深入分析802.11ac技術及生產測試面臨的挑戰

簡介

　　802.11 是電氣和電子工程師協會 （IEEE） 制定的無線局域網 （WLAN） 系列標準，主要用于 2.4 和 5 GHz 免牌照頻段本地無線通信。802.11 系列標準得到國際廣泛認可，并在 WiFi 聯盟支持下日益普及，該協會是促進 WLAN 技術和 802.11 標準產品認證的行業組織。

　　802.11 標準包括物理層和介質訪問控制 （MAC） 協議。自首次發布以來，物理層做了大量重要補充和修訂，而大部分 MAC 基本功能保持不變。802.11 標準經過多年發展，滿足各種 WLAN 要求。WLAN 設備往往基于采用的物理層版本說明其功能。常見版本包括802.11b、802.11a、802.11g，以及最近發布的 802.11n。802.11 最新版本是 IEEE 802.11-2009，其中包括 802.11n。

　　由于回程 （如 xDSL、光纖） 傳輸速度提高，以及高清 （HD） 內容流和即時文件傳輸等需要高數據速率應用的出現，IEEE 發布了兩個新方案 （802.11ac 和 802.11ad） 提高最大數據速率，顯著高于 802.11n。表1 概括了 802.11 物理層標準。本案重點介紹802.11ac。

　　表1： IEEE 802.11 物理層標準對比

　　802.11ac，也稱為甚高吞吐量 （VHT），是 802.11n 的繼任標準，后者稱為高吞吐量 （HT）。與 WLAN 的演進過程一樣，802.11ac 全面向后兼容以前的標準。802.11ac 任務組 TGac 于2008年成立，開始開發 802.11ac，修訂 IEEE 802.11-2009。這個標準預計2012年底完成，2013年 802.11 工作組結束審批 2013。

　　本文介紹最新制定的 802.11ac，分析此類設備的生產測試要求。內容分為以下幾部分：802.11ac使用模式、性能目標、物理層簡介和生產環境下面臨的測試挑戰。

　　802.11ac 使用模式

　　如表2所示，IEEE 確定了大量需要千兆吞吐量的應用，并隨之定義了六種使用模式。這是 802.11ac 制定的基礎。使用模式中以數字家庭為重點。事實上，由于 802.11ac 支持高數據速率，家庭環境中可以并行運行多種高帶寬應用，如高清視頻流、即時文件傳輸、零延遲互聯網瀏覽等，如圖1所示。

　　圖1： 數字家庭環境下的 802.11ac 應用

　　由于可以更加快速地傳輸數據，802.11ac 還具有能效方面的顯著優點。802.11ac 芯片能效優于基于前代標準的芯片。這是智能手機等電池供電設備的重要要求，用戶可以極大地降低 WLAN 功耗，從而支持新的應用功能和使用環境，如蜂窩 IP 數據卸載。

　　表2： 802.11ac 使用模式

802.11ac 性能目標

　　為支持新應用和未來試驗設備，Tgac 定義了 802.11ac 三種主要性能和功能要求：

　　A. 系統性能

　　802.11ac 可實現最大單站吞吐量和多站總計吞吐量，分別達到 500 Mbps 和 1 Gbps 以上。這是 MAC 數