Einführung in der NI Plattform für WLAN Test. Ken Tobler, System Engineer National Instruments

Transkript

1 Einführung in der NI Plattform für WLAN Test Ken Tobler, System Engineer National Instruments

2 Agenda WLAN Test Einführung zur NI Tools Vorteile: Geschwindigkeit Flexibilität Kostenreduzierung

3 Einführung - Die NI RF Test Plattform Customer Test Management S/W GSM EDGE WCDMA WiMAX WLAN GPS NI Modulation Toolkit NI Spectral Measurements Toolkit Driver Software PXI/PXIe Instrumentation

4 Einführung - Software-definierter RF Test WiMAX WLAN GSM/EDGE & WCDMA PXI System mit 6.6 GHz Vector Signal Generator und Analyzer ZigBee GPS

5 Einführung - WLAN Measurement Suite Unterstützt a/b/g/n MIMO Unterstützung für n MCS 0-31 (bis zu 4 Kanäle) 4x4 VSA und VSG 20/40 MHz Kanälen 3x bis 10x schneller als traditionelle Instrumente EVM Messungen bei -45 db API und interaktive Soft Front Panels zur Verfügung

6 Einführung - Interaktive Soft Front Panels Mixed und Greenfield Unterstützung n 40 MHz Spectrum Mask

7 Einführung - LabVIEW und C API Funktionen und Beispiele für RF Signal Generatoren und Analyzer

8 Einführung - WLAN Signal Analysis (802.11a/b/g/n) Messungen: Transmit Power Cross Power Frequency Offset Carrier Leakage Spectral Flatness Spectrum Mask Margin EVM per channel/stream Traces: Spectrum Mask Power Versus Time Constellation EVM vs. Sub-carrier/symbol

9 Messgeschwindigkeit Wie funktioniert es? Schnelles Bus + schnelles Prozessor + schnelles Tuning = Schnelle Messungen WLAN: 3x bis 10x schneller als Agilent N4010A GSM/EDGE/WCDMA: 5x bis 8x schneller als R&S FSQ WiMAX: 7x bis 9x schneller als Agilent N8300A Was bedeutet das? Verringert Test zeit für Chip Validierung Produktionstester haben bessere Durchsatz Wenige Test Stationen sind nötig

10 Messgeschwindigkeit - WLAN Messungen

11 Messgeschwindigkeit - WLAN EVM Vergleich DataRate Burst (ms) NI 5663 w/ 8106 N4010A 54 Averages MeasTime (1 AVG) 8.0 ms 53.4 ms Mean EVM (10 Avgs) db db EVM STDEV (10 Avgs) db 0.18 db Power STEDV (10 Avgs) db db 24 Averages Meas Time (1 AVG) 9.7 ms 53.1 ms Mean EVM (10 Avgs) db db EVM STDEV (10 Avgs) 0.12 db 0.21 db Power STEDV (10 Avgs) db db 6 Averages Meas Time (1 AVG) 22.7 ms 52.7 ms Mean EVM (10 Avgs) db EVM STDEV (10 Avgs) 0.11 db 0.21 db Power STEDV (10 Avgs) db

12 Messgeschwindigkeit - Spectrum Mask Span NI 5663 w/ 8106 N4010A 66 MHz 1 Average 25.6 ms 155 ms 5 Averages 39.1 ms 750 ms 10 Averages 86.3 ms 1.49 sec 44 MHz Averages 1 Average 7.3 ms 108 ms 5 Averages 13.9 ms 514 ms 10 Averages 35.6 ms 1.04 sec 22 MHz Averages 1 Average 6.4 ms 58.4 ms 5 Averages 15.6 ms 282 ms 10 Averages 27.0 ms 542 ms

13 Flexible Konfiguration

14 Flexibilität - Konfiguration Phasenkohärenter MIMO Test Parallel Multi-comm Test Testen von GPS, WLAN, und FM RF Record and Playback Bis zu 2 TB kontinuirliches Signal

15 Flexibilität - MIMO Unterstützung für WLAN Unterstützt 4 Kanal PXIe-5663E VSA und 4 Kanal PXIe-5673E VSG Generierung und Analysis von bis zur 4 räumliche Ströme MIMO Messungen: EVM per Kanal/Ströme & cross power Phasenkohärentes 4-Kanal PXIe-5663 VSA Phasenkohärentes 2-Kanal PXIe-5663 VSG

16 Flexibilität - Methoden für MIMO Messungen Methode 1: VSA und Switch 1 Kanal VSA verbunden zum DUT mit einem 4x1 Mux Pro: niedrige Kosten Con: langsamer, unterstützt nur direct mapping/repeated bursts Methode 2: Multichannel VSA Jedes Tx Port verbunden zu einem einziger VSA Kanal Pro s: Test von MCS 0-31 Schnelle, parallele Messungen Kanal/Stream EVM Con: höhere Kosten DUT Tx1 Tx2 Tx3 4x1 Mux 1-channel VSA DUT Tx1 Tx2 Tx3 4-channel VSA Tx4 Tx4

17 Phasenkohärentes Signal Analysis 2 Kanal NI PXIe-5663E benötigt 5 Module: 2x: NI PXIe-5622 Digitizer 2x: NI PXIe-5601 RF downconverter 1x: NI PXIe-5652 CW Source Gemeinsames LO und Takt für das Basisband Der Versatz vom Kanal zum Kanal von weniger als 0.1 Skalierbar bis zu 4 RF Kanälen Rx0 PXIe-5601 PXIe-5601 PXI-5652 PXIe-5622 ADC PXIe-5622 Rx1 ADC

18 Phasenkohärentes Signal Generation 2 Kanal NI PXIe-5673E benötigt 5 Module: 2x: NI PXIe-5450 AWG 2x: NI PXIe-5611 RF upconverter 1x: NI PXIe-5652 CW Source Gemeinsames LO und Takt für das Basisband Der Versatz vom Kanal zum Kanal von weniger als 0.1 Skalierbar bis zu 4 RF Kanälen NI PXI-5450 DAC DAC NI PXI-5450 DAC DAC NI PXI-5652 NI PXI NI PXI

19 Genauigkeit und Kosten Genauigkeit NI VSA + VSG ($60k) haben ähnliche Genauigkeit als: Rohde & Schwarz FSQ + SMU ($100k+) Agilent MXA + MXG ($120k+) NI VSA + VSG ($60k) sind genauer als: Agilent N8300A (EVM bei 2-5 db) Rohde & Schwarz CMW-500 (EVM bei 3-4 db) Litepoint IQMAX (EVM bei 3-4 db) Was bedeutet das? Validierung: Kosten Reduzierung bei der Beschaffung Instrumente Produktion: schnelle Messungen anstatt Durchschnittberechnungen

20 Typische RF Eckdaten 16-bit ADCs und DACs EVM Messungen OFDM bei 2.4 GHz: -45 db OFDM bei 5.8 GHz: -44 db Leistung Messungen < 0.1 db Reproduzierbarkeit ±0.65 db absolute Genauigkeit EVM - 47 db besser mit RBW filtering ON

21 Zusammenfassung Key WLAN 2.0 features Unterstützung von a/b/g/n MIMO Generierung/Analysis Schnelle Messungen Flexiblere Konfiguration