802.11ax測試 - 了解802.11ax高效無線的原理及應用
更嚴格的EVM要求
802.11ax標準現在要求1024-QAM支持。 另外,子載波彼此之間的間隔只有78.125KHz。 這意味著802.11ax設備需要具有更低相位噪聲的振蕩器,且RF前端具有更好的線性度。 測量DUT行為的測試儀器反過來要求其EVM本底噪聲明顯低于DUT。
下表列出了符合802.11ax標準的設備可能必須滿足的EVM級別。
表3. 802.11ax EVM要求
NI WLAN測試系統將RF矢量信號收發器(VST)與NI WLAN測量套件相結合,以支持802.11ax信號的生成和分析。 該軟件支持從BPSK (MCS0)到1024-QAM (MCS10和MCS11)的波形。 此外,NI VST硬件始終為RF特性分析和生產測試需求提供出色的EVM本底噪聲測量。
絕對和相對頻率誤差
OFDMA系統對頻率和時鐘偏移具有非常高的靈敏性。 因此,802.11ax多用戶OFDMA性能需要非常嚴格的頻率同步和時鐘偏移校正。 這確保所有STA在其分配的子信道內精確地操作,最大程度減少頻譜泄漏。 另外,嚴格的時序要求保證了所有STA在響應AP的MU觸發幀時同時發送。
對于4G LTE系統,基站的一大優勢是采用GPS馴服時鐘來實現所有相關設備的同步。 然而,802.11ax AP可能不會這樣奢侈,它們必須使用其內置振蕩器作為參考時鐘來保持系統同步。 然后,STA從AP獲取的觸發幀中提取偏移信息來調整其內部時鐘和頻率參考。
802.11ax設備的頻率和時鐘偏移測試將涉及以下測試:
絕對頻率誤差: DUT發送802.11ax幀,測試儀器根據標準參考值測量頻率和時鐘偏移。 這將與當前802.11ac規范的規定類似,限制值約為±20ppm。
圖 14. 簡單的絕對頻率誤差測量裝置
相對頻率誤差: 用于測試參與上行鏈路多用戶傳輸的非AP STA將其頻率調整為與AP的頻率一致的能力。 測試過程分為兩個步驟。 首先,測試儀器向DUT發送觸發幀。 DUT根據從觸發幀導出的頻率和時鐘信息調整自身的頻率和時鐘。 然后DUT通過頻率校正幀進行響應。 測試儀器測量的是這些幀的頻率誤差。 經過載波頻率偏移和定時補償之后,這些誤差的上下限嚴格保持在大約350 Hz和±0.4μs附近(相對于AP的觸發幀)。
圖 15. 相對頻率誤差測量裝置
STA電源控制
與降低頻率和時鐘誤差要求類似,對于所有用戶,AP在上行鏈路多用戶傳輸期間接收的功率不應有很大的差異。 這要求AP控制每個STA的發射功率。 AP可以使用包含每個STA的發射功率信息的觸發幀來進行控制。 開發人員可以通過兩個步驟測試此功能,方法與頻率誤差測試類似。
接入點接收機靈敏度
由于AP用作為時鐘和頻率參考,測試802.11ax AP的接收機靈敏度會存在額外的挑戰。因此,在向AP發送數據包已進行數據包誤碼率靈敏性測試之前,測試儀器必須鎖定到AP。
當AP發送觸發幀開始啟動時,測試儀器會調整其頻率和時鐘以匹配AP,然后按照預期的配置,發送預定數量的數據包來響應AP DUT。
挑戰來自于802.11ax的嚴格相對頻率誤差上下限。 測試儀器必須從AP發送的觸發幀中得到非常精確的頻率和時鐘信息。 這可能需要對多個觸發幀執行此計算,以確保正確的頻率和時鐘同步。 因此,該過程可能會給測試程序帶來顯著的延遲。
加速測試程序的一個解決方法是讓AP導出其參考時鐘,以便測試設備可以將其時鐘鎖定到參考時鐘。 這避免了基于觸發幀的初始同步過程,從而縮短AP接收機靈敏度測試時間。
上行帶內輻射
當STA在MU-OFDMA模式下工作時,根據AP定義的RU分配向AP發送數據包。 也就是說,STA只使用了通道的一部分。 802.11ax標準可能會對上行鏈路帶內輻射測試進行規定,以分析和測量發射機僅使用部分頻率分配時產生的輻射。
圖 16. 上行帶內輻射測試的部分掩模
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- 第 2 頁:共享信道
- 第 3 頁:多用戶操作模式
- 第 4 頁:RU類型比較
- 第 5 頁:802.11ax測試
- 第 6 頁:多用戶和更高階的MIMO
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( 發表人:黃昊宇 )