WiMAX als Messtechnik-Herausforderung
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
WiMAX als Messtechnik-Herausforderung
Der Test der in WiMAX-Kommunikationssystemen eingesetzten Produkte stellt eine gewisse Herausforderung dar. Zum Beispiel müssen die Testinstrumente die jeweiligen IEEE-Standards beherrschen, die speziell im Hinblick auf eine hohe Implementierungsflexibilität entwickelt wurden. So unterstützt der Standard 802.16d-2004 unterschiedlichste Modulationssysteme (OFDM mit BPSK, QPSK, 16QAM oder 64QAM) mit einer Kanalaufteilung von entweder 1,25 MHz oder 20 MHz in einem entsprechend den regionalen Bedingungen erlaubten Frequenzbereich unter 11 GHz. Die für den Test von WiMAX benötigten Instrumente müssen daher unterschiedlichste Tests ausführen können, einschließlich eines grundlegenden Punkt-zu-Punkt-Tests der eben beschriebenen Konfigurationen. Außerdem müssen Sendertests wie Leistungspegel, spektrale Linearität, Sender-Konstellationsfehler, spektrale Ausstrahlung des Senders, Messung der Nachbarkanalleistung, Messung der Stör- und Oberwellen-Leistung und maximalen Ausgangsleistung sowie Empfängertests wie Empfindlichkeit, benachbarte und alternative Kanalunterdrückung, maximales Eingangssignal, maximales Leistungssignal und Spiegelfrequenzdämpfung durchgeführt werden.
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Neben dieser Flexibilität muss ein Testkonzept auch kostengünstig sein, so dass keine hohen Kosten bei der Fertigung von WiMAX-Produkten anfallen. Eine umfassende Verbreitung der WiMAX-Kommunikationssysteme lässt sich nur erreichen, wenn die Produkte für den durchschnittlichen Anwender bezahlbar bleiben. In der Vergangenheit konnten, um die Kosten niedrig zu halten, einfachere Tests anstatt einer umfassenden Prüfung durchgeführt werden. So kamen oftmals anstatt teurer Testeinrichtungen zur Erzeugung der wirklichen modulierten Signale der Kommunikationssysteme kostengünstigere Signalquellen zum Einsatz, die nur Dauer-(CW) oder einfache sinusförmige Signale generieren konnten. WiMAX-Produkte zeigen bei sinusförmigen und modulierten Stimuli allerdings ein völlig unterschiedliches Verhalten. Die Verwendung von unmodulierten Signalen kann daher zu fehlerhaften Ergebnissen führen. Dies kann Feldausfälle in Bauteilen verursachen, welche die Leistungstests in der Fertigung anscheinend bestanden haben. Diese Probleme kompensieren Fertigungsingenieure durch kleinere Testgrenzen, eine Senkung der Fertigungsausbeute und höhere Kosten. Um die Test-Herausforderungen der WiMAX-Produkte und anderen modernen drahtlosen Kommunikationsprotokolle erfüllen zu können, müssen die Testsystemanbieter flexible Instrumente entwickeln. Diese müssen die unterschiedlichsten Aspekte von WiMAX abdecken, gleichzeitig aber so kostengünstig sein, dass keine Kompromisse hinsichtlich des Funktionsumfangs, etwa bei der Generierung von modulierten Signalen, notwendig sind. Einige Anbieter, darunter auch Keithley Instruments (www.keithley.com), setzten daher auf SDR-Architekturen (Software Defined Radio, Bild 1 und Bild 2), die eine große Funktionsflexibilität ermöglichen, während gleichzeitig die Kosten reduziert werden können. Damit wird eine Funktionsvielfalt erreicht, die bislang eine sehr umfangreiche analoge Hardware erforderte. Walt Strickler, Keithley Instruments/ha
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