#量測 #5G通訊 #指向型天線 #釐米波CentimeterWave #毫米波mmWave #IEEE802.11ad #通道聲探channel sounding

【Channel Sounding！建構通道模型、設計訊號類型的前哨站】

當載波頻率升高時，為了克服路徑損耗問題並提升通道響應對移動的靈敏度，對於指向型天線的需求也隨之提高。纜線中的不匹配訊號會有反射，並在響應中造成頻率相依的漣波；同樣地，無線電通道中的多路徑也會產生頻率相依的響應，因此接收器必須進行等化和追蹤。與纜線不同的是，無線電通道中兩條或更多條路徑的長度會改變。載波頻率互相抵銷的位置會移動，必須在移動太多之前完成傳輸，或接收器必須追蹤其變化。

瞭解這些效應很重要，才能確認通道模型可表現出實際發生的狀態。在聚焦於「即時」技術 (可進行時間相依和多通道分析) 之前，先比較目前所採用的三種「通道聲探」(channel sounding) 量測方法，以提供最符合實際無線電可能採用的訊號類型；初始通道模擬和裝置設計與量測之間會有直接關係。業界已花很多功夫為 6GHz 以下的蜂巢式無線電開發通道模型，並分析釐米和毫米波長影響固定點對點系統的耗損，作為 IEEE 802.11ad 運作在 60 GHz 的室內模型。

釐米或毫米波用於蜂巢式無線存取技術是全新的領域。蜂巢式網路中有四分之一以上的頻譜時間資源是用於通道操作與控制，類似像聲探 (sounding) 此類功能可提供狀態資訊、等化和追蹤。因此，如果想要設計一套有效的無線電系統，就必須針對合適的頻譜、天線設計和用戶應用的無線電通道進行瞭解。當系統必須使用來自許多不同廠商的發射器和接收器時 (5G 就是這樣的情況)，在開始專注於波形和裝置設計之前，必須先確認通道模型和應用。

實際量測只是通道模型的其中一個輸入，光束追蹤正在取代雜訊式方法。調整WINNER II 模型似乎將成為 5G 所支持的模型；惟 IEEE 802.11ay 更加著重於傳輸速率的提升和較短的範圍，可能會採取不同方法。從高增益、窄波束寬度號角天線，到寬波束偶極或各種類型的陣列，選擇天線必須考量預計的訊號路徑損耗、要萃取的參數及量測方法。常用的量測有三種類型，分別為：滑動相關器、掃描 CW (向量網路分析儀) 以及寬頻調變訊號傳輸與回復。

這三種方法都需要進行精確的時序校準以回復絕對路徑延遲。然而，使用一個可以跟已知編碼訊號同步的寬頻接收器時，就能進行相對路徑量測而不用觸發。就量測而言，量測響應的時間間隔和動態範圍為主要區別；如果量測間隔比通道同調時間長，就無法量測到通道中的移動，將導致量測結果的不確定性。CIR 量測的動態範圍必須夠高，才能量測到通道中的顯著路徑，例如在 20 dB 的範圍內；還要有足夠的餘裕來萃取移動效應。

延伸閱讀：
《對隨時間變化之釐米波和毫米波通道進行通道探測》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2016/1226/34361.html
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