深入探究802.11ac技術(shù)

　　計算數據速率

　　憑借802.11ac規范所帶來(lái)了關(guān)鍵技術(shù)改進(jìn)，如更高的帶寬、更多的空間流、以及更高階次調制類(lèi)型，有人可能會(huì )猜想可選的高吞吐量特性會(huì )比802.11n提高一個(gè)數量級。事實(shí)上，由于802.11n的理論限制為600Mbps，802.11ac的數據速率增加將會(huì )比802.11n提高一個(gè)數量級。

　　為了正確地估計802.11ac的最大理論 吞吐量，我們必須考慮一些關(guān)鍵的因素，例如：調制類(lèi)型、子載波個(gè)數、碼率、符號率，以及空間流的個(gè)數。為了確定總數據速率，我們首先確定任意時(shí)刻一次發(fā)出的編碼數據的位數。之前的802.11ac規范草案將此定義為“子載波比特位數”( Number of data bits per subcarrier, NDPSC)，其中包含所有空間流的比特位。從數學(xué)角度考慮，NDPSC是通過(guò)每個(gè)符號的位數、碼率以及子載波的個(gè)數等因素決定的。

　　在公式3中，可以看到NDPSC的數學(xué)表示?！　?/p>

 

　　公式3.每個(gè)符號的比特位數與碼率等因素對整個(gè)空間流編碼的比特位數的影響。

　　例如，在一個(gè)20MHz 的802.11ac信號發(fā)射時(shí)，64個(gè)子載波中的52個(gè)將被用于數據，而其余的則用于保護性頻帶、空子載波以及先導頻率信號。如果使用QPSK調制模式以及½的碼率，則NDPSC將會(huì )等于26比特(1 x 52 x 0.5)。如圖5所示，我們對多個(gè)帶寬以及空間流組合，計算其在256-QAM調制模式下的NDPSC?！　?/p>

　　圖5. NDPSC隨著(zhù)帶寬大小和空間數據流的數量的增加呈指數性增加

　　知道了每個(gè)空間流中的總比特位數，我們就可以通過(guò)將(NDBPS)與空間流的個(gè)數、符碼率、以及符碼使用率相乘，就可以計算802.11ac物理層的最大理論吞吐量。在此示例中，符號率等于子載波間隔，即為312.5 kHz 或者312,500 符號/秒。其中的關(guān)系如公式4所示?！　?/p>

 　　公式4. 數據速率是NDPSC、符號率以及符碼使用率的函數。

　　如公式4所示，符碼使用率即為數據符號周期與符號總間隔的比值，其中：

　　TDFT = DFT/IFDFT 符號周期 = 3.2 μs
　　TSYMS = 短 GI 符號間隔 = 3.6 μs
　　TSYML = 長(cháng) GI 符號間隔 = 4.0 μs