解析下一代WiFi 802.11ax 射頻技術(shù)的先進(jìn)之處

作者:梅增楊? ? 班級:1402019 學(xué)號:14020199039

【嵌牛導(dǎo)讀】:802.11ax又稱為「高效率無線標(biāo)準(zhǔn)」(High-EfficiencyWireless,HEW)毡泻,旨在實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的目標(biāo):將用戶密集環(huán)境中的每位用戶平均傳輸率提升至4倍以上挺狰。這項(xiàng)全新標(biāo)準(zhǔn)著重于機(jī)制的實(shí)作窃蹋,以期在人潮眾多的環(huán)境下,為更多使用者提供一致且穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流(平均傳輸率)振惰。

【嵌牛鼻子】:WIFI 802.11ax 射頻技術(shù)

【嵌牛提問】:802.11ax具體是什么恬涧,是怎樣運(yùn)作的糖荒,又什么優(yōu)點(diǎn)

【嵌牛正文】:2013年推出的802.11ac標(biāo)準(zhǔn)不僅可在單一空間串流中實(shí)現(xiàn)近866Mbit/s的鏈接速度带斑,還能提供更寬的通道(160MHz)以及更高的調(diào)變階次(256-QAM)阱州。只要使用8個(gè)空間串流(標(biāo)準(zhǔn)指定的數(shù)量上限)挑秉,此一技術(shù)將可成就高達(dá)6.97Gbit/s的理論速度值。只是苔货,正如同法拉利只能在管制賽道上發(fā)揮實(shí)力一樣犀概,除非您身處射頻實(shí)驗(yàn)室,否則很難使用到7Gbit/s的高速無線網(wǎng)絡(luò)蒲赂。在現(xiàn)實(shí)世界中阱冶,每當(dāng)使用者試圖在繁忙的機(jī)場航廈中使用公共Wi-Fi查看電子郵件,往往會(huì)因牛步般的網(wǎng)絡(luò)速度而備感挫折滥嘴。

IEEE 802.11無線LAN標(biāo)準(zhǔn)的最新修正802.11ax將能有效解決此一問題木蹬。802.11ax又稱為「高效率無線標(biāo)準(zhǔn)」(HEW),旨在實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的目標(biāo):將用戶密集環(huán)境中的每位用戶平均傳輸率提升至4倍以上若皱。

強(qiáng)化高密度使用情境網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)

高效率無線標(biāo)準(zhǔn)具有下列重要功能:

.向下兼容于802.11a/b/g/n/ac镊叁。

.將火車站、機(jī)場等高人口密度地點(diǎn)的每位用戶平均傳輸率提升4倍走触。

.?dāng)?shù)據(jù)速率和信道寬度與802.11ac相似晦譬,但可搭配1024-QAM提供新的調(diào)變和編碼組合(MCS 10和11)。

.透過MU-MIMO和正交頻分多任務(wù)存取(OFDMA)技術(shù)互广,進(jìn)行指定的下鏈和上鏈多用戶作業(yè)敛腌。

.提供四倍大的OFDM FFT、更窄的子載波間距(密度為4倍)以及更長的符碼時(shí)間(4倍)惫皱,進(jìn)而改善多路徑衰減環(huán)境以及室外的穩(wěn)固性和性能像樊。

.改善流量和通道存取情形。

.電源管理更為出色旅敷,可帶來更長效的電池續(xù)航力生棍。

高效率無線標(biāo)準(zhǔn)也可滿足下列目標(biāo)應(yīng)用的需求:

.行動(dòng)數(shù)據(jù)卸除:在2020年,每個(gè)月產(chǎn)生的Wi-Fi卸除流量將來到38.1Exabyte媳谁,并持續(xù)超越每月的行動(dòng)流量(30.6EB)預(yù)估值涂滴。此一數(shù)字相當(dāng)于每分鐘在這些網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)超過6,000部藍(lán)光電影。

.具備眾多存取點(diǎn)晴音,且有高密度用戶持有異質(zhì)裝置的環(huán)境(機(jī)場Wi-Fi≠家用Wi-Fi)柔纵。

.室外或混合室外的環(huán)境。

現(xiàn)有Wi-Fi機(jī)制不利高密度傳輸

802.11通訊協(xié)議采用了載波感測多路存取(CSMA)方式锤躁,在此一方式中首量,無線基地臺(STA)會(huì)先感測通道,而且只會(huì)在感測到通道閑置時(shí)進(jìn)行傳輸,藉此嘗試避免沖突(圖1)加缘。如果任一STA聽到有其他STA存在鸭叙,就會(huì)在再次收聽前等候一段時(shí)間,以待對方停止傳輸并釋放通道拣宏。當(dāng)STA可進(jìn)行傳輸時(shí)沈贝,將會(huì)傳輸完整的封包數(shù)據(jù)。


圖1勋乾、空閑通道評估通訊協(xié)議


Wi-Fi

STA可藉由RTS/CTS封包來調(diào)停共享媒體的存取宋下。存取點(diǎn)(AP)每次只會(huì)將一個(gè)CTS封包發(fā)給一個(gè)STA,而對方則會(huì)將完整的框架送回AP辑莫。接著学歧,STA會(huì)等候AP用來告知封包已正確接收的確認(rèn)封包(ACK)。如果STA沒有及時(shí)收到ACK各吨,就會(huì)假設(shè)封包與其他傳輸產(chǎn)生沖突枝笨,并進(jìn)入二進(jìn)制指數(shù)輪詢期間。在輪詢計(jì)數(shù)到期后揭蜒,STA將試圖存取媒體并重新傳輸封包横浑。

此空閑通道評估和沖突預(yù)防通訊協(xié)議雖有助于將信道平均分配給沖突網(wǎng)域中的所有參與者,但如果參與者數(shù)量過于龐大屉更,分配效率會(huì)隨之下降徙融;多個(gè)AP服務(wù)區(qū)域重迭,則是造成網(wǎng)絡(luò)效率不彰的另一原因瑰谜。圖2中的某位使用者(使用者1)隸屬于左側(cè)的基本服務(wù)組(BSS欺冀,一組與AP產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的無線客戶端)。使用者1會(huì)與自身BSS內(nèi)的其他用戶一同競爭媒體存取權(quán)萨脑,接著再與其AP交換數(shù)據(jù)隐轩。不過,這位使用者仍然可以聽到來自右側(cè)重迭BSS的流量砚哗。

圖2龙助、BSS重迭所造成的媒體存取效率不彰



在這個(gè)案例中砰奕,來自O(shè)BSS的流量會(huì)觸發(fā)用戶1的輪詢程序蛛芥,導(dǎo)致用戶必須歷經(jīng)更長的等待才能得到傳輸機(jī)會(huì),進(jìn)而大幅拉低他們的平均數(shù)據(jù)傳輸率军援。

第三個(gè)有待考慮的因素則為較寬通道的共享织鲸。舉例來說包斑,北美地區(qū)的802.11ac只有一個(gè)可用的160MHz通道,而歐洲則有兩個(gè)(圖3)。

圖3匠童、5GHz頻帶的802.11ax信道配置范例



使用較少的通道規(guī)劃密集的涵蓋范圍變得十分困難袖订,而此一現(xiàn)象也迫使網(wǎng)絡(luò)管理員必須重復(fù)使用附近基地臺中的信道。如果沒有注意且刻意進(jìn)行電源管理,使用者將會(huì)遇到同通道干擾银酬,除了會(huì)減損性能之外,還會(huì)將通道較寬的既定優(yōu)勢一筆勾銷筐钟。在調(diào)變和編碼模式(MCS)8揩瞪、9、10和11以最高數(shù)據(jù)速率傳送數(shù)據(jù)時(shí)篓冲,特別容易遇到低訊噪比的情況李破,因此格外容易使網(wǎng)絡(luò)性能受到影響。此外壹将,在現(xiàn)有的802.11

網(wǎng)絡(luò)實(shí)作中嗤攻,如果20MHz信道與80MHz信道重迭,不僅會(huì)造成80MHz通道無法使用诽俯,用戶也會(huì)以較窄的通道進(jìn)行傳輸妇菱。也就是說,在高密度網(wǎng)絡(luò)中實(shí)作802.11ac的通道共享惊畏,將損及80MHz通道的優(yōu)勢恶耽,并以20MHz通道進(jìn)行傳輸。

802.11ax PHY變更

802.11ax標(biāo)準(zhǔn)在物理層導(dǎo)入了多項(xiàng)大幅變更颜启。然而偷俭,它依舊可向下兼容于802.11a/b/g/n與ac裝置。正因如此缰盏,802.11ax

STA能與舊有STA進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和接收涌萤,舊有客戶端也能解調(diào)和譯碼802.11ax封包表頭檔(雖然不是整個(gè)802.11ax封包),并于802.11ax

STA傳輸期間進(jìn)行輪詢口猜。表1顯示此一標(biāo)準(zhǔn)修正最重要的變更以及與現(xiàn)行802.11ac的對照负溪。


表1


請注意,802.11ax標(biāo)準(zhǔn)將在2.4GHz和5GHz頻帶運(yùn)作济炎。此規(guī)格定義了4倍大的FFT川抡,以及數(shù)量更多的子載波。不過须尚,802.11ax也涵蓋了一項(xiàng)重大變更:將子載波間距縮減到先前802.11標(biāo)準(zhǔn)的四分之一崖堤,以保留現(xiàn)有的通道帶寬(圖4)。


圖4耐床、更窄的子載波間距


OFDM符碼持續(xù)期間和循環(huán)前綴區(qū)段(Cyclic

Prefix,

CP)也提高4倍密幔,一邊維持與802.11ac相同的原始鏈接數(shù)據(jù)速率,一邊提升室內(nèi)/室外和混合式環(huán)境的效率及穩(wěn)固性撩轰。不過胯甩,ax標(biāo)準(zhǔn)會(huì)于室內(nèi)環(huán)境中指定1024-QAM和較低的循環(huán)式前置區(qū)段比昧廷,以利實(shí)現(xiàn)最高的數(shù)據(jù)速率。

波束成形

802.11ax將采用與802.11ac相似的明確波束成形程序偎箫。在這個(gè)程序中木柬,波束成形器會(huì)使用Null數(shù)據(jù)封包啟動(dòng)信道探測程序,而波束成形接收端則會(huì)測量通道淹办,并使用波束成形反饋架構(gòu)(當(dāng)中包含壓縮的反饋矩陣)做出回應(yīng)弄诲。波束成形器將使用這項(xiàng)信息來運(yùn)算信道矩陣H。隨后娇唯,波束成形接收端就能使用這個(gè)通道矩陣齐遵,將射頻能量運(yùn)用在每位使用者身上。

多用戶作業(yè):MU-MIMO與OFDMA

802.11ax標(biāo)準(zhǔn)采用了兩種作業(yè)模式塔插,分別是單一使用者與多使用者梗摇。在單一用戶序列模式中,只要無線STA一取得媒體存取權(quán)想许,就會(huì)每次進(jìn)行一個(gè)數(shù)據(jù)傳送和接收作業(yè)伶授。在多用戶模式下,可同步進(jìn)行多個(gè)非AP STA作業(yè)流纹。標(biāo)準(zhǔn)會(huì)將此一模式進(jìn)一步劃分成下鏈和上鏈多使用者。

.下鏈多使用者是指由AP同時(shí)提供給多個(gè)相關(guān)無線STA的數(shù)據(jù)〈模現(xiàn)有的802.11ac已具備這項(xiàng)功能。

.上鏈多使用者則涉及同時(shí)從多個(gè)STA傳輸數(shù)據(jù)至AP愕乎。這是802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的新功能壁公,且不存在于任何舊版Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)中。

在多用戶作業(yè)模式中紊册,標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)指定兩種方式來為特定區(qū)域內(nèi)更多用戶進(jìn)行多任務(wù):多使用者M(jìn)IMO(MU-MIMO)和正交頻分多任務(wù)存取(OFDMA)比肄。無論為上述何種方式,AP都會(huì)充當(dāng)多用戶作業(yè)內(nèi)的中央控制器囊陡,這點(diǎn)與LTE基地臺用來控制多使用者多任務(wù)的方式相似芳绩。此外,802.11axAP也可將MU-MIMO和OFDMA作業(yè)結(jié)合在一起关斜。

在MU-MIMO方面示括,802.11ax裝置會(huì)效法802.11ac實(shí)作铺浇,使用波束成形技術(shù)將封包同步導(dǎo)向位于不同空間的使用者痢畜。換言之,AP將為每位用戶計(jì)算通道矩陣,然后將同步波束導(dǎo)向不同用戶丁稀,而每道波束都會(huì)包含適用于所屬目標(biāo)用戶的特定封包吼拥。802.11ax每次最多可傳送8個(gè)多使用者M(jìn)IMO傳輸,遠(yuǎn)高于802.11ac的4個(gè)线衫。此外凿可,每個(gè)MU-MIMO傳輸都具備專屬的MCS以及不同數(shù)量的空間串流。打個(gè)比方授账,使用MU-MIMO空間多任務(wù)時(shí)枯跑,AP的角色就等同于以太網(wǎng)絡(luò)交換器,能減少自大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)至單一端口的網(wǎng)域沖突白热。

MU-MIMO上鏈導(dǎo)向提供了一項(xiàng)新功能:AP將透過觸發(fā)訊框的方式啟動(dòng)來自每個(gè)STA的同步上鏈傳輸敛助。當(dāng)多使用者的響應(yīng)與自身的封包一致時(shí),AP就會(huì)將通道矩陣套用至已接收的波束屋确,并區(qū)分每道上鏈波束包含的信息纳击。另外,如圖5所示攻臀,AP也能啟動(dòng)上鏈多使用者傳輸焕数,以接收來自所有參與STA的波束成形反饋信息。


圖5堡赔、波束成形器(AP)要求信道信息以進(jìn)行MU-MIMO作業(yè)


在MU-OFMDA部分,為了讓相同通道帶寬的更多用戶進(jìn)行多任務(wù)仑荐,802.11ax標(biāo)準(zhǔn)采用了4G行動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域中的正交頻分多任務(wù)存取(OFDMA)啥寇。802.11ax標(biāo)準(zhǔn)以802.11ac所用的正交頻分多任務(wù)(OFDM)數(shù)字調(diào)變架構(gòu)為基礎(chǔ)洒扎,會(huì)將特定子載波集進(jìn)一步指派給個(gè)別使用者袍冷。這表示它會(huì)使用數(shù)量已預(yù)先定義的子載波胡诗,將現(xiàn)有的802.11通道(20、40震庭、80和160MHz寬)畫分成較小的子通道器联。此外拨拓,802.11ax標(biāo)準(zhǔn)也仿效現(xiàn)代化的LTE專有名詞千元,將最小的子信道稱為「資源單位」(RU)幸海,而當(dāng)中至少包含26個(gè)子載波物独。

AP會(huì)根據(jù)多使用者的流量需求來判斷如何配置信道挡篓,持續(xù)指派下鏈中所有可用的RU。它可能會(huì)將整個(gè)信道一次配置給一名用戶闯睹,如同現(xiàn)行的802.11ac始花,也有可能將通道進(jìn)行分配酷宵,以便同時(shí)服務(wù)多使用者(圖6)躬窜。

圖6男韧、單一用戶使用通道,與使用OFDMA多任務(wù)相同通道中的不同用戶。



在使用者密集環(huán)境中寡壮,許多使用者通常會(huì)透過成效不彰的方式爭取使用通道的機(jī)會(huì)况既,現(xiàn)在棒仍,OFDMA機(jī)制會(huì)同時(shí)為多使用者提供較小(但專屬)的子通道莫其,進(jìn)而改善每位用戶平均傳輸率。圖7說明了802.11ax系統(tǒng)如何使用不同大小的RU進(jìn)行通道多任務(wù)仪壮。請注意爽彤,最小的通道可在每20MHz的帶寬中容納多達(dá)9名使用者适篙。

圖7匙瘪、使用不同大小的資源單位來細(xì)分Wi-Fi信道



表2顯示當(dāng)802.11ax AP和STA協(xié)調(diào)進(jìn)行MU-OFDMA作業(yè)時(shí)丹喻,可享有分頻多任務(wù)存取的使用者人數(shù)碍论。


表2


多用戶上鏈作業(yè)

為了協(xié)調(diào)上鏈MU-MIMO或上鏈OFDMA傳輸税娜,AP會(huì)將一個(gè)觸發(fā)訊框傳送給所有使用者敬矩。這個(gè)訊框會(huì)指出每位使用者的空間串流數(shù)量和/或OFDMA配置(頻率和RU大小)弧岳。此外禽炬,當(dāng)中也會(huì)包含功率控制信息腹尖,好讓個(gè)別用戶可以調(diào)高或調(diào)低其傳輸功率热幔,進(jìn)而平衡AP自所有上鏈?zhǔn)褂谜呓邮盏降墓β识闲祝瑫r(shí)改善較遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)的訊框接收情況认烁。AP也會(huì)指示所有使用者何時(shí)可以開始和結(jié)束傳輸却嗡。如同圖8所示窗价,AP會(huì)傳送多使用者上鏈觸發(fā)訊框撼港,告知所有使用者何時(shí)可以一起開始傳輸帝牡,以及所屬訊框的持續(xù)時(shí)間蒙揣,以確保彼此能夠同時(shí)結(jié)束傳輸罩息。一旦AP收到了所有使用者的訊框瓷炮,就會(huì)回傳區(qū)塊ACK以結(jié)束作業(yè)娘香。


圖8舞痰、協(xié)調(diào)上鏈多用戶作業(yè)


802.11ax的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)之一诀姚,就是在使用者密集的環(huán)境中提供4倍以上的單一使用者傳輸率赫段。為了實(shí)現(xiàn)此一目標(biāo)糯笙,這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)人員指定802.11ax裝置必須支持下鏈和上鏈MU-MIMO作業(yè)给涕、MU-OFDMA作業(yè)够庙,或是同時(shí)支持兩者耘眨,以應(yīng)對規(guī)模更大的同時(shí)用戶數(shù)量剔难。

802.11ax MAC機(jī)制變更

為了改善密集部署情境中的系統(tǒng)層級性能以及頻譜資源的使用效率,802.11ax標(biāo)準(zhǔn)實(shí)作了空間重復(fù)使用技術(shù)读宙。STA可以識別來自重迭基本服務(wù)組(BSS)的信號结闸,并根據(jù)這項(xiàng)信息來做出媒體競爭和干擾管理決策。

當(dāng)正在主動(dòng)收聽媒體的STA偵測到802.11ax訊框時(shí)扎附,它就會(huì)檢查BSS色彩位(ColorBit)或MAC表頭文件中的MAC地址留夜。如果所偵測的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU)中的BSS色彩與所關(guān)聯(lián)AP已發(fā)表的色彩相同碍粥,STA就會(huì)將該訊框視為Intra-BSS訊框嚼摩。

然而枕面,如果所偵測訊框的BSS色彩不同潮秘,STA就會(huì)將該框架視為來自重迭BSS的Inter-BSS框架枕荞。在這之后躏精,只有在需要STA驗(yàn)證框架是否來自Inter-BSS期間玉控,STA才將媒體當(dāng)成忙碌中(BUSY)。不過碾篡,這段期間不會(huì)超過指定的訊框酬載時(shí)間牡拇。

盡管標(biāo)準(zhǔn)仍需定義某些機(jī)制來忽略來自重迭BSS的流量惠呼,在實(shí)作上旅薄,則可包含提高Inter-BSS訊框的空閑信道評估信號偵測(SD)門坎值少梁,并同時(shí)降低Intra-BSS流量的門坎(圖9)凯沪。如此一來,來自鄰近BSS 的流量就不會(huì)造成不必要的通道存取競爭而叼。


圖9、使用色碼進(jìn)行空閑通道評估


當(dāng)802.11ax STA使用色碼架構(gòu)的CCA規(guī)則時(shí)脱篙,它們也允許搭配傳輸功率控制來一同調(diào)整OBSS信號偵測門坎伤柄。這項(xiàng)調(diào)整可望改善系統(tǒng)層級性能以及頻譜資源的使用效率秤朗。除此之外取视,802.11ax STA也可調(diào)整CCA參數(shù)作谭,例如能量偵測層級和信號偵測層級。

除了使用CCA來判斷目前通道是否為閑置或忙碌中锐秦,802.11標(biāo)準(zhǔn)也采用了網(wǎng)絡(luò)配置矢量(NAV)赡艰,這個(gè)時(shí)間機(jī)制會(huì)保持未來流量的預(yù)測慷垮,以供STA指出緊接在目前訊框后的訊框需要多少時(shí)間。NAV可做為虛擬載波感測芹血,用來為802.11通訊協(xié)議作業(yè)至關(guān)重要的訊框確保媒體預(yù)約(例如控制框架以及RTS/CTS交換后的數(shù)據(jù)和ACK)。

負(fù)責(zé)開發(fā)高效率無線標(biāo)準(zhǔn)的802.11工作團(tuán)隊(duì)可能會(huì)在802.11ax標(biāo)準(zhǔn)中包含多個(gè)NAV字段囊蓝,也就是采用兩個(gè)不同的NAV狡恬。同時(shí)擁有Intra-BSSNAV和Inter-BSS NAV不僅可協(xié)助STA預(yù)測自身BSS內(nèi)的流量,還能讓它們在得知重迭流量狀態(tài)時(shí)自由傳輸(圖10)蝎宇。


圖10弟劲、MU PPDU交換和NAV設(shè)定范例


透過目標(biāo)喚醒時(shí)間省電

802.11axAP可以和參與其中的STA協(xié)調(diào)目標(biāo)喚醒時(shí)間(TWT)功能的使用,以定義讓個(gè)別基地臺存取媒體的特定時(shí)間或一組時(shí)間姥芥。STA和AP會(huì)交換信息兔乞,而當(dāng)中將包含預(yù)計(jì)的活動(dòng)持續(xù)時(shí)間。如此一來凉唐,AP就可控制需要存取媒體的STA間的競爭和重迭情況庸追。802.11axSTA可以使用TWT來降低能量損耗锚国,在自身的TWT來臨之前進(jìn)入睡眠狀態(tài)。另外,AP還可另外設(shè)定排程并將TWT值提供給STA,這樣一來,雙方之間就不需要存在個(gè)別的TWT協(xié)議。本標(biāo)準(zhǔn)將此程序稱為「廣播TWT作業(yè)」(圖11)。

圖11药有、目標(biāo)喚醒時(shí)間廣播作業(yè)范例



802.11ax帶來六大測試挑戰(zhàn)

由于導(dǎo)入許多先進(jìn)射頻技術(shù)與訪問控制機(jī)制,802.11ax系統(tǒng)的測試與設(shè)計(jì)驗(yàn)證將面臨六大挑戰(zhàn)感憾,分別出現(xiàn)在誤差矢量幅度(EMV)嫂沉、頻率錯(cuò)誤宏侍、STA功率控制绷耍、存取點(diǎn)接收器靈敏度剃毒、上鏈帶內(nèi)散射與MIMO測試上。

更嚴(yán)格的EVM規(guī)定

現(xiàn)在802.11ax會(huì)托管1024-QAM的相關(guān)支持胰伍。此外渗饮,子載波之間的間隔只有78.125kHz。這意味著802.11ax裝置需要相位噪聲性能更出色的振蕩器翠胰,以及線性能力更優(yōu)異的射頻前端茂缚。而測量待測物(DUT)動(dòng)作的測試儀器則會(huì)要求其EVM噪聲水平應(yīng)遠(yuǎn)低于DUT。

表3列出了802.11ax兼容裝置所應(yīng)符合的EVM等級校摩。

表3



絕對與相對頻率錯(cuò)誤

OFDMA系統(tǒng)對頻率和頻率偏移有著極高的磁化率。因此伏嗜,802.11ax多使用者OFDMA性能需要極為密切的頻率同步化和頻率偏移修正轩猩。此要求將確保所有STA都能在所配置的子頻道中運(yùn)作或衡,并將頻譜泄漏的情況減至最低坡疼。此外狱意,這項(xiàng)嚴(yán)格的時(shí)序需求也可確保所有STA都將同時(shí)進(jìn)行傳輸,以響應(yīng)AP的MU觸發(fā)訊框曙寡。

以4G LTE系統(tǒng)來說蕊唐,基站會(huì)利用GPS授時(shí)頻率來同步所有相關(guān)裝置亚侠。然而狮杨,802.11ax AP不僅與這項(xiàng)優(yōu)勢無緣,還需要使用內(nèi)建的振蕩器充當(dāng)維護(hù)系統(tǒng)同步化的參考依據(jù)。之后匈仗,STA會(huì)自AP的觸發(fā)訊框擷取偏移信息,并據(jù)此調(diào)整內(nèi)部的頻率和頻率參考。

802.11ax裝置的頻率和頻率偏移測試將涉及下列測試:

.絕對頻率錯(cuò)誤:DUT會(huì)傳送802.11ax訊框,而測試儀器則會(huì)使用標(biāo)準(zhǔn)參考來測量頻率和頻率偏移龙亲。結(jié)果將與目前802.11ac規(guī)格的所述數(shù)據(jù)相似迎膜,限制約為±20ppm磕仅。

.相對頻率錯(cuò)誤:這將測試不屬于AP的STA參與上鏈多用戶傳輸以鏈接AP頻率的能力。測試程序包含兩個(gè)步驟。首先顾瞪,測試儀器會(huì)將觸發(fā)框架傳送給DUT。

DUT將依照取自于觸發(fā)訊框的頻率和頻率信息進(jìn)行自適應(yīng)吼虎。接著犬钢,DUT會(huì)使用已修正頻率的框架做出回應(yīng),而測試儀器則會(huì)測量這些框架的頻率錯(cuò)誤思灰。在載波頻率偏移和時(shí)序補(bǔ)償完成后玷犹,這些限制將密切維持在相對于AP觸發(fā)訊框僅不到350 Hz和±0.4微秒的程度(圖12)。


圖12洒疚、相對頻率錯(cuò)誤測量的設(shè)定


STA功率控制

與降低頻率和頻率錯(cuò)誤需求一樣歹颓,AP于上鏈多使用者傳輸期間接收的功率,不應(yīng)出現(xiàn)多個(gè)使用者之間功率差異過大的情況油湖。因此巍扛,AP必須控制每個(gè)獨(dú)立STA的傳輸功率。AP可以使用觸發(fā)訊框乏德,并于當(dāng)中包含各STA的傳輸功率信息撤奸。開發(fā)人員只需使用與頻率錯(cuò)誤測試相似的兩步驟程序,即可完成這項(xiàng)功能的測試。

存取點(diǎn)接收器靈敏度

鑒于AP會(huì)充作頻率和頻率參考之用胧瓜,測試802.11ax AP的接收器靈敏度成為一大挑戰(zhàn)矢棚。正因如此,測試儀器需要在傳送封包至AP之前鎖定AP贷痪,以利封包錯(cuò)誤率靈敏度測試的進(jìn)行幻妓。

在傳送觸發(fā)訊框以啟動(dòng)AP之后蹦误,測試儀器會(huì)配合AP調(diào)整自身的頻率和頻率劫拢,然后透過使用預(yù)期設(shè)定的封包(數(shù)量已預(yù)先定義)回應(yīng)AP DUT。

802.11ax采用的相對頻率錯(cuò)誤限制相當(dāng)嚴(yán)格强胰,這也正是難題所在舱沧。測試儀器需要自AP傳送的觸發(fā)訊框擷取極為精確的頻率和頻率信息。儀器可能需要針對多個(gè)觸發(fā)框架執(zhí)行這項(xiàng)計(jì)算偶洋,以確保頻率和頻率同步化順暢無礙熟吏。因此,這項(xiàng)程序可能會(huì)大幅延誤測試程序的進(jìn)度玄窝。

若要加快測試程序的腳步牵寺,其中一個(gè)可行的解決方案便是讓AP匯出其頻率參考,好讓測試設(shè)備能據(jù)此鎖定自身頻率恩脂。如此即可跳過根據(jù)觸發(fā)訊框進(jìn)行的初期同步化程序帽氓,并縮短AP接收器靈敏度測試的所需時(shí)間。

上鏈帶內(nèi)散射

在STA以MU-OFDMA模式運(yùn)作期間俩块,它們會(huì)使用由AP決定的RU配置來上傳數(shù)據(jù)至AP黎休。也就是說,STA只會(huì)使用通道的一部分玉凯。802.11ax標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)指定上鏈帶內(nèi)散射測試势腮,以描述和測量在傳輸器只使用部分頻率配置期間所發(fā)生的散射(圖13)。


圖13漫仆、潛在上鏈帶內(nèi)散射測試屏蔽


多使用者和更高階次的MIMO

若在MIMO作業(yè)中使用多達(dá)8個(gè)天線測試802.11ax裝置捎拯,其結(jié)果可能會(huì)與個(gè)別及連續(xù)測試每個(gè)信號鏈大不相同。舉例來說盲厌,來自各個(gè)天線的信號可能會(huì)對彼此造成負(fù)面干擾署照,并影響到功率和EVM性能,進(jìn)而對傳輸率帶來負(fù)面且顯著的影響狸眼。

測試儀器需要支持每個(gè)信號鏈的局部振蕩器亞毫微秒同步化藤树,以確保多個(gè)通道的相位微調(diào)和MIMO性能不會(huì)發(fā)生問題。

應(yīng)對802.11ax新挑戰(zhàn)

802.11ax可將密集環(huán)境的每位用戶平均數(shù)據(jù)傳輸率提升4倍拓萌,而MU-MIMO和MU-OFDMA等形式在內(nèi)的多使用者技術(shù)岁钓,則是促成此一效率的最大幕后功臣之一。針對人口密集環(huán)境做出的此一頻譜使用改善,可望以前所未見的速度推廣802.11ax的采用屡限。然而品嚣,此一功能的實(shí)作也會(huì)為負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)上述工程奇跡的科學(xué)家、工程師和技術(shù)人員帶來全新的挑戰(zhàn)钧大。

彈性十足且模塊化的平臺翰撑,提供了備有簡潔振蕩器與低EVM準(zhǔn)位的高性能硬件,可用來進(jìn)行子載波間距密度為以往4倍的1024-QAM測量啊央。WLANMeasurementSuite走在802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的最新發(fā)展尖端眶诈,可協(xié)助開發(fā)人員設(shè)計(jì)、描述瓜饥、驗(yàn)證和測試802.11ax裝置逝撬,做好萬全準(zhǔn)備,以迎接多使用者革命的到來乓土。(來源:臺灣新電子雜志)

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末宪潮,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子趣苏,更是在濱河造成了極大的恐慌狡相,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 218,858評論 6 508
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件食磕,死亡現(xiàn)場離奇詭異尽棕,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)芬为,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 93,372評論 3 395
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門萄金,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人媚朦,你說我怎么就攤上這事氧敢。” “怎么了询张?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 165,282評論 0 356
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵孙乖,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我份氧,道長唯袄,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,842評論 1 295
  • 正文 為了忘掉前任蜗帜,我火速辦了婚禮恋拷,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘厅缺。我一直安慰自己蔬顾,他們只是感情好宴偿,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 67,857評論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著诀豁,像睡著了一般窄刘。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上舷胜,一...
    開封第一講書人閱讀 51,679評論 1 305
  • 那天娩践,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼烹骨。 笑死翻伺,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的展氓。 我是一名探鬼主播穆趴,決...
    沈念sama閱讀 40,406評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼遇汞!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起簿废,我...
    開封第一講書人閱讀 39,311評論 0 276
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤空入,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個(gè)月后族檬,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體歪赢,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,767評論 1 315
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 37,945評論 3 336
  • 正文 我和宋清朗相戀三年单料,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了埋凯。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 40,090評論 1 350
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡扫尖,死狀恐怖白对,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情换怖,我是刑警寧澤甩恼,帶...
    沈念sama閱讀 35,785評論 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站沉颂,受9級特大地震影響条摸,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜铸屉,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 41,420評論 3 331
  • 文/蒙蒙 一钉蒲、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧彻坛,春花似錦顷啼、人聲如沸帆赢。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,988評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽椰于。三九已至,卻和暖如春仪搔,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間瘾婿,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,101評論 1 271
  • 我被黑心中介騙來泰國打工烤咧, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留偏陪,地道東北人。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 48,298評論 3 372
  • 正文 我出身青樓煮嫌,卻偏偏與公主長得像笛谦,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個(gè)殘疾皇子昌阿,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 45,033評論 2 355

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 我們可以把因特網(wǎng)看成由許多主干網(wǎng)絡(luò)組成饥脑,而這些主干網(wǎng)絡(luò)由一些國際的、國家的和地區(qū)的ISP來運(yùn)營懦冰。主干網(wǎng)通過一些連接...
    Zhang21閱讀 3,198評論 0 6
  • ns3-model-library.pdf wifi-model 翻譯 wifi-model 33.1 Desig...
    shawn168閱讀 12,394評論 0 9
  • 0×1.無線網(wǎng)絡(luò)介紹a.無線網(wǎng)絡(luò)分類無線網(wǎng)絡(luò)根據(jù)連接范圍分有下面這幾種類型:PAN(Personal Area N...
    Zero___閱讀 1,097評論 0 3
  • 兄弟結(jié)義灶轰,各殺一個(gè)外人。從此刷钢,兄弟的命就是命笋颤,其他的,皆可殺内地。這伴澄,就是投名狀≮寤海看似一場仁人志士為了共干一番大事業(yè)非凌,...
    栗子ZL閱讀 463評論 1 3
  • 生活,就是知道自己的價(jià)值茬祷,自己所能做到的與自己所應(yīng)該做到的清焕。 生活,就是理智祭犯。
    B_ree閱讀 92評論 0 0