應(yīng)對5G WiFi 新一代無線測試的挑戰(zhàn)

　　如圖1.所示，這是在美國地區(qū)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(xù)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(dá)占用，為了避免相互的干擾，只能選用不連續(xù)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(biāo)準(zhǔn)中作為可選項(xiàng)。

　　圖1. IEEE 802.11 ac在美國地區(qū)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(dǎo)頻數(shù)和它們的位置都不變，這也是這兩種標(biāo)準(zhǔn)相兼容所必須的條件。對于802.11ac標(biāo)準(zhǔn)中新的內(nèi)容，不管是80MHz，160MHz還是80+80 MHz，與80 MHz有著同樣的定義方法，只不過后兩者考慮是的是2個(gè)80 MHz信道的載波分配。

　　從幀結(jié)構(gòu)上看，802.11ac的系統(tǒng)能夠探測接入設(shè)備的幀結(jié)構(gòu)里所包含的前導(dǎo)碼(preample)和導(dǎo)頻信號(hào) (pilot)，來區(qū)分接入設(shè)備使用的是何種標(biāo)準(zhǔn)，并自適應(yīng)，這就是后向兼容。802.11n和802.11ac的幀結(jié)構(gòu)如下圖 (圖2)。

　　圖2. 802.11n 與802.11ac的幀結(jié)構(gòu)的對比

　　從這兩個(gè)幀結(jié)構(gòu)里可以看到，最前面的3個(gè)部分：短碼部分(short training field-STF),長碼部分(long training field-LTF)和信號(hào)部分(signal field-SIG) 是用來兼容現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的(即802.11a/b/g/n)，也就是它們都有一個(gè)開頭字母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(diào)制信號(hào)，而第二個(gè)碼字則旋轉(zhuǎn)了90°，為QBPSK，用來區(qū)分HT 和VHT模式。在802.11ac中的VHT-STF用來改善在MIMO傳輸中的自動(dòng)增益控制。緊跟在VHT-STF后面的是VHT-LTF，即長訓(xùn)練序列，它為接收機(jī)提供了在發(fā)射天線和接收天線之間進(jìn)行MIMO預(yù)估信道測算的比特。根據(jù)空分碼流的總數(shù)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(yīng)用。VHT-SIG-B描述了所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度、調(diào)制方式和編碼方式(即MCS)是單個(gè)用戶還是多用戶的模式。

　　802.11ac的測試需要

　　表4中列舉了802.11ac標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的測試要求，這些要求跟802.11n很類似，并增加了一些針對802.11ac的新的測試項(xiàng)目和規(guī)范。這些規(guī)范目前還在不斷地完善過程中，要了解最新的802.11ac的規(guī)范，請?jiān)L問IEEE 的網(wǎng)站www.ieee802.org， 針對發(fā)射機(jī)的測試規(guī)范請參見章節(jié)22.3.19， 針對接收機(jī)的規(guī)范可參見章節(jié)22.3.20. 除此之外，還要考慮通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和測量的挑戰(zhàn)

　　802.11ac的一些新的特性使得測試這些產(chǎn)品出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)，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(fù)雜、精確。矢量信號(hào)分析設(shè)備，安捷倫89600 VSA軟件提供了詳細(xì)分析802.11 ac信號(hào)矢量信號(hào)的分析，以便洞察其信號(hào)出錯(cuò)情況，做出更好的調(diào)整和更改，同時(shí)還支持4x4的MIMO測量。

　　另一個(gè)測量挑戰(zhàn)出現(xiàn)在測量數(shù)字預(yù)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(nèi)的功率放大器的線性特征。安捷倫SystemVue W1716 DPD Builder軟件能夠提供一個(gè)自動(dòng)數(shù)字線性失真設(shè)計(jì)測試應(yīng)用。該軟件產(chǎn)生一個(gè)激勵(lì)波形，下載到信號(hào)源，信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)通過功率放大器后使用信號(hào)分析儀接受放大后的信號(hào)，并將信號(hào)解調(diào)出來，傳輸給測試電腦，軟件通過對比激勵(lì)波形和接收到的波形判斷失真情況，從而達(dá)到測量和分析功能。如下圖：

　　圖3. 數(shù)字預(yù)失真構(gòu)建的系統(tǒng)配置圖