5G毫米波接口特性分析的挑戰及考慮因素

　　通道參數估算

　　截至目前為止，大多數的研究都是在單通道中完成的。MIMO通道引進了空間與關聯的概念，因而衍生出估算空間參數的主要問題。例如，研究人員需估算到達角(AoA)、出射角(AoD)、以及擴展角(AS)等參數。目前可用的信道參數估算算法包括波束成形、子空間，以及最大似然(Maximum Likelihood，ML)等多種方法。

　　為了一致性、同調性以及估算效能，ML估算算法是效能極佳的MIMO通道參數估算法。其中尤以運算量較低的SAGE算法(最大似然為基礎)最受研究人員的歡迎。

　　校驗與同步化

　　校驗與同步遠比取得準確、可重復的結果更為重要。藉由使用兩個銣頻率，為發射器和接收器提供穩定、高度精密的10MHz同步參考頻率，可實現發射器及接收器子系統的同步化，如圖2所示。此外，還必須透過觸發，將探測激發信號的產生及擷取同步化。

　　建構圖2所示的毫米波量測系統時，必須考慮校驗的效益：

　　◇ 系統校驗亦稱為“背對背”校驗，可將發射器連接到接收器，以對齊頻率參考與系統頻率，進而取得準確的振幅、相位及抵達時間估算。

　　◇ 基頻AWG的差動IQ輸出可能具有時序、增益及正交誤差，這會對信號質量造成影響。IQ失配校驗可修正AWG輸出之同相與正交相位信號之間的失衡。

　　◇ 多信道、寬帶數字轉換器或示波器可能在通道間出現時間及相位變異，因而將對量測結果造成影響。您可用各種方法量測整體的通道頻率偏差，其中一種方法是量測各個信道在大頻率范圍內的振幅及相位差，并套用寬帶修正濾波器。

　　◇ 天線及功率校驗也必須列入考慮。您可查看天線制造商的校驗數據。若未提供，則可在微波試驗室內進行天線數組相位場型量測，并與天線數組的理論效能加以比較。

　　圖2：此量測系統包括用于精確Tx與Rx同步化的銣頻率，以及可將信號產生與數據擷取維持一致的擷取觸發器

　　結語

　　總之，想要對新的5G毫米波接口進行特性分析并不容易，過程中會遭遇許多新的挑戰。為了分析支持多路徑傳播的時變通道，必須使用復雜的量測系統，其中包含支持毫米波、寬帶信號及多個信道的測試設備;全面的校驗;以及同步化功能，以便利用有效的信道參數估算算法，進行真實且準確的信道模型特性分析，進而獲得準確且可重復的量測。