- Wi-Fi MIMO 802.11n的優(yōu)勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn)

來(lái)源:litepoint 作者:litepoint2013年07月09日 18:10
[導(dǎo)讀] 多年來(lái),多徑接收是一項(xiàng)避免使用或者用來(lái)作補(bǔ)償使用的技術(shù),這是因?yàn)楫?dāng)電磁波以直接或間接路徑到達(dá)接收天線時(shí),它們相位不同,并且會(huì)互相干擾。在模擬電視時(shí)代,多徑信號(hào)會(huì)產(chǎn)生圖像重影;同時(shí)無(wú)線電信號(hào)也會(huì)受到信號(hào)衰落和信噪比變化的影響。
關(guān)鍵詞:MIMO802.11nwi-fiLitePoint

  同樣,如果相互干擾存在于接收機(jī)之間,也將使接收信號(hào)惡化(圖3)。

  如果在其它的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都關(guān)閉的情況下,對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試,不可能得到實(shí)際的兼容性能。為了測(cè)量實(shí)際的兼容性能,一個(gè)Wi-Fi MIMO設(shè)備需要為每個(gè)發(fā)射機(jī)配備單獨(dú)的VSA(例如:一個(gè)NxN測(cè)試方案——圖4)。

  圖4有4個(gè)發(fā)射機(jī)的MIMO待測(cè)設(shè)備的NxN測(cè)試解決方案有著單獨(dú)的射頻輸入到單獨(dú)的測(cè)試裝置和矢量信號(hào)分析儀

  同樣,測(cè)試多個(gè)接收機(jī)也需要有獨(dú)立的信號(hào)源同時(shí)發(fā)送不同的數(shù)據(jù)包,這是一種價(jià)格昂貴的測(cè)試方案。

  Wi-Fi MIMO的單盒測(cè)試

  圖5一個(gè)單盒測(cè)試裝置連接一個(gè)多口測(cè)試適配器工作來(lái)實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)發(fā)射機(jī)同時(shí)工作和發(fā)射信號(hào)時(shí)對(duì)Tx1和Tx2的信號(hào)選路以及分離

  有一種成本較低的MIMO測(cè)試的替代方案,采用單盒和創(chuàng)新的開(kāi)關(guān)適配器(圖5)。這樣,可以讓所有的發(fā)射機(jī)同時(shí)發(fā)射數(shù)據(jù),同時(shí)只允許一路信號(hào)進(jìn)入到一個(gè)測(cè)試裝置的射頻輸入口和單獨(dú)的VSA。這個(gè)信號(hào)由于受到來(lái)自其他發(fā)射機(jī)信號(hào)的干擾,從而測(cè)得的此信號(hào)矢量誤差幅度(EVM)將會(huì)是實(shí)際值。連續(xù)依次選通每個(gè)發(fā)射機(jī),當(dāng)每一路發(fā)射信號(hào)處于可能的干擾下并工作在最大負(fù)荷下(如:所有的功放滿負(fù)荷工作)時(shí),我們就可以測(cè)量每個(gè)發(fā)射機(jī)的EVM值。

  雖然這不是一個(gè)全面的NxN解決方案,速度也不快,但是這個(gè)測(cè)試過(guò)程可以找出不利的耦合問(wèn)題,并且驗(yàn)證發(fā)射機(jī)是否正常工作。

  另一種可選的發(fā)射機(jī)測(cè)試方法是使用一個(gè)單盒測(cè)試裝置來(lái)抓取所有DUT發(fā)射機(jī)發(fā)出的復(fù)合信號(hào)并測(cè)量此復(fù)合信號(hào)的EVM(圖6)。相對(duì)于連續(xù)測(cè)試,這種方法的分析更快捷。然而,它并不提供單發(fā)射機(jī)的EVM測(cè)量。

  圖6兩個(gè)發(fā)射機(jī)同時(shí)工作復(fù)合信號(hào)由合路器合成后輸入到單盒測(cè)試裝置

  復(fù)合信號(hào)的EVM,功率譜密度和幅度隨時(shí)間變化的情況可被用來(lái)判定是否所有的發(fā)射機(jī)工作正常。雖然它不能顯示是哪一個(gè)發(fā)射機(jī)不正常,但是這對(duì)于快速測(cè)量和測(cè)試質(zhì)量的保證,已經(jīng)是綽綽有余了。

  多端口適配器還能被用于接收機(jī)測(cè)試。這次是一個(gè)VSG信號(hào)同時(shí)傳送到DUT的所有接收端口(圖7)。

  圖7一個(gè)單一的信號(hào)發(fā)送到Rx1Rx2和Rx3接收機(jī)的靈敏度是可以預(yù)知的

  如果有偏差,這表明其中的一個(gè)或者多個(gè)存在問(wèn)題;如果沒(méi)有偏差,可以認(rèn)為全部是好的。誤包率(PER)測(cè)試在這里不起作用,因?yàn)榧词挂粋€(gè)接收機(jī)工作不正常,由于受到其他接收機(jī)的影響,PER也可能小于正常值。這個(gè)測(cè)試必須確保有相當(dāng)高的靈敏度,在保證質(zhì)量的前提下,是一種快速鑒別接收機(jī)是否工作的方法。

  成本和折衷

  隨著當(dāng)今無(wú)線技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線產(chǎn)品的產(chǎn)量很大并且價(jià)格低廉。這對(duì)價(jià)值鏈的開(kāi)發(fā)者(如:芯片廠商和ODM廠商)產(chǎn)生了較大的壓力,他們會(huì)提出低成本但同時(shí)又能快速轉(zhuǎn)量產(chǎn)的解決方案。開(kāi)發(fā)商不會(huì)花時(shí)間用時(shí)序分析儀器對(duì)他們?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試。他們需要的是僅捕捉少量數(shù)據(jù)就能提供快速全面分析的測(cè)試系統(tǒng)。

  在確保產(chǎn)品質(zhì)量方面,不需要去驗(yàn)證設(shè)計(jì),因?yàn)轵?yàn)證設(shè)計(jì)是在研發(fā)階段就做好的。這里,測(cè)試僅是去找出由于生產(chǎn)而非設(shè)計(jì)上的原因所產(chǎn)生的不合格的產(chǎn)品。雖然沒(méi)有強(qiáng)制規(guī)定研發(fā)的測(cè)試架構(gòu)要和生產(chǎn)的測(cè)試架構(gòu)一樣,但是如果兩者有相同的平臺(tái),這將有利于對(duì)發(fā)生的問(wèn)題追根溯源,說(shuō)不定這是個(gè)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤呢?可以查看以前的測(cè)試記錄,返回去尋找問(wèn)題根源,而不必花很大精力在查找兩個(gè)或者多個(gè)測(cè)試架構(gòu)之間的差異上面。

  毫無(wú)疑問(wèn),隨著MIMO的普及和數(shù)量的增加,減少測(cè)試時(shí)間和限制生產(chǎn)成本將一直貫穿于MIMO的研發(fā)和生產(chǎn)階段。

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