6ビット)

3ビットMIMO高速フィードバック(3ビット)

アップリンクACK領域 ✓

● ACK、1ビット

STCとMIMOにフル対応: ✓

● DLPUSCの2アンテナSTC/MIMO(Matrix A/B)● ULPUSCのコラボレーティブSM(空間多重化)

静的マルチパス、Mobile SISO/MIMOフェージング、 ✓

ULコラボレーティブSM用のデュアル1x2 MIMOを含む、波形データでのフェージング・エミュレーションを装備

DL-PUSCおよびDL-AMCゾーンの専用パイロット ✓

UL-PUSCゾーン用のサブチャネル回転のオン/オフ ✓

UL音声ゾーン/音声メッセージ ✓

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容易な波形の構成

802.16 OFDMA用Signal Studioは、柔軟性の高い直感的なグラフィカル・ユーザ・インタフェースを備え、操作が非常に簡単です。信号パラメータやハードウェア・パラメータはすべて、Windowsインタフェースで簡単に設定できます。また、グラフィック表示になっているので、ゾーン/バーストの割当て、パワー分布(CCDF)、パワー・エンベロープなどの選択したパラメータも簡単に確認できます。このソフトウェアでは設定条件がフィードバックされ、設定の衝突をすばやく解決できます。

図1. フレームのセットアップ、ゾーンの割当て、CCDF、パワー解析ツールのグラフィック表示。

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構成をクイック・セットアップ・ボタンとして保存

最初に構成パラメータをカスタマイズして、必要な信号を作成します。カスタム構成をクイック・セットアップとして保存しておけば、後で簡単に使用することができます。またテスト要件に対応したさまざまなシナリオ・ライブラリを作成しておくこともできます。

リアルタイムでのAWGNや他の障害の追加

信号発生器にオプションのAWGN機能(E4438C-403、N5182A-403、またはE8267D-403)を搭載しておけば、スタンドアロン雑音発生器を使用しなくても、AWGNを無線LAN信号にリアルタイムで追加できます。障害パラメータもソフトウェア・インタフェースから簡単に設定できます。また、I/Qスキュー、I/Q利得バランス、I/Qオフセット、AM、FM、ΦMなどの他の障害を追加することもできます。こうした障害の多くは、ソフトウェア・インタフェースから設定できます。

対応規格

802.16 OFDMA用Signal Studioを使って作成した波形は、以下のIEEE規格で定義されている無線MAN-OFDMAの物理層(PHY)仕様に準拠しています:802.16-2004、P802.16-2004/Cor1/D2およびD3、802.16e-2005。

Agilent Baseband Studio製品によるテスト機能の拡張

これらの機能はE4438C ESGおよびE8267D PSG信号発生器で利用できます。

● N5115A フェージング用BasebandStudioによる1つまたは2つのチャネル、あるいはリアルタイムのフェージング障害のOFDMA信号への追加

● N5102A Baseband Studioデジタル信号インタフェース・モジュールによるデジタルIQ/デジタルIFテスト信号へのアクセス

アプリケーション・プログラミング・インタフェース(API)

このソフトウェアには、Microsoft.NETベースのAPIが内蔵され、複雑な802.16 WiMAX波形も効率的に作成できます。また、カスタム・データ・セットをインポートしたり、プログラミング・ループや数学関数を使用して(Signal Studioのグラフィカル・ユーザ・インタフェースで手動で入力するのではなく)、信号パラメータをプログラムで設定できます。APIを使えば、信号の構成/再生プロセス全体をプログラミングで簡単に自動化できます。このソフトウェアにはフルのAPIが内蔵され、パラメータをプログラムで設定することも、APIグラフィカル・ユーザ・インタフェースを使って設定することもできます。さらにAPIの内蔵ヘルプ・システムには、簡単に利用できるプログラミング例もあります。

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コンポーネント・テスト

ベーシック・モードでは、ソフトウェアの物理層(PHY)のフレーム・セットアップ・パラメータにアクセスして、簡単なダウンリンク/アップリンク信号を作成して、送信/受信チェーンのコンポーネントをテストできます。出力モードを設定すれば、TTD/FDDダウンリンク専用、TDD/FDDアップリンク専用、TDDダウンリンク/アップリンク用のフレームを構築することもできます。さらにプリアンブル、ゾーンを持つフレームを構成し、データ・シンボル数、ペイロード・データ・コンテンツ、変調方式を指定することもできます。

図2. ベーシック・モードを使った簡単なダウンリンク/アップリンク信号の作成

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レシーバ・テスト

アドバンスド・モードでは、802.16eOFDMA規格に準拠したフレーム構造を作成して、開発のすべてのステージでレシーバをテストできます。出力モードを設定すると、TTD/FDDダウンリンク専用、TDD/FDDアップリンク専用、TDDダウンリンク/アップリンク用のフレームを構築することもできます。また複数のバーストやMAC PDUを作成して、標準データ・パターンまたはユーザ定義データを使用して個別に設定することもできます。MAC PDUパラメータとして、MAC PDUモード(ヘッダおよびCRCの有無)、CID、データ型、データ長があります。各データ・バーストは、コンボリューショナル・コーディングまたはコンボリューショナル・ターボ・コーディングにより、フル・コード化されます。さらに、変調方式/周波数、繰り返しコーディング、パワー・ブーストなどのバースト・パラメータを個別に設定したり、FCH、DL-MAP、UL-MAP、DCD、UCDを自動的に作成することもできます。MAPには通常のMAPも圧縮したMAPも使用できるほか、最初のDL-PUSCゾーンでSub-DL-UL-MAPも使用できます。このソフトウェアでは、DIUC/UIUC値を自動でも手動でも設定できます。

バースト設定を容易にするために、シンボル設定とサブチャネル設定の有効な組合わせを自動的に選択する自動割当て機能があり、標準データ・バーストまたはHARQバーストを選択できます。

アップリンク信号では、初期または周期レンジ切り替え領域を追加するか、高速フィードバック領域を追加して、ユーザ定義のデータ・ビットを送信できます。データ・バーストでは、これらデータを自動的に繰り返します。

図3. ソフトウェアのツリー表示を使用してフレーム・エレメントを検索することにより、OFDMA波形をコンポーネント/レシーバのテスト用にカスタマイズできます。

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図4. オプションB7Y 802.16 OFDM変調解析機能を備えたAgilent 89600シリーズ・ベクトル信号解析ソフトウェア(v 6.1以上)を使用した、OFDMA信号の解析。

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Mobile WiMAX STC/MIMOとフェージング

802.16 WiMAX用Signal Studioのアドバンスド・モードは、WiMAX ForumのRadio Conformance TestのWave 2に必要な、以下のSTC/MIMO機能のテストに対応しています。

● Space-Time Coding(STC、空間時間コード化):空間ダイバーシティの提供とフェージング・マージンの減少のために、送信ダイバーシティに対応しています。

● Spatial Multiplexing(SM、空間多重化、別名MIMO):空間多重化を使用すると、複数のアンテナで複数のストリームが送信されます。2x2 MIMOの場合は、SMにより2つのデータ・ストリームが送信され、ピーク・データ・レートが2倍になります。802.16e-2005では、水平エンコードと垂直エンコードの2つのデータ・ストリーム多重化手法に対応しています。802.16WiMAX用 Signa l S tud ioでは、WiMAX Forum Mobile SystemProfile Release-1に従って垂直エン

コードにのみ対応しています。ULでは、各ユーザが送信アンテナを1個しか持たない場合は、同一ユーザの2つのアンテナから空間多重化しているかのように、2人のユーザが2つのストリームを同じスロットで共同送信できます。これは、ULコラボレーティブSMと呼ばれています。

以下の表に、802.16 WiMAX用SignalStudioでのMIMO動作のサポートを示します。

サポートするMIMO動作 IEEE 802.16-2004および802.16e-2005での参照

2DL-PUSC用アンテナSTC(Matrix A) 8.4.8.1.2.8.4.8.1.4

DL-PUSC用2x2 MIMO(Matrix B) 8.4.8.1.4

UL-PUSC用ULコラボレーティブSM 1x2 8.4.8.1.5

Signal Studioソフトウェアは、送信アンテナでフェージングのない信号を生成できます。レシーバ・テストでは、ソフトウェアにより波形にSISOまたはMIMOフェージング効果を含めることもできます。802.16 WiMAX用Signal Studioソフトウェアには、ITUのPedestrian A/B、Vehicular A/B、長いチャネル付きVehicular A、Mobile

WiMAX無線コンフォーマンス・テストに使用される相関MIMOチャネル・モデルなどの、各種チャネル・フェージング・モデルが用意されています。最大20経路の静的マルチパス・フェージングも適用できます。最大64 Mサンプル長の波形を非反復フェージングを使って作成できます。これらの内蔵フェージングにより、

STC/MIMOレシーバを簡単にテストでき、チャネル・エミュレーション・ハードウェアの追加も不要です。

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性能特性

EVM1:N5182A MXGベクトル信号発生器

搬送波周波数 特性値2 性能レンジ3

2.5 GHz -48.5 dB(0.4%) -51.2~-48.4 dB(0.27~0.38%)

3.5 GHz -46.0 dB(0.5%) -48.6~-45.7 dB(0.37~0.52%)

EVM1:E4438C ESGベクトル信号発生器

搬送波周波数 特性値2 性能レンジ3

2.5 GHz -48.5 dB(0.4%) -51.4~-48.0 dB(0.27~0.40%)

3.5 GHz -46.0 dB(0.5%) -50.2~-44.7 dB(0.31~0.58%)

EVM1:E8267D PSGベクトル信号発生器4

搬送波周波数 特性値2 性能レンジ3

2.5 GHz -48.1 dB(0.4%) -52.4~-47.4 dB(0.24~0.43%)

3.5 GHz -48.9 dB(0.5%) -42.7~-48.3 dB(0.23~0.38%)

1. 結果は、非MIMOとSTC/MIMO(Matrix AとMatrix B)構成の両方に適用できます。波形パラメータの設定を以下に示します。

異なる設定の複数のDL-PUSC波形を用いました:帯域幅/FFT=5 MHz/512、10 MHz/1024バースト長=30シンボル、5 msフレーム長変調方式=QPSKおよび64QAMシンボル・ロールオフ=2.78 %(5 MHzの帯域幅)、5.56 %(10 MHzの帯域幅)パワー・レベル=-20 dBm

2. 本製品の開発段階でのテストに基づく保証されていない値。テストした測定器の大多数がこの値を満たしていました。

3. 本製品の開発段階でのテストに基づく保証されていない値。テストしたすべての測定器がこの範囲内になりました。

4. 性能特性は、標準パルス変調オプションE8267D-UNUを搭載したPSG信号発生器に基づいたものです。高速パルス変調オプションE8267D-UNWを使用するとEVM性能を低下させる可能性があるので、オプションE8267D-UNWとN7615Bの併用はお勧めしません。

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MIMOの特性性能

E4438C ESG性能テストの概要

以下に示す3つのMIMO構成をテストしました。

A:ESG MIMOシステム、共通ベースバンド・クロックなし、RF位相コヒーレンスなし

B:ESG MIMOシステム、共通ベースバンド・クロックあり、RF位相コヒーレンスなし

C:ESG MIMOシステム、共通ベースバンド・クロックあり、RF位相コヒーレンスあり

各構成に対して位相差(2台のESG間)対時間(一定温度)と位相差対温度の2つの特性性能を解析しました。Agilentデュアル・チャネル89641Sベクトル・シグナル・アナライザ(VXI)を使用して測定を行いました。89641Sに起因する位相差やその他のノイズが測定結果から除去されているので、信号発生器の性能が正確に表示されています。

テスト結果

図の凡例を以下に示します。

o 濃い青の曲線:測定された位相差

o 薄い青の曲線:位相差の平均値(20ポイントごと)

o ピンクのライン:濃い青の曲線からのフィッティング線。位相差のトレンドを示します。

1. 構成Aの結果:2台のESG MIMOシステム、共通ベースバンド・クロックなし、RF位相コヒーレンスなし

図1-1 構成Aの位相差対時間

26 ℃の一定室温、出力パワー=-10 dBm、周波数=2.412 GHz240テスト・ポイント/60分

12時間で2.8°の位相変化があることがわかります(ピンクのライン)。位相差の平均p-pジッタは約1.5°です(濃い青の曲線)。

位相差対時間

時間(分)(240ポイント/60分)

位相差(°)

図1-2 構成Aの位相差対温度

出力パワー=-10 dBm、周波数=2.412 GHz

摂氏1度の温度変化あたり約35°の位相変化があることがわかります。

位相差対温度

位相差(°)

位相差 20周期の移動平均(位相差) リニア(位相差)位相差 リニア(位相差)

温度(℃)

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2. 構成Bの結果:2台のESG MIMOシステム、共通ベースバンド・クロックあり、RF位相コヒーレンスなし

図2-1 構成Bの位相差対時間

26 ℃の一定室温、出力パワー=-10 dBm、周波数=2.412 GHz240テスト・ポイント/60分

12時間で5.8°の位相変化があることがわかります。位相差の平均p-pジッタは約1.5°です。

位相差対時間

時間(分)(240ポイント/60分)

位相差(°)

図2-2 構成Bの位相差対温度

出力パワー=-10 dBm、周波数=2.412 GHz

摂氏1度の温度変化あたり約40°の位相変化があることがわかります。

位相差対温度

位相差(°)

位相差 20周期の移動平均(位相差) リニア(位相差) 位相差 リニア(位相差)

3. 構成Cの結果:2台のESG MIMOシステム、共通ベースバンド・クロックあり、RF位相コヒーレンスあり

図3-1 構成Cの位相差対時間

26 ℃の一定室温、出力パワー=-10 dBm、周波数=2.412 GHz240テスト・ポイント/60分

12時間で0.17°の位相変化がわかります(ピンクのライン)。位相差の平均p-pジッタは約0.15°です(濃い青の曲線)。

位相差対時間

時間(分)(240ポイント/60分)

位相差(°)

図3-2 構成Cの位相差対温度

出力パワー=-10 dBm、周波数=2.412 GHz

摂氏1度の温度変化あたり0.03°の位相変化があることがわかります。

位相差対温度

位相差(°)

位相差 20周期の移動平均(位相差) リニア(位相差) 位相差 リニア(位相差)

温度(℃)

温度(℃)

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まとめ

詳細については、N7615Bのオンライン・マニュアルのMIMO CharacteristicPerformance Analysisを参照してください。

PDA(位相差A):濃い青の曲線のジッタ(ノイズに似た振動)は、位相雑音に起因します。

PDB(位相差B):ピンクのラインで示された位相差ドリフトの変化のトレンドは、周囲温度ドリフトに起因します。

PDAが支配的で、PDBは無視できます。

ワーストケースの等価RMS EVM:MIMO測定に対する位相差の影響を評価するための基準として使用できます(ワースト・テスト・ケースにのみ適用されます。代表的な測定ではわからない可能性があります)。

EVMrms(ワーストケース等価)=0.0031167×位相差p-p

1.5°のp-p位相差:ワーストケース等価EVMrms=0.0047(0.47 %)

0.15°のp-p位相差:ワーストケース等価EVMrms=0.00047(0.047 %)

構成Cは、ビーム形成関連のテストに必要です。その他の高精度MIMOテストにも推奨します。

構成Bは、ベースバンド・クロックの位相ロックが必要なMIMOテストに必要です。

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解析とまとめ

N5182A MXGにも、E4438Cに使用した解析方法と同じ方法を用いました。

位相差の値のワーストケース等価EVM

p-p位相差ジッタ=1.5 °、ワーストケース等価EVM = 0.0047

MIMOシステムでテストに位相コヒーレンスが必要な場合(MIMOでのビーム形成の処理中など)、または高精度のMIMOテストが必要な場合(精度0.047 %未満のEVMなど)は、構成CのESG信号発生器を選択する必要があります。

N5182A MXGの性能

テストの概要

以下のMIMO構成をテストしました。

MXG MIMOシステム、ベースバンド・タイミング調整あり、RF位相コヒーレンスなし

位相差(2台のMXG間)対時間(一定温度で)と位相差対温度の2つの特性性能を解析しました。Agilentデュアル・チャネル89641Sベクトル・シグナル・アナライザ(VXI)を使用して測定を行いました。89641Sに起因する位相差やその他のノイズが測定結果から除去されているので、信号発生器の性能が正確に表示されています。

以下の特性性能のグラフは、3組の2台のMXGシステムで得られた測定結果を表しています。

テスト結果

2台のMXG MIMOシステム、ベースバンド・タイミング調整あり、RF位相コヒーレンスなしの結果

図4-1 2台のMXG MIMOセットアップの位相差対時間

25 ℃の一定室温、出力パワー=-10 dBm、周波数=2.412 GHz1テスト・ポイント/分

図から、最高速のトレンド変化が1分あたり0.13°であることがわかります。位相差の平均p-pジッタは約1.5°です。

位相差対時間

時間(分)

位相差(°)

図4-2 2台のMXG MIMOセットアップの位相差対温度

出力パワー=-10 dBm、周波数=2.412 GHz

摂氏1度の温度変化あたり約37°の位相変化があることがわかります。

位相差対温度位相差(°)

温度(℃)

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推奨構成

MXGシステム1

以下のオプションを備えたN7615B:

N7615B-3FP2 N5182A MXG用ライセンス

N7615B-EFP3 ベーシック802.16 OFDMA

N7615B-QFP4 アドバンスド802.16 OFDMA(推奨)

以下のオプションを備えたN5182A:

N5182A-506(またはN5182A-503) 250 kHz~6 GHz(または3 GHz)の周波数レンジ

N5182A-652(またはN5182A-654) 内蔵ベースバンド・ジェネレータ、60 Mサンプル/s、(または125Mサンプル/s)8 Mサンプル・メモリ

N5182A-019 ベースバンド・ジェネレータのメモリを64 Mサンプルに増設(推奨)

N5182A-403 校正済みAWGN(C/N機能に必要)

N5182A-UNV ダイナミック・レンジの向上

1. 固定永久ライセンスの推奨オプション:トランスポータブル・ライセンスやタイムベース・ライセンスもご利用いただけます。

2. MXGファームウェア・リビジョンA.01.20以降が必要です。

3. N7615B-1FP、2FP、または3FPも必要です。

4. N7615B-EFPベーシック・ライセンスが必要です。

ESGシステム1

以下のオプションを備えたN7615B:

N7615B-1FP5 E4438C ESG用ライセンス

N7615B-EFP3 ベーシック802.16 OFDMA

N7615B-QFP4 アドバンスド802.16 OFDMA(推奨)

以下のオプションを備えたE4438C:

E4438C-5066 250 kHz~6 GHzの周波数レンジ

E4438C-6027 内蔵ベースバンド・ジェネレータ、64 Mサンプルのメモリ

E4438C-UNJ6 位相雑音の向上

E4438C-403 校正済みAWGN(C/N機能に必要)

E4438C-005 6 GB内蔵ハードディスク・ドライブ

5. ESGファームウェア・リビジョンC.04.95以降が必要です。

6. オプション506は、オプションUNJ位相雑音の向上も必要です。他の周波数レンジ・オプションも使用可能です。

7. ソフトウェアを使用するには、以下のベースバンド・ジェネレータ・オプションのうちの1つが必要です:E4438C-001、-002、-601、-602。メモリ容量が大きいE4438C-602をお勧めします。

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PSGシステム1

以下のオプションを備えたN7615B:

N7615B-2FP8 E8267D PSG用ライセンス

N7615B-EFP3 ベーシック802.16 OFDMA

N7615B-QFP4 アドバンスド802.16 OFDMA(推奨)

以下のオプションを備えたE8267D:

E8267D-5209 250 kHz~20 GHzの周波数レンジ

E8267D-60210 内蔵ベースバンド・ジェネレータ、64 Mサンプル・メモリ

E8267D-UNU11 パルス変調(推奨)

E8267D-403 校正済みAWGN(C/N機能に必要)

E8267D-005 6 GB内蔵ハードディスク・ドライブ

8. PSGファームウェア・リビジョンC.04.92以降が必要です。

9. 他の周波数レンジ・オプションも使用可能です。

10. ソフトウェアを使用するには、以下のベースバンド・ジェネレータ・オプション(E8267D-601、-602)のうちの1つが必要です。メモリ容量が大きい、E8267D-602をお勧めします。

11. オプションE8267D-UNW(高速パルス変調)は、3.5 GHz以下ではEVM性能を低下させる可能性があるので、お勧めしません。オプションE8267D-UNUとE8267D-UNWは、併用できません。

注記:

上に示した推奨構成を使用すると、両方の信号発生器から同時に出力され、同期したMIMO信号が得られます。ビーム形成、長期テストなどのアプリケーションの場合は、より精密なベースバンド・タイミング調整(ベースバンド・ジェネレータ・クロックの1サイクル未満の誤差)または信号発生器間のRF位相コヒーレンスが必要になる可能性があります。E4438CESGおよびE8267D PSG信号発生器には、これらの機能を提供できるスペシャル・オプションがあります。N5182A MXGには精密ベースバンド・タイミング調整が標準機能として装備されていますが、RF位相コヒーレンスは得られません。MIMOテスト用の各種ハードウェア構成の性能については、

N7615Bオンライン・マニュアルのMIMO Characteristic PerformanceAnalysisを参照してください。ハードウェア構成の詳細については、Usingthe Software > TutorialsのN7615Bオンライン・マニュアルの、以下のトピックを参照してください。

Multiple Antennae(Two Antennae)WiMAX Solution without BasebandTiming Alignment and RF PhaseCoherence(マルチ・アンテナ(2アンテナ)WiMAXソリューション、ベースバンド・タイミング調整なし、RF位相コヒーレンスあり)

Multiple Antennae(Two Antennae)WiMAX Solution with Baseband TimingAlignment, but without RF PhaseCoherence(マルチ・アンテナ(2アンテナ)WiMAXソリューション、ベースバンド・タイミング調整あり、RF位相コヒーレンスなし)

Multiple Antennae(Two Antennae)WiMAX Solution with Baseband TimingAlignment and RF Phase Coherence(マルチ・アンテナ(2アンテナ)WiMAXソリューション、ベースバンド・タイミング調整あり、RF位相コヒーレンスあり)

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その他の製品情報

信号作成製品

リリース・ノート、ユーザ・インタフェースの概要、チュートリアル、インストール情報などの、Signa lStudioソフトウェアとBasebabd Studio製品の詳細については、以下のWebサイトをご覧ください。

Signal Studioソフトウェアwww.agilent.co.jp/find/signalstudio

Baseband Studioソフトウェアwww.agilent.co.jp/find/basebandstudio

関連カタログ

『WiMAXの概念とRF測定』Application Note、カタログ番号5989-2027JAJP

『Signal Generators - Vector, Analog, andCW Models』Selection Guide、カタログ番号5965-3094E

『89600シリーズ・ベクトル信号解析ソフトウェア』Technical Overview、カタログ番号5989-1679JAJP

『Agilent 89600 Series Vector SignalAnalysis Software89601A/89601AN/89601N12』DataSheet、カタログ番号5989- 1786EN

Agilent ESGシリーズ信号発生器カタログhttp://www.agilent.com/find/e4438c

Agilent PSGシリーズ信号発生器カタログhttp://www.agilent.com/find/e8267d

Agilent MXGshリーズ信号発生器カタログhttp://www.agilent.com/find/n5182a

Webリソース

詳細については、以下のWebサイトをご覧ください。

www.agilent.co.jpwww.agilent.co.jp/find/mxgwww.agilent.co.jp/find/esgwww.agilent.co.jp/find/wimax

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メモとしてお使いください

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August 13, 2007

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