首批支持新的WLAN標準IEEE802.11ac的智能手機很快將進入消費者手中，其允許用戶體驗更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。盡管用戶受益于此，這對于設(shè)備制造商卻是一個挑戰(zhàn)。新技術(shù)對所使用的部件提出了極高的要求。羅德與施瓦茨(R&S)公司的高、中檔儀器都能支持IEEE802.11ac測量，為設(shè)備制造商的產(chǎn)品提供高性價比測量系統(tǒng)。
無線通信從根本上改變了人們在居所、辦公場所和閑暇時間的生活。通過WLAN使用智能手機或平板電腦訪問因特網(wǎng)正變得越來越尋常。這一趨勢將持續(xù)，因為WLAN越來越多地被諸如電視機頂盒與電視機之類的設(shè)備所支持，移動無線網(wǎng)絡(luò)運營商也指望WLAN降低其自身網(wǎng)絡(luò)負載。對數(shù)據(jù)速率的需求也日益增加，例如，需要傳輸HD高清品質(zhì)的視頻或者使用云服務(wù)。
這些高數(shù)據(jù)速率要求更多的信號帶寬，這只能在更高的頻帶中獲取。因此，新的WLAN標準IEEE802.11ac也使用5GHz頻帶上的80MHz和160MHz帶寬，使得數(shù)據(jù)速率可達數(shù)Gbit/s。在當前的WLAN標準IEEE802.11n中，帶寬最高仍然只有40MHz，最大數(shù)據(jù)速率為600Mbit/s。
如果該頻段內(nèi)沒有一個連續(xù)的160 MHz的頻帶，可以將兩個80MHz的信道(信道捆綁)合并。兩個80MHz的信道既可以分開合并，也可以連續(xù)合并。802.11ac標準中引入的其他功能包括高至256 QAM的更高階調(diào)制，以及擴展支持多達8根天線的MIMO和多用戶MIMO(Multi-user MIMO)技術(shù)。
高階調(diào)制確保良好的信號質(zhì)量
IEEE802.11ac標準不僅僅支持目前標準中所使用的調(diào)制方式(BPSK、QPSK、16QAM和64QAM)，也支持256 QAM調(diào)制。根據(jù)當前的信道質(zhì)量，無線設(shè)備確定使用何種調(diào)制方式。如果信道質(zhì)量在連接期間提高或降低，系統(tǒng)會選擇更高階或更低階的調(diào)制方式。為了允許在5/6編碼速率下進行256QAM的傳輸，IEEE規(guī)定誤差矢量幅度(EVM)最多為-32 dB(2.5%)。對于64 QAM來說，可容忍的EVM為-27dB(4.4%)。
在多用戶MIMO的情況下，由于信道的多徑特性和使用波束賦形技術(shù)，WLAN交換機可以同時在相同頻率下服務(wù)多個用戶，每一用戶都分配單個空分復(fù)用的數(shù)據(jù)流。使用單用戶MIMO，發(fā)射機和接收機之間每一條新增的路徑都會提高信噪比，從而增加單個獨立的接收機的吞吐率。盡管多用戶MIMO提升了整體系統(tǒng)容量，每增加一個空間數(shù)據(jù)流導(dǎo)致更高的噪聲水平(即降低信噪比)。特別注意的是，如需對256 QAM信號進行解調(diào)，則要保證EVM低于-32dB。
頻率響應(yīng)需求也更高。在發(fā)射機端和接收機端，需要在一個帶寬區(qū)間內(nèi)具有恒定的頻率響應(yīng)，該信號帶寬四倍于 802.11n標準。不理想的幅頻和相頻響應(yīng)會導(dǎo)致更高的EVM--使高階調(diào)制(例如在256QAM的情況下)傳輸更困難。
數(shù)字預(yù)失真不補償非線性效應(yīng)
為了滿足這些需求，諸如放大器和混頻器之類的部件在一定頻帶范圍內(nèi)必須具有較低的固有噪聲，且具有線性特征。盡管噪聲成分不能從信號中移除，數(shù)字預(yù)失真可以對非線性效應(yīng)做出補償。放大器制造商必須在保持設(shè)備電池低能耗，限制非線性效應(yīng)以及相關(guān)信號質(zhì)量下降之間做出折中。在較高的功率范圍內(nèi)，可以達到高效率。同時，非線性效應(yīng)使得1dB的增益壓縮點性能惡化。然而，通過對器件的非線性進行測量、建?？梢栽跀?shù)字域補償這些效應(yīng)。在放大器之前，信號被數(shù)字預(yù)失真，即與放大器的失真特性相反的函數(shù)作用在數(shù)字基帶上。在放大器之后，放大器消除失真和預(yù)失真。其結(jié)果為線性放大信號。
IEEE 802.11ac所要求的測試是之前標準的測試的擴展。發(fā)射機測試包括發(fā)射頻譜模板、頻譜平坦度、發(fā)射中心頻率和調(diào)制精確度的測試。在接收機端，主要測試為接收機最小輸入靈敏度、鄰道選擇性、非鄰道選擇性、接收機最大輸入電平和空閑信道評估(CCA)靈敏度測試。802.11ac部件(例如放大器、轉(zhuǎn)換器或芯片組)的開發(fā)者和制造商需要使用信號源和分析儀，其在5GHz頻帶下提供至少160MHz的I/O調(diào)制和分析帶寬。
R&S測試解決方案
R&S公司提供了從研發(fā)、生產(chǎn)以及各種實驗室應(yīng)用認證等測試解決方案。
新一代R&S SMBV100A矢量信號發(fā)生器和R&S FSV信號與頻譜儀是該項任務(wù)的理想選擇。SMBV100A是世界上首臺能夠自身在160MHz射頻帶寬下生成WLAN信號的矢量信號發(fā)生器，即，無需額外的設(shè)備或者外接PC。將R&S SMBV100A和R&S FSV組合可以使得各種發(fā)射機和接收機測量簡單易行。所有所需信號的生成和分析功能都包括其中，可以手動執(zhí)行，或者使用程序控制。
R&S SMBV100A提供了一系列的功能：不同WLAN信號(802.11 a/b/g/n/ac)的不同突發(fā)數(shù)據(jù)可以使用幀塊配置混合--例如，802.11ac規(guī)定的160MHz突發(fā)數(shù)據(jù)可以和IEEE 802.11 n和802.11 ac信號混合發(fā)射，以模擬某個訪問節(jié)點可能發(fā)生的WLAN業(yè)務(wù)流。對于MIMO測試來說，最多可以支持8根天線;對于靜態(tài)傳輸信道模擬測試來說，SMBV可以計算出每根發(fā)射天線的信號，把這些信號經(jīng)過一定的幅度和相位延遲處理后，再進行數(shù)字疊加，直接模擬出到達每根接收機天線端的信號。高斯白噪聲可以疊加到信號中，模擬接收機射頻端噪聲。
該功能與802.11ac信號的信號發(fā)生器的高質(zhì)量信號的需求吻合。在5.7GHz的頻帶下，160MHz帶寬的信號在256QAM調(diào)制方式下誤差矢量幅度極佳，只有-47dB。R&S SMBV100A也具有卓越的平坦性頻率響應(yīng)，在160MHz帶寬下只有0.2dB。
為了分析802.11ac信號，R&S FSV運行諸如雜散帶外發(fā)射、鄰信道泄露比以及全面的調(diào)制參數(shù)時域測量之類的頻譜測量。用戶可以輕而易舉地在各種測量模式之間切換，并且以圖表的形式顯示關(guān)鍵結(jié)果。觸摸屏使得操作簡單，特別是當用戶改變視角或者需要修改任何測試參數(shù)的時候。
802.11ac工作在5GHz頻段上，然而，5.25～5.35GHz和5.47～5.725GHz是全球雷達系統(tǒng)的工作頻段，為了避免工作在5GHz頻段的無線通信設(shè)備對雷達系統(tǒng)造成干擾，各國對這些設(shè)備的要求除了功率、頻譜等常規(guī)項目以外，還特別增加了對動態(tài)頻率選擇(DFS：Dynamic Frequency Selection)特性的要求。SMBV和FSV也提供了DFS這一測試應(yīng)用解決方案。
R&S FSV和R&S SMBV100A是用于開發(fā)和生產(chǎn)基站、移動電話和放大器的通用儀器。更大帶寬的進一步應(yīng)用進而在LTE Advanced中可以得到，在LTE Advanced帶寬最高為100MHz，可以進行測試多標準基站帶寬放大器的載波聚合或者預(yù)失真測試，并且進行寬帶脈沖測量。
此外，無線綜合測試儀CMW500/280/270也能支持802.11ac的測試方案，大大降低了生產(chǎn)測試成本以及提升了生產(chǎn)測試效率?；诰C測儀R&S CMW500的測量方案可以使用單臺綜測儀完成對802.11ac待測件的發(fā)射機和接收機的測量，極大的簡化了測量的復(fù)雜程度。對于終端的研發(fā)和生產(chǎn)尤為方便。802.11ac選件可以在原來CMW500/280/270非信令儀表上進行軟件升級，無需添加硬件，這也給客戶帶來的極大的便利。
無線綜合測試儀R&S CMW是目前最為先進的寬帶測試儀，不僅能支持測試蜂窩通訊2G、3G、以及LTE和LTE-A的無線終端，還支持非蜂窩通訊WiFi、藍牙、FM、GPS等終端產(chǎn)品，針對WiFi產(chǎn)品，測試能力覆蓋非信令校準與驗證測試、信令驗證測試，以及應(yīng)用層面的E2E數(shù)據(jù)測試等。
在各大運營商、設(shè)備廠商的推動下，未來的WiFi設(shè)備將逐漸升級為802.11ac。設(shè)備生產(chǎn)廠商需要能支持802.11ac的測量儀器，羅德與施瓦茨公司提供全面的測試解決方案，同時支持WiFi和蜂窩移動通信系統(tǒng)，能從射頻、信令和應(yīng)用測試等各個方面對WiFi進行全面的測試。
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