應對5G WiFi 新一代無(wú)線(xiàn)測試的挑戰

　　如圖1.所示，這是在美國地區針對新寬帶信道需求的一個(gè)頻譜的圖，其中也包括了一個(gè)80+80MHz的非連續帶寬的模式。主要原因是從5490 MHz到5730 MHz的這段頻譜中有一部分已經(jīng)被氣象雷達占用，為了避免相互的干擾，只能選用不連續的兩個(gè)80 MHz帶寬組合成160 MHz的帶寬。這兩種情況都被列入標準中作為可選項。

　　圖1. IEEE 802.11 ac在美國地區的頻帶分布

　　802.11ac對于20和40 MHz帶寬的定義與802.11n是一致，即子載波和導頻數和它們的位置都不變，這也是這兩種標準相兼容所必須的條件。對于802.11ac標準中新的內容，不管是80MHz，160MHz還是80+80 MHz，與80 MHz有著(zhù)同樣的定義方法，只不過(guò)后兩者考慮是的是2個(gè)80 MHz信道的載波分配。

　　從幀結構上看，802.11ac的系統能夠探測接入設備的幀結構里所包含的前導碼(preample)和導頻信號 (pilot)，來(lái)區分接入設備使用的是何種標準，并自適應，這就是后向兼容。802.11n和802.11ac的幀結構如下圖 (圖2)。

　　圖2. 802.11n 與802.11ac的幀結構的對比

　　從這兩個(gè)幀結構里可以看到，最前面的3個(gè)部分：短碼部分(short training field-STF),長(cháng)碼部分(long training field-LTF)和信號部分(signal field-SIG) 是用來(lái)兼容現有標準的(即802.11a/b/g/n)，也就是它們都有一個(gè)開(kāi)頭字母L，代表的Legacy的含義。第四個(gè)部份VHT-SIG-A第一個(gè)碼字是BPSK調制信號，而第二個(gè)碼字則旋轉了90°，為QBPSK，用來(lái)區分HT 和VHT模式。在802.11ac中的VHT-STF用來(lái)改善在MIMO傳輸中的自動(dòng)增益控制。緊跟在VHT-STF后面的是VHT-LTF，即長(cháng)訓練序列，它為接收機提供了在發(fā)射天線(xiàn)和接收天線(xiàn)之間進(jìn)行MIMO預估信道測算的比特。根據空分碼流的總數可以分為1,2,4,6 或者8 個(gè)VHT-LTF。在802.11ac中，1， 2 或者4個(gè)VHT-LTF進(jìn)行直接映射，又增加了6或者8個(gè)VHT-LTF用于最大8 個(gè)空分碼流的應用。VHT-SIG-B描述了所要傳輸的數據長(cháng)度、調制方式和編碼方式(即MCS)是單個(gè)用戶(hù)還是多用戶(hù)的模式。

　　802.11ac的測試需要

　　表4中列舉了802.11ac標準規范中對發(fā)射機和接收機的測試要求，這些要求跟802.11n很類(lèi)似，并增加了一些針對802.11ac的新的測試項目和規范。這些規范目前還在不斷地完善過(guò)程中，要了解最新的802.11ac的規范，請訪(fǎng)問(wèn)IEEE 的網(wǎng)站www.ieee802.org， 針對發(fā)射機的測試規范請參見(jiàn)章節22.3.19， 針對接收機的規范可參見(jiàn)章節22.3.20. 除此之外，還要考慮通過(guò)產(chǎn)品設計的功能測試和性能測試，以保證產(chǎn)品的性能和互通性等。

　　802.11ac對設計和測量的挑戰

　　802.11ac的一些新的特性使得測試這些產(chǎn)品出現新的挑戰，256QAM技術(shù)要求在接收和發(fā)射電路中有良好的矢量誤差(EVM),在星座圖測量中要求也更為復雜、精確。矢量信號分析設備，安捷倫89600 VSA軟件提供了詳細分析802.11 ac信號矢量信號的分析，以便洞察其信號出錯情況，做出更好的調整和更改，同時(shí)還支持4x4的MIMO測量。

　　另一個(gè)測量挑戰出現在測量數字預失真(DPD)，為了改善失真，需要產(chǎn)生和測量占用帶寬高出3-5倍帶寬范圍內的功率放大器的線(xiàn)性特征。安捷倫SystemVue W1716 DPD Builder軟件能夠提供一個(gè)自動(dòng)數字線(xiàn)性失真設計測試應用。該軟件產(chǎn)生一個(gè)激勵波形，下載到信號源，信號源產(chǎn)生的信號通過(guò)功率放大器后使用信號分析儀接受放大后的信號，并將信號解調出來(lái)，傳輸給測試電腦，軟件通過(guò)對比激勵波形和接收到的波形判斷失真情況，從而達到測量和分析功能。如下圖：

　　圖3. 數字預失真構建的系統配置圖