深入分析802.11ac技術(shù)及生產(chǎn)測(cè)試面臨的挑戰(zhàn)

簡(jiǎn)介

　　802.11 是電氣和電子工程師協(xié)會(huì) （IEEE） 制定的無線局域網(wǎng) （WLAN） 系列標(biāo)準(zhǔn)，主要用于 2.4 和 5 GHz 免牌照頻段本地?zé)o線通信。802.11 系列標(biāo)準(zhǔn)得到國際廣泛認(rèn)可，并在 WiFi 聯(lián)盟支持下日益普及，該協(xié)會(huì)是促進(jìn) WLAN 技術(shù)和 802.11 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品認(rèn)證的行業(yè)組織。

　　802.11 標(biāo)準(zhǔn)包括物理層和介質(zhì)訪問控制 （MAC） 協(xié)議。自首次發(fā)布以來，物理層做了大量重要補(bǔ)充和修訂，而大部分 MAC 基本功能保持不變。802.11 標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過多年發(fā)展，滿足各種 WLAN 要求。WLAN 設(shè)備往往基于采用的物理層版本說明其功能。常見版本包括802.11b、802.11a、802.11g，以及最近發(fā)布的 802.11n。802.11 最新版本是 IEEE 802.11-2009，其中包括 802.11n。

　　由于回程 （如 xDSL、光纖） 傳輸速度提高，以及高清 （HD） 內(nèi)容流和即時(shí)文件傳輸?shù)刃枰邤?shù)據(jù)速率應(yīng)用的出現(xiàn)，IEEE 發(fā)布了兩個(gè)新方案 （802.11ac 和 802.11ad） 提高最大數(shù)據(jù)速率，顯著高于 802.11n。表1 概括了 802.11 物理層標(biāo)準(zhǔn)。本案重點(diǎn)介紹802.11ac。

　　表1： IEEE 802.11 物理層標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

　　802.11ac，也稱為甚高吞吐量 （VHT），是 802.11n 的繼任標(biāo)準(zhǔn)，后者稱為高吞吐量 （HT）。與 WLAN 的演進(jìn)過程一樣，802.11ac 全面向后兼容以前的標(biāo)準(zhǔn)。802.11ac 任務(wù)組 TGac 于2008年成立，開始開發(fā) 802.11ac，修訂 IEEE 802.11-2009。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)2012年底完成，2013年 802.11 工作組結(jié)束審批 2013。

　　本文介紹最新制定的 802.11ac，分析此類設(shè)備的生產(chǎn)測(cè)試要求。內(nèi)容分為以下幾部分：802.11ac使用模式、性能目標(biāo)、物理層簡(jiǎn)介和生產(chǎn)環(huán)境下面臨的測(cè)試挑戰(zhàn)。

　　802.11ac 使用模式

　　如表2所示，IEEE 確定了大量需要千兆吞吐量的應(yīng)用，并隨之定義了六種使用模式。這是 802.11ac 制定的基礎(chǔ)。使用模式中以數(shù)字家庭為重點(diǎn)。事實(shí)上，由于 802.11ac 支持高數(shù)據(jù)速率，家庭環(huán)境中可以并行運(yùn)行多種高帶寬應(yīng)用，如高清視頻流、即時(shí)文件傳輸、零延遲互聯(lián)網(wǎng)瀏覽等，如圖1所示。

　　圖1： 數(shù)字家庭環(huán)境下的 802.11ac 應(yīng)用

　　由于可以更加快速地傳輸數(shù)據(jù)，802.11ac 還具有能效方面的顯著優(yōu)點(diǎn)。802.11ac 芯片能效優(yōu)于基于前代標(biāo)準(zhǔn)的芯片。這是智能手機(jī)等電池供電設(shè)備的重要要求，用戶可以極大地降低 WLAN 功耗，從而支持新的應(yīng)用功能和使用環(huán)境，如蜂窩 IP 數(shù)據(jù)卸載。

　　表2： 802.11ac 使用模式

802.11ac 性能目標(biāo)

　　為支持新應(yīng)用和未來試驗(yàn)設(shè)備，Tgac 定義了 802.11ac 三種主要性能和功能要求：

　　A. 系統(tǒng)性能

　　802.11ac 可實(shí)現(xiàn)最大單站吞吐量和多站總計(jì)吞吐量，分別達(dá)到 500 Mbps 和 1 Gbps 以上。這是 MAC 數(shù)