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5G Wi-Fi时代,802.11ac设备面临的大批量测试挑战
这一增长的带宽几乎淘汰了以前针对802.11n测试而设计的所有测试仪(受限于最多40 MHz的信道)。与802.11n测试仪相比,针对802.11ac测试需求设计的测试仪需要2至4倍的采样速率才能捕获整个信道带宽。这样高的采样速率意味着需要捕获2至4倍的数据点,如果未在数据传输和处理领域进行相关的改进的话,这就会增加数据传输处理时间。
非连续信道测试——80+80 MHz信道
非连续信道配置可以为芯片供应商提供最大的灵活性,使他们开发出的单芯片组可以在提供一个或多个80 MHz信道的国家或地区使用。非连续信道的测试给测试设备带来了另一个挑战,因为两个80 MHz信道可以在频率上相隔很远。比如,就图2而言,对于一台在美国使用的设备,第一个80 MHz信道可能是5210 MHz,第二个80 MHz信道可能是5775 MHz——间隔565 MHz。
图4:80+80非连续模式可能的信道配置。
测试设备的单个矢量信号分析仪(VSA)无法测量这种方案(两个信道同时传输),除非它有645 MHz以上的瞬时带宽。要想测试设备既具有能够进行这种测量所需的足够动态范围(由模数转换器位分辨率决定)和足够高的采样速率(1.3 GHz以上),又有比较高的成本效益,这是不可能的。最好的方案是使用并行VSA以不同的信道中心频率同时捕获两种信号。这样就可以通过更高动态范围的模数转换器实现成本更低、灵活性更高的解决方案,从而获得更优的信号测量特性,同时在更低的采样速率下工作,进而优化成本。
要测试更多频带——必须测试5 GHz
802.11ac设备只在5 GHz频带中工作。当然,这意味着用来测试802.11ac设备的任何测试设备都必须支持5 GHz频带。更为重要的是,802.11ac芯片组还支持2.4 GHz频带,并支持使用802.11 a/b/g/n等以前的WLAN标准,以提供向后兼容性。由于5 GHz频带包含更多信道(将近1 GHz频谱)并且每个标准都有各自独有的需要验证的调制速率和特性,所以这往往会增加测试时间。
全新的调制技术——256 QAM
为了实现更高的频谱利用率,802.11ac支持使用256 QAM调制技术。这项技术可以提供比802.11n所用的最大的64 QAM调制技术多4倍的符号。这就给测试设备提出了新的要求:现在必须测量更加严格的EVM指标——802.11ac中256 QAM调制方案的EVM指标为-32 dB。为了满足改进的EVM指标,测试设备需要更好的噪声性能,因为256 QAM调制方案的更高符号密度对噪声的耐受能力不如64 QAM。
图5:802.11n 64 QAM调制方案与802.11ac 256 QAM调制方案的对比。
噪声性能由热噪声和相位噪声决定。相位噪声性能尤其重要,因为802.11ac的工作频率为5 GHz,而相位噪声往往会随着频率的增加而增加,因此与在2.4 GHz频率下测试802.11n信号相比,在5 GHz频率下测试802.11ac信号时,测试设备具有更高的性能是至关重要的。