802.11ax又稱為「高效率無線標(biāo)準(zhǔn)」(High-Efficiency Wireless, HEW),旨在實現(xiàn)一項極具挑戰(zhàn)性的目標(biāo):將用戶密集環(huán)境中的每位用戶平均傳輸率提升至4倍以上。這項全新標(biāo)準(zhǔn)著重于機(jī)制的實作,以期在人潮眾多的環(huán)境下,為更多使用者提供一致且穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流(平均傳輸率)。本文件將帶領(lǐng)各位探索可賦予常見802.11標(biāo)準(zhǔn)「高效率無線標(biāo)準(zhǔn)」美稱的各項嶄新機(jī)制。
2013年推出的802.11ac標(biāo)準(zhǔn)不僅可在單一空間串流中實現(xiàn)近866Mbit/s的鏈接速度,還能提供更寬的通道(160MHz)以及更高的調(diào)變階次(256-QAM)。只要使用8個空間串流(標(biāo)準(zhǔn)指定的數(shù)量上限),此一技術(shù)將可成就高達(dá)6.97Gbit/s的理論速度值。只是,正如同法拉利只能在管制賽道上發(fā)揮實力一樣,除非您身處射頻實驗室,否則很難使用到7Gbit/s的高速無線網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)實世界中,每當(dāng)使用者試圖在繁忙的機(jī)場航廈中使用公共Wi-Fi查看電子郵件,往往會因牛步般的網(wǎng)絡(luò)速度而備感挫折。
IEEE 802.11無線LAN標(biāo)準(zhǔn)的最新修正802.11ax將能有效解決此一問題。802.11ax又稱為「高效率無線標(biāo)準(zhǔn)」(HEW),旨在實現(xiàn)一項極具挑戰(zhàn)性的目標(biāo):將用戶密集環(huán)境中的每位用戶平均傳輸率提升至4倍以上。
強(qiáng)化高密度使用情境網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)
高效率無線標(biāo)準(zhǔn)具有下列重要功能:
.向下兼容于802.11a/b/g/n/ac。
.將火車站、機(jī)場等高人口密度地點的每位用戶平均傳輸率提升4倍。
.?dāng)?shù)據(jù)速率和信道寬度與802.11ac相似,但可搭配1024-QAM提供新的調(diào)變和編碼組合(MCS 10和11)。
.透過MU-MIMO和正交頻分多任務(wù)存?。∣FDMA)技術(shù),進(jìn)行指定的下鏈和上鏈多用戶作業(yè)。
.提供四倍大的OFDM FFT、更窄的子載波間距(密度為4倍)以及更長的符碼時間(4倍),進(jìn)而改善多路徑衰減環(huán)境以及室外的穩(wěn)固性和性能。
.改善流量和通道存取情形。
.電源管理更為出色,可帶來更長效的電池續(xù)航力。
高效率無線標(biāo)準(zhǔn)也可滿足下列目標(biāo)應(yīng)用的需求:
.行動數(shù)據(jù)卸除:在2020年,每個月產(chǎn)生的Wi-Fi卸除流量將來到38.1Exabyte,并持續(xù)超越每月的行動流量(30.6EB)預(yù)估值。此一數(shù)字相當(dāng)于每分鐘在這些網(wǎng)絡(luò)中移動超過6,000部藍(lán)光電影。
.具備眾多存取點,且有高密度用戶持有異質(zhì)裝置的環(huán)境(機(jī)場Wi-Fi≠家用Wi-Fi)。
.室外或混合室外的環(huán)境。
現(xiàn)有Wi-Fi機(jī)制不利高密度傳輸
802.11通訊協(xié)議采用了載波感測多路存?。–SMA)方式,在此一方式中,無線基地臺(STA)會先感測通道,而且只會在感測到通道閑置時進(jìn)行傳輸,藉此嘗試避免沖突(圖1)。如果任一STA聽到有其他STA存在,就會在再次收聽前等候一段時間,以待對方停止傳輸并釋放通道。當(dāng)STA可進(jìn)行傳輸時,將會傳輸完整的封包數(shù)據(jù)。
圖1、空閑通道評估通訊協(xié)議
Wi-Fi STA可藉由RTS/CTS封包來調(diào)停共享媒體的存取。存取點(AP)每次只會將一個CTS封包發(fā)給一個STA,而對方則會將完整的框架送回AP。接著,STA會等候AP用來告知封包已正確接收的確認(rèn)封包(ACK)。如果STA沒有及時收到ACK,就會假設(shè)封包與其他傳輸產(chǎn)生沖突,并進(jìn)入二進(jìn)制指數(shù)輪詢期間。在輪詢計數(shù)到期后,STA將試圖存取媒體并重新傳輸封包。
此空閑通道評估和沖突預(yù)防通訊協(xié)議雖有助于將信道平均分配給沖突網(wǎng)域中的所有參與者,但如果參與者數(shù)量過于龐大,分配效率會隨之下降;多個AP服務(wù)區(qū)域重迭,則是造成網(wǎng)絡(luò)效率不彰的另一原因。圖2中的某位使用者(使用者1)隸屬于左側(cè)的基本服務(wù)組(BSS,一組與AP產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的無線客戶端)。使用者1會與自身BSS內(nèi)的其他用戶一同競爭媒體存取權(quán),接著再與其AP交換數(shù)據(jù)。不過,這位使用者仍然可以聽到來自右側(cè)重迭BSS的流量。
圖2、BSS重迭所造成的媒體存取效率不彰
在這個案例中,來自O(shè)BSS的流量會觸發(fā)用戶1的輪詢程序,導(dǎo)致用戶必須歷經(jīng)更長的等待才能得到傳輸機(jī)會,進(jìn)而大幅拉低他們的平均數(shù)據(jù)傳輸率。
第三個有待考慮的因素則為較寬通道的共享。舉例來說,北美地區(qū)的802.11ac只有一個可用的160MHz通道,而歐洲則有兩個(圖3)。
圖3、5GHz頻帶的802.11ax信道配置范例
使用較少的通道規(guī)劃密集的涵蓋范圍變得十分困難,而此一現(xiàn)象也迫使網(wǎng)絡(luò)管理員必須重復(fù)使用附近基地臺中的信道。如果沒有注意且刻意進(jìn)行電源管理,使用者將會遇到同通道干擾,除了會減損性能之外,還會將通道較寬的既定優(yōu)勢一筆勾銷。在調(diào)變和編碼模式(MCS)8、9、10和11以最高數(shù)據(jù)速率傳送數(shù)據(jù)時,特別容易遇到低訊噪比的情況,因此格外容易使網(wǎng)絡(luò)性能受到影響。此外,在現(xiàn)有的802.11 網(wǎng)絡(luò)實作中,如果20MHz信道與80MHz信道重迭,不僅會造成80MHz通道無法使用,用戶也會以較窄的通道進(jìn)行傳輸。也就是說,在高密度網(wǎng)絡(luò)中實作802.11ac的通道共享,將損及80MHz通道的優(yōu)勢,并以20MHz通道進(jìn)行傳輸。
802.11ax PHY變更
802.11ax標(biāo)準(zhǔn)在物理層導(dǎo)入了多項大幅變更。然而,它依舊可向下兼容于802.11a/b/g/n與ac裝置。正因如此,802.11ax STA能與舊有STA進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和接收,舊有客戶端也能解調(diào)和譯碼802.11ax封包表頭檔(雖然不是整個802.11ax封包),并于802.11ax STA傳輸期間進(jìn)行輪詢。表1顯示此一標(biāo)準(zhǔn)修正最重要的變更以及與現(xiàn)行802.11ac的對照。
表1
請注意,802.11ax標(biāo)準(zhǔn)將在2.4GHz和5GHz頻帶運(yùn)作。此規(guī)格定義了4倍大的FFT,以及數(shù)量更多的子載波。不過,802.11ax也涵蓋了一項重大變更:將子載波間距縮減到先前802.11標(biāo)準(zhǔn)的四分之一,以保留現(xiàn)有的通道帶寬(圖4)。
圖4、更窄的子載波間距
OFDM符碼持續(xù)期間和循環(huán)前綴區(qū)段(Cyclic Prefix, CP)也提高4倍,一邊維持與802.11ac相同的原始鏈接數(shù)據(jù)速率,一邊提升室內(nèi)/室外和混合式環(huán)境的效率及穩(wěn)固性。不過,ax標(biāo)準(zhǔn)會于室內(nèi)環(huán)境中指定1024-QAM和較低的循環(huán)式前置區(qū)段比,以利實現(xiàn)最高的數(shù)據(jù)速率。
波束成形
802.11ax將采用與802.11ac相似的明確波束成形程序。在這個程序中,波束成形器會使用Null數(shù)據(jù)封包啟動信道探測程序,而波束成形接收端則會測量通道,并使用波束成形反饋架構(gòu)(當(dāng)中包含壓縮的反饋矩陣)做出回應(yīng)。波束成形器將使用這項信息來運(yùn)算信道矩陣H。隨后,波束成形接收端就能使用這個通道矩陣,將射頻能量運(yùn)用在每位使用者身上。
多用戶作業(yè):MU-MIMO與OFDMA
802.11ax標(biāo)準(zhǔn)采用了兩種作業(yè)模式,分別是單一使用者與多使用者。在單一用戶序列模式中,只要無線STA一取得媒體存取權(quán),就會每次進(jìn)行一個數(shù)據(jù)傳送和接收作業(yè)。在多用戶模式下,可同步進(jìn)行多個非AP STA作業(yè)。標(biāo)準(zhǔn)會將此一模式進(jìn)一步劃分成下鏈和上鏈多使用者。
.下鏈多使用者是指由AP同時提供給多個相關(guān)無線STA的數(shù)據(jù)?,F(xiàn)有的802.11ac已具備這項功能。
.上鏈多使用者則涉及同時從多個STA傳輸數(shù)據(jù)至AP。這是802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的新功能,且不存在于任何舊版Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)中。
在多用戶作業(yè)模式中,標(biāo)準(zhǔn)也會指定兩種方式來為特定區(qū)域內(nèi)更多用戶進(jìn)行多任務(wù):多使用者M(jìn)IMO(MU-MIMO)和正交頻分多任務(wù)存取(OFDMA)。無論為上述何種方式,AP都會充當(dāng)多用戶作業(yè)內(nèi)的中央控制器,這點與LTE基地臺用來控制多使用者多任務(wù)的方式相似。此外,802.11ax AP也可將MU-MIMO和OFDMA作業(yè)結(jié)合在一起。
在MU-MIMO方面,802.11ax裝置會效法802.11ac實作,使用波束成形技術(shù)將封包同步導(dǎo)向位于不同空間的使用者。換言之,AP將為每位用戶計算通道矩陣,然后將同步波束導(dǎo)向不同用戶,而每道波束都會包含適用于所屬目標(biāo)用戶的特定封包。802.11ax每次最多可傳送8個多使用者M(jìn)IMO傳輸,遠(yuǎn)高于802.11ac的4個。此外,每個MU-MIMO傳輸都具備專屬的MCS以及不同數(shù)量的空間串流。打個比方,使用MU-MIMO空間多任務(wù)時,AP的角色就等同于以太網(wǎng)絡(luò)交換器,能減少自大型計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)至單一端口的網(wǎng)域沖突。
MU-MIMO上鏈導(dǎo)向提供了一項新功能:AP將透過觸發(fā)訊框的方式啟動來自每個STA的同步上鏈傳輸。當(dāng)多使用者的響應(yīng)與自身的封包一致時,AP就會將通道矩陣套用至已接收的波束,并區(qū)分每道上鏈波束包含的信息。另外,如圖5所示,AP也能啟動上鏈多使用者傳輸,以接收來自所有參與STA的波束成形反饋信息。
圖5、波束成形器(AP)要求信道信息以進(jìn)行MU-MIMO作業(yè)
在MU-OFMDA部分,為了讓相同通道帶寬的更多用戶進(jìn)行多任務(wù),802.11ax標(biāo)準(zhǔn)采用了4G行動技術(shù)領(lǐng)域中的正交頻分多任務(wù)存?。∣FDMA)。802.11ax標(biāo)準(zhǔn)以802.11ac所用的正交頻分多任務(wù)(OFDM)數(shù)字調(diào)變架構(gòu)為基礎(chǔ),會將特定子載波集進(jìn)一步指派給個別使用者。這表示它會使用數(shù)量已預(yù)先定義的子載波,將現(xiàn)有的802.11通道(20、40、80和160MHz寬)畫分成較小的子通道。此外,802.11ax標(biāo)準(zhǔn)也仿效現(xiàn)代化的LTE專有名詞,將最小的子信道稱為「資源單位」(RU),而當(dāng)中至少包含26個子載波。
AP會根據(jù)多使用者的流量需求來判斷如何配置信道,持續(xù)指派下鏈中所有可用的RU。它可能會將整個信道一次配置給一名用戶,如同現(xiàn)行的802.11ac,也有可能將通道進(jìn)行分配,以便同時服務(wù)多使用者(圖6)。
圖6、單一用戶使用通道,與使用OFDMA多任務(wù)相同通道中的不同用戶。
在使用者密集環(huán)境中,許多使用者通常會透過成效不彰的方式爭取使用通道的機(jī)會,現(xiàn)在,OFDMA機(jī)制會同時為多使用者提供較?。ǖ珜伲┑淖油ǖ?,進(jìn)而改善每位用戶平均傳輸率。圖7說明了802.11ax系統(tǒng)如何使用不同大小的RU進(jìn)行通道多任務(wù)。請注意,最小的通道可在每20MHz的帶寬中容納多達(dá)9名使用者。
圖7、使用不同大小的資源單位來細(xì)分Wi-Fi信道
表2顯示當(dāng)802.11ax AP和STA協(xié)調(diào)進(jìn)行MU-OFDMA作業(yè)時,可享有分頻多任務(wù)存取的使用者人數(shù)。
表2
多用戶上鏈作業(yè)
為了協(xié)調(diào)上鏈MU-MIMO或上鏈OFDMA傳輸,AP會將一個觸發(fā)訊框傳送給所有使用者。這個訊框會指出每位使用者的空間串流數(shù)量和/或OFDMA配置(頻率和RU大?。?。此外,當(dāng)中也會包含功率控制信息,好讓個別用戶可以調(diào)高或調(diào)低其傳輸功率,進(jìn)而平衡AP自所有上鏈?zhǔn)褂谜呓邮盏降墓β?,同時改善較遠(yuǎn)節(jié)點的訊框接收情況。AP也會指示所有使用者何時可以開始和結(jié)束傳輸。如同圖8所示,AP會傳送多使用者上鏈觸發(fā)訊框,告知所有使用者何時可以一起開始傳輸,以及所屬訊框的持續(xù)時間,以確保彼此能夠同時結(jié)束傳輸。一旦AP收到了所有使用者的訊框,就會回傳區(qū)塊ACK以結(jié)束作業(yè)。
圖8、協(xié)調(diào)上鏈多用戶作業(yè)
802.11ax的主要設(shè)計目標(biāo)之一,就是在使用者密集的環(huán)境中提供4倍以上的單一使用者傳輸率。為了實現(xiàn)此一目標(biāo),這項標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計人員指定802.11ax裝置必須支持下鏈和上鏈MU-MIMO作業(yè)、MU-OFDMA作業(yè),或是同時支持兩者,以應(yīng)對規(guī)模更大的同時用戶數(shù)量。
802.11ax MAC機(jī)制變更
為了改善密集部署情境中的系統(tǒng)層級性能以及頻譜資源的使用效率,802.11ax標(biāo)準(zhǔn)實作了空間重復(fù)使用技術(shù)。STA可以識別來自重迭基本服務(wù)組(BSS)的信號,并根據(jù)這項信息來做出媒體競爭和干擾管理決策。
當(dāng)正在主動收聽媒體的STA偵測到802.11ax訊框時,它就會檢查BSS色彩位(Color Bit)或MAC表頭文件中的MAC地址。如果所偵測的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU)中的BSS色彩與所關(guān)聯(lián)AP已發(fā)表的色彩相同,STA就會將該訊框視為Intra-BSS訊框。 然而,如果所偵測訊框的BSS色彩不同,STA就會將該框架視為來自重迭BSS的Inter-BSS框架。在這之后,只有在需要STA驗證框架是否來自Inter-BSS期間,STA才將媒體當(dāng)成忙碌中(BUSY)。不過,這段期間不會超過指定的訊框酬載時間。
盡管標(biāo)準(zhǔn)仍需定義某些機(jī)制來忽略來自重迭BSS的流量,在實作上,則可包含提高Inter-BSS訊框的空閑信道評估信號偵測(SD)門坎值,并同時降低Intra-BSS流量的門坎(圖9)。如此一來,來自鄰近BSS 的流量就不會造成不必要的通道存取競爭。
圖9、使用色碼進(jìn)行空閑通道評估
當(dāng)802.11ax STA使用色碼架構(gòu)的CCA規(guī)則時,它們也允許搭配傳輸功率控制來一同調(diào)整OBSS信號偵測門坎。這項調(diào)整可望改善系統(tǒng)層級性能以及頻譜資源的使用效率。除此之外,802.11ax STA也可調(diào)整CCA參數(shù),例如能量偵測層級和信號偵測層級。
除了使用CCA來判斷目前通道是否為閑置或忙碌中,802.11標(biāo)準(zhǔn)也采用了網(wǎng)絡(luò)配置矢量(NAV),這個時間機(jī)制會保持未來流量的預(yù)測,以供STA指出緊接在目前訊框后的訊框需要多少時間。NAV可做為虛擬載波感測,用來為802.11通訊協(xié)議作業(yè)至關(guān)重要的訊框確保媒體預(yù)約(例如控制框架以及RTS/CTS交換后的數(shù)據(jù)和ACK)。
負(fù)責(zé)開發(fā)高效率無線標(biāo)準(zhǔn)的802.11工作團(tuán)隊可能會在802.11ax標(biāo)準(zhǔn)中包含多個NAV字段,也就是采用兩個不同的NAV。同時擁有Intra-BSS NAV和Inter-BSS NAV不僅可協(xié)助STA預(yù)測自身BSS內(nèi)的流量,還能讓它們在得知重迭流量狀態(tài)時自由傳輸(圖10)。
圖10、MU PPDU交換和NAV設(shè)定范例
透過目標(biāo)喚醒時間省電
802.11ax AP可以和參與其中的STA協(xié)調(diào)目標(biāo)喚醒時間(TWT)功能的使用,以定義讓個別基地臺存取媒體的特定時間或一組時間。STA和AP會交換信息,而當(dāng)中將包含預(yù)計的活動持續(xù)時間。如此一來,AP就可控制需要存取媒體的STA間的競爭和重迭情況。802.11ax STA可以使用TWT來降低能量損耗,在自身的TWT來臨之前進(jìn)入睡眠狀態(tài)。另外,AP還可另外設(shè)定排程并將TWT值提供給STA,這樣一來,雙方之間就不需要存在個別的TWT協(xié)議。本標(biāo)準(zhǔn)將此程序稱為「廣播TWT作業(yè)」(圖11)。
圖11、目標(biāo)喚醒時間廣播作業(yè)范例
802.11ax帶來六大測試挑戰(zhàn)
由于導(dǎo)入許多先進(jìn)射頻技術(shù)與訪問控制機(jī)制,802.11ax系統(tǒng)的測試與設(shè)計驗證將面臨六大挑戰(zhàn),分別出現(xiàn)在誤差矢量幅度(EMV)、頻率錯誤、STA功率控制、存取點接收器靈敏度、上鏈帶內(nèi)散射與MIMO測試上。
更嚴(yán)格的EVM規(guī)定
現(xiàn)在802.11ax會托管1024-QAM的相關(guān)支持。此外,子載波之間的間隔只有78.125kHz。這意味著802.11ax裝置需要相位噪聲性能更出色的振蕩器,以及線性能力更優(yōu)異的射頻前端。而測量待測物(DUT)動作的測試儀器則會要求其EVM噪聲水平應(yīng)遠(yuǎn)低于DUT。
表3列出了802.11ax兼容裝置所應(yīng)符合的EVM等級。
表3
美國國家儀器(National Instruments, NI)的WLAN測試系統(tǒng)將射頻矢量信號收發(fā)器(VST)和NI WLAN Measurement Suite合而為一,以支持802.11ax信號的產(chǎn)生和分析。該軟件可支持自二元相位鍵移(MCS0)至1024-QAM(MCS10與MCS11)之間的波形。此外,NI的VST硬件可持續(xù)提供同級最佳的EVM準(zhǔn)位測量,以滿足射頻特性參數(shù)描述和生產(chǎn)作業(yè)需求。
絕對與相對頻率錯誤
OFDMA系統(tǒng)對頻率和頻率偏移有著極高的磁化率。因此,802.11ax多使用者OFDMA性能需要極為密切的頻率同步化和頻率偏移修正。此要求將確保所有STA都能在所配置的子頻道中運(yùn)作,并將頻譜泄漏的情況減至最低。此外,這項嚴(yán)格的時序需求也可確保所有STA都將同時進(jìn)行傳輸,以響應(yīng)AP的MU觸發(fā)訊框。
以4G LTE系統(tǒng)來說,基地臺會利用GPS授時頻率來同步所有相關(guān)裝置。然而,802.11ax AP不僅與這項優(yōu)勢無緣,還需要使用內(nèi)建的振蕩器充當(dāng)維護(hù)系統(tǒng)同步化的參考依據(jù)。之后,STA會自AP的觸發(fā)訊框擷取偏移信息,并據(jù)此調(diào)整內(nèi)部的頻率和頻率參考。
802.11ax裝置的頻率和頻率偏移測試將涉及下列測試:
.絕對頻率錯誤:DUT會傳送802.11ax訊框,而測試儀器則會使用標(biāo)準(zhǔn)參考來測量頻率和頻率偏移。結(jié)果將與目前802.11ac規(guī)格的所述數(shù)據(jù)相似,限制約為±20ppm。
.相對頻率錯誤:這將測試不屬于AP的STA參與上鏈多用戶傳輸以鏈接AP頻率的能力。測試程序包含兩個步驟。首先,測試儀器會將觸發(fā)框架傳送給DUT。
DUT將依照取自于觸發(fā)訊框的頻率和頻率信息進(jìn)行自適應(yīng)。接著,DUT會使用已修正頻率的框架做出回應(yīng),而測試儀器則會測量這些框架的頻率錯誤。在載波頻率偏移和時序補(bǔ)償完成后,這些限制將密切維持在相對于AP觸發(fā)訊框僅不到350 Hz和±0.4微秒的程度(圖12)。
圖12、相對頻率錯誤測量的設(shè)定
STA功率控制
與降低頻率和頻率錯誤需求一樣,AP于上鏈多使用者傳輸期間接收的功率,不應(yīng)出現(xiàn)多個使用者之間功率差異過大的情況。因此,AP必須控制每個獨(dú)立STA的傳輸功率。AP可以使用觸發(fā)訊框,并于當(dāng)中包含各STA的傳輸功率信息。開發(fā)人員只需使用與頻率錯誤測試相似的兩步驟程序,即可完成這項功能的測試。
存取點接收器靈敏度
鑒于AP會充作頻率和頻率參考之用,測試802.11ax AP的接收器靈敏度成為一大挑戰(zhàn)。正因如此,測試儀器需要在傳送封包至AP之前鎖定AP,以利封包錯誤率靈敏度測試的進(jìn)行。
在傳送觸發(fā)訊框以啟動AP之后,測試儀器會配合AP調(diào)整自身的頻率和頻率,然后透過使用預(yù)期設(shè)定的封包(數(shù)量已預(yù)先定義)回應(yīng)AP DUT。
802.11ax采用的相對頻率錯誤限制相當(dāng)嚴(yán)格,這也正是難題所在。測試儀器需要自AP傳送的觸發(fā)訊框擷取極為精確的頻率和頻率信息。儀器可能需要針對多個觸發(fā)框架執(zhí)行這項計算,以確保頻率和頻率同步化順暢無礙。因此,這項程序可能會大幅延誤測試程序的進(jìn)度。
若要加快測試程序的腳步,其中一個可行的解決方案便是讓AP匯出其頻率參考,好讓測試設(shè)備能據(jù)此鎖定自身頻率。如此即可跳過根據(jù)觸發(fā)訊框進(jìn)行的初期同步化程序,并縮短AP接收器靈敏度測試的所需時間。
上鏈帶內(nèi)散射
在STA以MU-OFDMA模式運(yùn)作期間,它們會使用由AP決定的RU配置來上傳數(shù)據(jù)至AP。也就是說,STA只會使用通道的一部分。802.11ax標(biāo)準(zhǔn)可能會指定上鏈帶內(nèi)散射測試,以描述和測量在傳輸器只使用部分頻率配置期間所發(fā)生的散射(圖13)。
圖13、潛在上鏈帶內(nèi)散射測試屏蔽
多使用者和更高階次的MIMO
若在MIMO作業(yè)中使用多達(dá)8個天線測試802.11ax裝置,其結(jié)果可能會與個別及連續(xù)測試每個信號鏈大不相同。舉例來說,來自各個天線的信號可能會對彼此造成負(fù)面干擾,并影響到功率和EVM性能,進(jìn)而對傳輸率帶來負(fù)面且顯著的影響。
測試儀器需要支持每個信號鏈的局部振蕩器亞毫微秒同步化,以確保多個通道的相位微調(diào)和MIMO性能不會發(fā)生問題。NI的測試解決方案是以NI VST為基礎(chǔ)所建置而成,采用了專利的軟硬件技術(shù),可提供靈活、大規(guī)模的MIMO設(shè)定,搭配使用多達(dá)8個、16個甚或64個同步通道。
備妥測量儀器 應(yīng)對802.11ax新挑戰(zhàn)
802.11ax可將密集環(huán)境的每位用戶平均數(shù)據(jù)傳輸率提升4倍,而MU-MIMO和MU-OFDMA等形式在內(nèi)的多使用者技術(shù),則是促成此一效率的最大幕后功臣之一。針對人口密集環(huán)境做出的此一頻譜使用改善,可望以前所未見的速度推廣802.11ax的采用。然而,此一功能的實作也會為負(fù)責(zé)實現(xiàn)上述工程奇跡的科學(xué)家、工程師和技術(shù)人員帶來全新的挑戰(zhàn)。
彈性十足且模塊化的平臺,提供了備有簡潔振蕩器與低EVM準(zhǔn)位的高性能硬件,可用來進(jìn)行子載波間距密度為以往4倍的1024-QAM測量。WLAN Measurement Suite走在802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的最新發(fā)展尖端,可協(xié)助開發(fā)人員設(shè)計、描述、驗證和測試802.11ax裝置,做好萬全準(zhǔn)備,以迎接多使用者革命的到來。
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