IEEE 802.11ax站點(diǎn)上行鏈路準(zhǔn)確性測(cè)試方案

羅德與施瓦茨(以下簡(jiǎn)稱“R&S”公司)信號(hào)發(fā)生器和頻譜分析儀可用于測(cè)試 IEEE 802.11ax 站點(diǎn)上行鏈路準(zhǔn)確性。這一方案可支持測(cè)量 HE TB PPDU 傳輸?shù)臍堄噍d波頻率誤差和定時(shí)準(zhǔn)確性等測(cè)試項(xiàng)。

您的任務(wù)

無(wú)線連接已經(jīng)在全世界廣泛使用，并經(jīng)歷了巨大的演變。為實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量，傳統(tǒng) WLAN 引入了新的物理層增強(qiáng)，例如更寬的帶寬、MIMO 和更高階調(diào)制方案等。為應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁擠帶來的挑戰(zhàn)，即將出臺(tái)的新 IEEE 802.11ax 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在將專注于增加整體傳輸效率。新標(biāo)準(zhǔn)中最重要的變化是為在上行鏈路和下行鏈路引入 OFDMA 技術(shù)，這在提高靈活性的同時(shí)也增加了設(shè)備的復(fù)雜性。為確保未來 WLAN IEEE 802.11ax 設(shè)備和服務(wù)的成功實(shí)施，很顯然需要進(jìn)行新測(cè)試以便驗(yàn)證互通性。

尤其對(duì)于 OFDMA 上行鏈路(也稱為基于觸發(fā)的高效 (HE TB) PPDU)，所有設(shè)備都須在定義的極限值內(nèi)運(yùn)行，這點(diǎn)非常重要。由于多個(gè)站點(diǎn) (STA) 參與 HE TB PPDU 傳輸，為了減輕干擾問題，所有參與傳輸?shù)?STA 必須在傳輸時(shí)間、頻率、采樣時(shí)鐘和功率保持同步。

下行鏈路的接入點(diǎn) (AP) 發(fā)送觸發(fā)幀，之后在上行鏈路進(jìn)行 HE TB PPDU 傳輸。此觸發(fā)幀將被發(fā)送到所有站點(diǎn)，以便協(xié)調(diào)上行鏈路傳輸。

觸發(fā)幀包含有效載荷長(zhǎng)度、帶寬、資源單元 (RU) 分配以及調(diào)制方案等信息。每個(gè) STA 都需要將其 LO 頻率與觸發(fā)幀的頻率保持同步。此外，在觸發(fā)幀結(jié)束后的特定短幀間間隔 (SIFS) 之后才能開始傳輸上行鏈路信號(hào)。

由于 STA 只占用一小部分可用帶寬 (OFDMA)，所以必須確保信道內(nèi)的無(wú)用發(fā)射水平始終低于特定限值，以確保不會(huì)干擾其它站點(diǎn)。

測(cè)試與測(cè)量解決方案

R&S的信號(hào)發(fā)生器和頻譜分析儀可以生成所需的觸發(fā)幀并分析 STA 的響應(yīng)。比如，SGT100A 矢量信號(hào)發(fā)生器會(huì)將用戶可自定義的觸發(fā)幀發(fā)送到被測(cè) STA。作為響應(yīng)，STA 發(fā)送 HE TB PPDU 幀，該信號(hào)進(jìn)入FSW 進(jìn)行分析。兩種測(cè)試與測(cè)量?jī)x器都使用 10 MHz 參考信號(hào)以實(shí)現(xiàn)頻率同步。SGT100A 另外還會(huì)向 FSW 提供觸發(fā)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。用戶可充分配置觸發(fā)幀，包括用于指定所有站點(diǎn)信息(比如有效載荷長(zhǎng)度)以及各被測(cè) STA 信息(比如 RU 分配)所需的所有“常用信息”和“用戶信息”字段。

CFO 誤差

根據(jù)IEEE 802.11ax規(guī)定，STA 需要預(yù)先補(bǔ)償載波頻率偏置 (CFO) 誤差，以防止不同的參與 STA 之間的載波間干擾。在補(bǔ)償后，CFO 殘留誤差的絕對(duì)值(相對(duì)于觸發(fā)幀)必須小于 350 Hz。

對(duì)于此測(cè)試，信號(hào)發(fā)生器會(huì)模擬發(fā)送觸發(fā)幀的 AP。由于信號(hào)發(fā)生器與頻譜分析儀都使用 10 MHz 參考信號(hào)，所以兩者之間幾乎沒有頻率誤差。因此，頻譜分析儀能夠準(zhǔn)確地測(cè)量 STA 的殘留 CFO(相對(duì)于觸發(fā)幀)。

定時(shí)準(zhǔn)確性

參與的 STA 必須在觸發(fā)幀結(jié)束后的特定 SIFS 時(shí)間間隔之后，才能開始 HE TB PPDU 傳輸。STA 必須滿足定時(shí)準(zhǔn)確性要求(SIFS 為 ±0.4 μs);也就是說，必須在觸發(fā)幀結(jié)束后的 SIFS ± 0.4 μs 時(shí)間周期之內(nèi)才能開始傳輸(見圖 1)。

在此測(cè)試中，信號(hào)發(fā)生器會(huì)再次發(fā)送觸發(fā)幀。信號(hào)發(fā)生器也會(huì)向頻譜分析儀發(fā)送表明觸發(fā)幀結(jié)束的觸發(fā)信號(hào)。因此，頻譜分析儀能夠準(zhǔn)確地測(cè)量觸發(fā)幀和HE TB PPDU傳輸開始時(shí)刻之間的用時(shí)。

將測(cè)得時(shí)間減去特定 SIFS(在 2.4 GHz 頻段中為 10 μs，在 5 GHz 頻段中為 16 μs)，可以計(jì)算出 STA 的定時(shí)誤差。

Unused tone error為確保不會(huì)干擾其它站點(diǎn)，信道內(nèi)的 STA 無(wú)用發(fā)射水平必須始終低于特定限值(見圖 2)。

在此測(cè)試中，F(xiàn)SW 可對(duì)Unuaws tone error進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，包括自動(dòng)限值線計(jì)算。由于具體限值取決于被測(cè)站點(diǎn)的調(diào)制方案以及 RU 規(guī)模，因此上述計(jì)算非常方便。同樣，需要信號(hào)發(fā)生器發(fā)送觸發(fā)幀，以便激發(fā)傳輸。

關(guān)于羅德與施瓦茨

羅德與施瓦茨是測(cè)試與測(cè)量、系統(tǒng)與方案、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商。公司成立已超過85年，總部設(shè)在德國(guó)慕尼黑，在全球70多個(gè)國(guó)家設(shè)有子公司。作為一家獨(dú)立的科技集團(tuán)，羅德與施瓦茨創(chuàng)新性的產(chǎn)品和解決方案為全球工業(yè)及政府客戶提供了一個(gè)更安全與互聯(lián)的世界。截至2021年6月30日，羅德與施瓦茨公司在全球擁有約13000名員工。

原文標(biāo)題：談?wù)?a href="http://www.ttokpm.com/tags/wi-fi/" target="_blank">Wi-Fi應(yīng)用的那些事兒 | 依據(jù) WLAN IEEE 802.11ax標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)試上行鏈路準(zhǔn)確性

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審核編輯：湯梓紅