应对5G WiFi 新一代无线测试的挑战

　　如图1.所示，这是在美国地区针对新宽带信道需求的一个频谱的图，其中也包括了一个80+80MHz的非连续带宽的模式。主要原因是从5490 MHz到5730 MHz的这段频谱中有一部分已经被气象雷达占用，为了避免相互的干扰，只能选用不连续的两个80 MHz带宽组合成160 MHz的带宽。这两种情况都被列入标准中作为可选项。

　　图1. IEEE 802.11 ac在美国地区的频带分布

　　802.11ac对于20和40 MHz带宽的定义与802.11n是一致，即子载波和导频数和它们的位置都不变，这也是这两种标准相兼容所必须的条件。对于802.11ac标准中新的内容，不管是80MHz，160MHz还是80+80 MHz，与80 MHz有着同样的定义方法，只不过后两者考虑是的是2个80 MHz信道的载波分配。

　　从帧结构上看，802.11ac的系统能够探测接入设备的帧结构里所包含的前导码(preample)和导频信号 (pilot)，来区分接入设备使用的是何种标准，并自适应，这就是后向兼容。802.11n和802.11ac的帧结构如下图 (图2)。

　　图2. 802.11n 与802.11ac的帧结构的对比

　　从这两个帧结构里可以看到，最前面的3个部分：短码部分(short training field-STF),长码部分(long training field-LTF)和信号部分(signal field-SIG) 是用来兼容现有标准的(即802.11a/b/g/n)，也就是它们都有一个开头字母L，代表的Legacy的含义。第四个部份VHT-SIG-A第一个码字是BPSK调制信号，而第二个码字则旋转了90°，为QBPSK，用来区分HT 和VHT模式。在802.11ac中的VHT-STF用来改善在MIMO传输中的自动增益控制。紧跟在VHT-STF后面的是VHT-LTF，即长训练序列，它为接收机提供了在发射天线和接收天线之间进行MIMO预估信道测算的比特。根据空分码流的总数可以分为1,2,4,6 或者8 个VHT-LTF。在802.11ac中，1， 2 或者4个VHT-LTF进行直接映射，又增加了6或者8个VHT-LTF用于最大8 个空分码流的应用。VHT-SIG-B描述了所要传输的数据长度、调制方式和编码方式(即MCS)是单个用户还是多用户的模式。

　　802.11ac的测试需要

　　表4中列举了802.11ac标准规范中对发射机和接收机的测试要求，这些要求跟802.11n很类似，并增加了一些针对802.11ac的新的测试项目和规范。这些规范目前还在不断地完善过程中，要了解最新的802.11ac的规范，请访问IEEE 的网站www.ieee802.org， 针对发射机的测试规范请参见章节22.3.19， 针对接收机的规范可参见章节22.3.20. 除此之外，还要考虑通过产品设计的功能测试和性能测试，以保证产品的性能和互通性等。

　　802.11ac对设计和测量的挑战

　　802.11ac的一些新的特性使得测试这些产品出现新的挑战，256QAM技术要求在接收和发射电路中有良好的矢量误差(EVM),在星座图测量中要求也更为复杂、精确。矢量信号分析设备，安捷伦89600 VSA软件提供了详细分析802.11 ac信号矢量信号的分析，以便洞察其信号出错情况，做出更好的调整和更改，同时还支持4x4的MIMO测量。

　　另一个测量挑战出现在测量数字预失真(DPD)，为了改善失真，需要产生和测量占用带宽高出3-5倍带宽范围内的功率放大器的线性特征。安捷伦SystemVue W1716 DPD Builder软件能够提供一个自动数字线性失真设计测试应用。该软件产生一个激励波形，下载到信号源，信号源产生的信号通过功率放大器后使用信号分析仪接受放大后的信号，并将信号解调出来，传输给测试电脑，软件通过对比激励波形和接收到的波形判断失真情况，从而达到测量和分析功能。如下图：

　　图3. 数字预失真构建的系统配置图