WiMAX与WLAN系统性能测试及腹腔镜手术模拟训练技术解析

### WiMAX与WLAN系统性能测试及腹腔镜手术模拟训练技术解析 #### WiMAX 1.5GHz与WLAN 2.4GHz系统电磁兼容性测试 在无线电通信系统测试中，混响室是常用的测试环境。不过，为了减少混响室内能量积累效应，避免接收器因强信号阻塞和出现过多符号间干扰，需要在混响室内放置吸收电磁能量的元件，以此降低混响室的品质因数，改变功率延迟分布（PDP）。 ##### 测试系统选择 基于在弗罗茨瓦夫科技大学走廊和挖掘矿井的实际测试，选择了Airspan的WiMAX系统（工作在1.5GHz频段）和WLAN系统（工作在2.4GHz频段）进行混响室测试。这两个系统的设备相邻放置，为确保它们正常运行，需测试其在相同条件下的传输特性，即通过连接测试系统的计算机对发送数据流并测量传输速率来进行测试。测试中，两个系统都选择了自动设置选项，以便根据传播条件动态调整传输参数。 以下是两个测试系统的具体参数： | 系统参数 | Airspan BS | Airspan CPE | 802.11g | | --- | --- | --- | --- | | 频率频段 | 1426.5 - 1524MHz | 1426.5 - 1524MHz | 2400MHz | | 空中接口 | 自适应TDMA | 自适应TDMA | CSMA/CA | | 架构 | 点对多点 | 点对多点 | 点对多点 | | 双工方式 | TDD | TDD | N/A | | RF信道大小 | 5MHz, 3.5MHz, 1.75MHz | 5MHz, 3.5MHz, 1.75MHz | 20MHz | | 调制方式 | 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK | 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK | 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK | | 编码速率 | 1/2, 2/3, 3/4 | 1/2, 2/3, 3/4 | 1/2, 2/3, 3/4 | | 发射功率 | +27dBm | +24dBm | +17dBm | | 接收灵敏度 | -104dBm @ 1.75MHz, -100dBm | -104dBm @ 1.75MHz, -100dBm | -70dBm for 54Mb/s | | 天线波束宽度 | 60° | 方位角 - 60°, 仰角 - 30° | N/A | | 天线增益 | 10.5dBi | 10.5dBi | 9dBi | ##### 测试平台设置 测量结果高度依赖混响室的负载（额外设备）。因此，对两个系统的特性测量是在它们同时安装在混响室的情况下进行的。单独测试每个系统（其他设备关闭）作为两个系统同时运行兼容性测试的参考。研究进行了多种配置，包括改变设备方向、天线设置以及吸收器的数量和位置。 测试使用了三台笔记本电脑，两台作为每个系统终端发送数据的源（Iperf客户端），第三台带有Iperf服务器作为两个数据流的接收端。测量针对四种不同的设置配置进行： 1. WiMAX终端和WLAN接入点（AP）相邻放置； 2. WiMAX终端和WLAN AP被吸收器隔开； 3. WiMAX终端放在地板上，旁边有一个吸收器； 4. WiMAX终端放在地板上，旁边有两个吸收器。 在所有配置中，WiMAX基站都覆盖了两个吸收器，WLAN AP和天线在所有测量中都放在小电介质桌子上，仅改变WiMAX终端的位置和辐射方向。 以下是测试配置的流程图： ```mermaid graph LR A[开始] --> B[配置1: WiMAX终端和WLAN AP相邻] A --> C[配置2: WiMA ```