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配置软件定义的WLAN测试系统

2015年08月19日 ?? 收藏0
如今,我们很难想象没有无线区域网络(WLAN) 的生活会是什么样子。 事实上,WLAN或Wi-Fi技术可延伸至多款产品,如接入点、路由器,以及手机。 由于WLAN设备的市场正不断扩大,因此更有许多人投入WLAN测量工程师的行列。 本技术白皮书主要阐述了WLAN测试选项的基本概念,并对物理层进行了概述。 本文还探讨了如何使用软件定义的视频测量系统,以快速并精确执行完整的WLAN测量。 在阅读完本文后,对WLAN测试不熟悉的工程师,也可了解基本的测量类型。

1. WLAN物理层介绍

WLAN标准是根据IEEE 802.11工作小组所定义并维护的,其中包含芯片制造商和接入点制造商。 此团队已经定义了多个802.11标准 – 从802.11a到802.11z均囊括在内。 然而,对WLAN设备而言,最常见的协议为IEEE 802.11a、b、g,与n。

在1999年,工作团队为WLAN设定了802.11a与802.11b标准。 若将IEEE 802.11a标准设定为5 GHz的未授权工业、科学与医疗(ISM)频带,则可达到最高54 Mb/s的传输率。 相对来说,IEEE 802.11b标准则可于2.4 GHz ISM频带上达到最高11 Mb/s的信息传输率。 2003年发布的IEEE 802.11g,也可在2.4 GHz的ISM频带达到最高54 Mb/s的数据传输率。 IEEE 802.11n为目前最新的版本,其中整合如多重输入/输出(MIMO)与并行通道的功能,可于2.4与5 GHz频带中达到300 Mb/s的数据传输率。

WLAN所使用的2组基本传输构架,分別为直接序列展频(DSSS)与正交频多分工(OFDM)。 此外,其内在的调制架构包含CCK,以及BPSK与64-QAM等正交架构。 表1即为使用特定传输构架与调制类型的标准。

表1. 多个802.11版本所使用的传输构架与调制类型
表1. 多个802.11版本所使用的传输构架与调制类型

与WiMAX(IEEE 802.16d/e)和3GPP长期演进技术(LTE)的OFDM构架标准不同,WLAN的OFDM信号中,所有子载波均使用相同的调制架构。 因此对IEEE 802.11a/g信号而言,调制构架可直接影响最大传输率,与特定信号的编码速率。 表2呈现了此关系。

表 2. 数据传输率、编码速率,与突发间隔时间的关系
表 2. 数据传输率、编码速率,与突发间隔时间的关系

在表2中如54 Mb/s的高信号传输率,则必须使用如64-QAM的高位调制构架。 更进一步来说,1024数据比特的标准突发间隔,将大幅高于低位的调制构架。 当要提升测试系统的测量速度时,必须先了解较长突发间隔与较长测量时间的关系。 一般来说,当在单一突发上执行误差矢量幅度(EVM)测量时,若能使仪器设定仅采集所需的测量资料,即可加快测量速度。 举例来说,当测量64-QAM突发时,若将采集时间长度设定为200 μs,则其测量速度可高于10 ms或以上的时间长度。

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IEEE 802.11?

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