上篇文章中，我們介紹了OFDM 碼元時(shí)長(zhǎng)，OFDMA 與OFDM的區(qū)別 ，以及資源單元。今天我們將介紹OFDMA傳輸?shù)纳舷骆溌罚珽VM 以及如何克服測(cè)試難點(diǎn)。

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下行鏈路多用戶運(yùn)行

當(dāng)下行鏈路向站點(diǎn)傳輸時(shí)，它采用的是高效多用戶物理協(xié)議數(shù)據(jù)單元 (HE MU PPDU) 數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)。 在該數(shù)據(jù)包中，前導(dǎo)碼有一個(gè)字段叫做 SIG-B。SIG-B 字段包含了給各個(gè)站點(diǎn)的信息，它向站點(diǎn)下達(dá)有關(guān) RU 大小、頻率分配、調(diào)制 MCS、接入點(diǎn)分配的空間流數(shù)等指令。 通過對(duì) SIG-B 字段進(jìn)行解碼，站點(diǎn)就可以知道在哪里針對(duì)分配的 RU 來調(diào)諧接收器。 除了多個(gè) RU 間共享頻譜帶來的復(fù)雜性外，AP 還必須能夠調(diào)整其發(fā)射功率，以補(bǔ)償客戶端接收器的信號(hào)電平。 在同一信號(hào)傳輸中，AP 可以將其信號(hào)增強(qiáng)最多 6dB，以補(bǔ)償?shù)阶钸h(yuǎn)站點(diǎn)的路徑損耗。 反之，如果站點(diǎn)距離很近，那么也可以將功率降低 6dB。 總的來說，在同一信號(hào)傳輸中，RU 之間的功率差異可以達(dá)到 12dB。

正如大家所看到的，OFDMA 生成了大量基于 RU 大小、分配和功率電平的排列組合，由于這些排列組合具有不同的 EVM 和頻譜性能，因此需要進(jìn)行驗(yàn)證以確保發(fā)射器和接收器的性能合乎標(biāo)準(zhǔn)。 此外，設(shè)備需要具有較寬的動(dòng)態(tài)范圍和優(yōu)異的 EVM 性能，因?yàn)樵谕恍盘?hào)傳輸中，RU 功率電平之間可能會(huì)有高達(dá) 12dB 的功率差異。 這些都是 Wi-Fi 6 的新要求。

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上行鏈路多用戶運(yùn)行

上行鏈路多用戶與下行鏈路運(yùn)行相比更加復(fù)雜。 因?yàn)樵谏闲墟溌分校髁啃枰獜亩鄠€(gè)站點(diǎn)同步傳送到 AP。 AP 承擔(dān)上行鏈路 OFDMA 或上行鏈路 MIMO 運(yùn)行及其傳輸?shù)膮f(xié)調(diào)作用。 首先，它向所有即將參與傳輸?shù)恼军c(diǎn)發(fā)送一個(gè)觸發(fā)幀。 然后，這些站點(diǎn)在各自 RU 上響應(yīng)該觸發(fā)幀進(jìn)行同步發(fā)射。 客戶端站點(diǎn)必須基于觸發(fā)幀調(diào)整其時(shí)序、頻率以及功率電平來參與此傳輸。 AP 和客戶端之間的同步精度極為關(guān)鍵，因?yàn)榧僭O(shè)參與的一方發(fā)生故障或單個(gè)站點(diǎn)表現(xiàn)未及預(yù)期，那么就會(huì)降低共享同一傳輸?shù)乃衅渌脩舻男阅堋?這對(duì) AX 來說非常重要，因此，標(biāo)準(zhǔn)中特別針對(duì)此同步制定了全新要求。 客戶端之間開始的傳輸間隔在正負(fù) 400 納秒。 當(dāng)客戶端接收到觸發(fā)幀之后，它們將有 16 微秒幀間間隔加減 400 納秒的時(shí)間，沿上行鏈路方向發(fā)送流量。 針對(duì)頻率同步，為了防止同步發(fā)射的客戶端彼此形成干擾，站點(diǎn)需要對(duì)載波頻率偏移進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償。 每個(gè)站點(diǎn)都要根據(jù)從 AP 接收到的觸發(fā)幀來調(diào)整自己的載波頻率。 經(jīng)過補(bǔ)償后，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定殘余載波頻率偏移 (CFO) 必須小于 350 Hz。 在 AP 功率方面，也要求各站點(diǎn)提高或降低其發(fā)射功率，以均衡 AP 從所有上行鏈路站點(diǎn)接收的功率。 這有利于確保距離 AP 較近的站點(diǎn)不會(huì)淹沒那些遠(yuǎn)距離站點(diǎn)。 AX 標(biāo)準(zhǔn)要求站點(diǎn)調(diào)整功率的精度為正負(fù) 3 dB。 在站點(diǎn)側(cè)，需要以 3 dB 精度準(zhǔn)確測(cè)量接收信號(hào)強(qiáng)度指示 (RSSI)，以確保測(cè)量出站點(diǎn)和 AP 之間的正確路徑損耗。

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未使用子載波 EVM

OFDMA 帶來的另一個(gè)概念是未使用子載波 EVM。 這是 Wi-Fi 6 中引入的一個(gè)新指標(biāo)。 正如前文所述，當(dāng)站點(diǎn)需要在其分配到的 RU 上同步進(jìn)行上行鏈路方向的傳輸時(shí)，非常重要的一點(diǎn)是其發(fā)射不要溢出到其他 RU 上。 否則就會(huì)降低其他用戶的系統(tǒng)容量。 因此，為了評(píng)估站點(diǎn)性能，AX 標(biāo)準(zhǔn)引入了一個(gè)全新指標(biāo)，即未使用子載波 EVM，用來測(cè)量站點(diǎn)產(chǎn)生的帶內(nèi)雜散。 加之過去的帶外雜散，就可以測(cè)量站點(diǎn)在其相鄰 RU 中的雜散。 這個(gè)指標(biāo)測(cè)量的是小型 RU（即構(gòu)成整個(gè)信道帶寬且未使用的 26 個(gè)子載波 RU）的 EVM 底噪。 所以，測(cè)量的是未使用子載波 EVM，已使用的則予以忽略。 對(duì)此，可以使用常規(guī) EVM 指標(biāo)來衡量性能。

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上行鏈路多用戶傳輸?shù)臏y(cè)試

對(duì)于上行鏈路多用戶傳輸?shù)臏y(cè)試，其驗(yàn)證是 11ax 測(cè)試最具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域之一。測(cè)試儀需要兼具信號(hào)生成和信號(hào)分析功能。

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為此需要協(xié)調(diào)運(yùn)行一個(gè)測(cè)試序列，提供用于定時(shí)的納秒級(jí)精度測(cè)量，以保證上行鏈路傳輸?shù)?400 納秒精度。

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此外，還需要為諸如 CFO、已使用 RU EVM 以及未使用子載波 EVM 的傳輸提供全套參數(shù)測(cè)量。

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當(dāng)對(duì)接入點(diǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，測(cè)試儀會(huì)模擬一個(gè)站點(diǎn)，對(duì)接收到的觸發(fā)幀信息進(jìn)行解碼，以生成具有正確 RU 分配的基于觸發(fā)的 PPDU，然后還需要根據(jù) AP 的要求實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)射功率。 因?yàn)樗枰约{秒級(jí)精度對(duì) AP 進(jìn)行響應(yīng)。 當(dāng)測(cè)試客戶端站點(diǎn)時(shí)，測(cè)試儀會(huì)模擬一個(gè) AP。 它生成一個(gè)觸發(fā)幀，然后我們會(huì)用信號(hào)分析功能來測(cè)量響應(yīng)。 它測(cè)量的是站點(diǎn)本身產(chǎn)生的基于觸發(fā)的 PPDU。 因此，需要測(cè)量客戶端傳輸?shù)臅r(shí)序、頻率、功率精度，以確保其符合 11ax 標(biāo)準(zhǔn)要求和 RU 外泄要求。

總的來說，與前幾代 Wi-Fi 相比，Wi-Fi 6 的測(cè)試序列需要更高的測(cè)試復(fù)雜性。 在 LitePoint，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該解決方案的自動(dòng)化。 可大大簡(jiǎn)化相關(guān)流程。

總結(jié)

除了歷代 Wi-Fi 都會(huì)涉及到的傳統(tǒng)發(fā)射器和接收器指標(biāo)測(cè)試之外，11ax 還特有一系列全新測(cè)試領(lǐng)域。 首先，這是第一個(gè)涵蓋全部三個(gè) Wi-Fi 頻段（即 2.4、5 和 6 GHz 頻段）的標(biāo)準(zhǔn)。 如果您計(jì)劃發(fā)布 Wi-Fi 6e 設(shè)備，所有驗(yàn)證都將包括這些頻段的頻率。 此外，很多設(shè)備會(huì)支持同步雙頻運(yùn)行，這同樣需要驗(yàn)證。

在調(diào)制方面，標(biāo)準(zhǔn)中引入了 1024QAM。 我們談到它對(duì) EVM 的要求更為嚴(yán)格。 而更小子載波間隔的引入也要求設(shè)備具有更高的頻率精度。 Wi-Fi 的根本性變化是 OFDMA，它需要全面徹底的驗(yàn)證。 您需要驗(yàn)證大量 RU 組合，包括功率提升模式，在同一信號(hào)傳輸內(nèi)，RU 間的傳輸功率變化可能高達(dá) 12 dB。 最具挑戰(zhàn)性的部分是基于觸發(fā)的測(cè)試來驗(yàn)證正確的上行鏈路，上行鏈路多用戶運(yùn)行以及用于已使用子載波和未使用子載波 EVM 的全新指標(biāo)，確保不產(chǎn)生 RU 外泄。

最后需要提及的是 MU-MIMO 測(cè)試，標(biāo)準(zhǔn)在上下行鏈路 MU-MIMO 運(yùn)行中支持多達(dá) 8 個(gè) MIMO 流。 上行鏈路 MU-MIMO 是 Wi-Fi 6 的一項(xiàng)新功能，尚未被所有設(shè)備支持。 它將成為 Wi-Fi 6 第 2 版設(shè)備的一項(xiàng)功能。

如果 Wi-Fi 6 的測(cè)試用例數(shù)量和復(fù)雜性讓大家有點(diǎn)望而生畏，建議大家了解LitePoint的自動(dòng)化解決方案 IQfact+。 它專門用于控制測(cè)試儀和被測(cè)設(shè)備 (DUT)，且提供校準(zhǔn)和驗(yàn)證自動(dòng)化。 LitePoint提供針對(duì)接入點(diǎn)和客戶端設(shè)備的 Wi-Fi 6 和 6e 芯片 IQfact+ 數(shù)據(jù)包。

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每個(gè) IQfact 軟件都經(jīng)過量身定制，可為特定芯片組提供最佳測(cè)試效率，同時(shí)還針對(duì) LitePoint 測(cè)試儀體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，有助于極大縮短測(cè)試時(shí)間并減少工程工作量。IQfact+ 包含一個(gè)不斷增長(zhǎng)的庫(kù)，包含超過 350 個(gè)芯片組，并且支持所有重要的無線連接技術(shù)。

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