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IEEE 802.11ac生产测试概述(5)
IEEE 802.11ac生产测试概述(5)
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802.11ac是由IEEE 802.11ac工作组(TGac)提出的全新WLAN标准，其目标是提供超高速(VHT)的本地无线连接技术――峰值传输速率10倍于当前WLAN 802.11n HT标准，通信带宽最高可达160MHz(四倍于802.11n标准)，及最高8路MIMO信号通路。
信号设计/生成
测试仪器厂商提供了强大的信号产生工具，以辅助客户设计产生各种配置的WLAN
信号。但一般来说，大部分芯片组和商用设备在生产过程中需要调整的特定配置参数非常少。最常见的要求是调整数据包长度和采用特定的 MAC 地址。以下是
一个典型的802.11ac下行信号配置表：
MCS7 64 QAM 5/6 编码率&
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' width="220" height="157" src="/files/uploadimg/60613.jpg" alt="" />
让我们从数据字段开始，我们需要了解 对于 MCS 7信号400 个字符等于多少个字节。具体字节数是依MCS 而定的。参照表 22-41
[1]，对于保护间隔为800 ns的 单路数据流，单一每个 OFDM 符号包含 1170
比特，即146.25个字节。那么400个字符就是58500个字节。根据技术规范，数据源可以是 PRBS9序列。这些参数可配置在信号设计包中 (图 9)
并进行相应的 PPDU 检验 (图10)：&
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' width="387" height="360" src="/files/uploadimg/60614.jpg" alt="" />
图9: 数据字段配置举例&
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' width="567" height="515" src="/files/uploadimg/60615.jpg" alt="" />
图10: PPDU 内容举例
本图显示数据字段占用第3200到第 131519码片空间，共128320个码片。对于 80 MHz 信道带宽、采样率为 80 Msps 的
802.11ac VHT 信号，1个标记码片持续时间为 0.0125 us。每个OFDM 符号为 4
us，因此每个符号包含320个码片。这样，可以求出400个符号为128000个码片，因此数据字段确定的值是正确的。事实上，一次设计和打包的长度为 1个字符
(320个码片)。
一般的要求是使用广播 MAC 标头配置 WLAN 信号。参考IEEE 802.11 2007 [2]，图 11 (表7-1)给出了信标 (广播模式)
的设置方法，其对应于 图 12 (图7-2) [2]的内容&
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' width="599" height="285" src="/files/uploadimg/60616.jpg" alt="" />
图11: 有效类型与子类型组合&
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' width="597" height="154" src="/files/uploadimg/60617.jpg" alt="" />
图12: 帧控制字段
如表所示 b4 到 b7 比特位需配置为信标(Beacon)状态，以在帧控制字段内实现对子字段的定义。只需使用最少的有效比特位，直接向帧控制字段填入
&0000&， 即可非常轻松地完成。以下信号设计包中显示了这种配置方法：&
498)this.width=498;' onmousewheel = 'javascript:return big(this)' width="514" height="366" src="/files/uploadimg/60618.jpg" alt="" />
图13: 广播模式 MAC 标头配置示例
通过选择并配置所需的其他参数，可以打包生成所需信号用于接收机的回放测试。
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IEEE 802又称为LMSC（LAN /MAN Standards Committee， 局域网/标准委员会），致力于研究局域网和城域网的和层中定义的服务和协议，对应网络参考模型的最低两层（即物理层和）。
IEEE 802简介
IEEE 802也指IEEE标准中关于局域网和城域网的一系列标准。更确切的说，IEEE 802标准仅限定在传输可变大小的网络。
IEEE 802系列标准
IEEE 802系列标准是IEEE 802 LAN/MAN 标准委员会制定的局域网、城域网技术标准。其中最广泛使用的有、、等。这一系列标准中的每一个子标准都由委员会中的一个专门负责。
IEEE 802IEEE 802委员会
IEEE 802概述
IEEE 802委员会成立于1980年2月，它的任务是制定局域网和城域网标准。IEEE 802中定义的服务和协议限定在OSI模型[OSI网络参考模型]的最低两层（即和）。事实上，IEEE 802将OSI的数据链路层分为两个子层，分别是(Logical Link Control, LLC)和(Media Access Control, MAC)，如下所示：
· 数据链路层
· 逻辑链路控制子层
· 介质访问控制子层
IEEE 802系列标准是IEEE 802 LAN/MAN 标准委员会制定的局域网、城域网技术标准。其中最广泛使用的有、、等。这一系列标准中的每一个子标准都由委员会中的一个专门负责。
802委员会前有20多个分委员会。
IEEE 802IEEE 802现有标准
：局域网体系结构、寻址、和网络
IEEE 802.1A：概述和系统结构
IEEE 802.1B：网络管理和网络互连
IEEE 802.2 ：子层（）的定义。
：协议 （）及技术规范[1]
：（Token-Bus）的介质访问控制协议及物理层技术规范。
：网（Token-Ring)的介质访问控制协议及物理层技术规范。
IEEE 802.6 ：城域网介质访问控制协议DQDB （Distributed Queue Dual Bus ）及物理层技术规范。
IEEE 802.7 ：宽带技术咨询组，提供有关宽带联网的技术咨询。
IEEE 802.8 ：光纤技术咨询组，提供有关光纤联网的技术咨询。
IEEE 802.9 ：综合声音数据的局域网（IVD LAN）协议及技术规范。
IEEE 0：网络安全技术咨询组，定义了网络的认证和加密方法。
IEEE ：（WLAN）的介质访问控制协议及物理层技术规范。
IEEE 802.11，1997年，原始标准（2Mbit/s，播在2.4GHz）。
IEEE 802.11a，1999年，物理层补充（54Mbit/s，播在5GHz）。
IEEE 802.11b，1999年，补充（11Mbit/s播在2.4GHz）。
IEEE 802.11c，符合802.1D的媒体接入控制层（MAC Layer Bridging）。
IEEE 802.11d，根据各国无线电规定做的调整。
IEEE e，对服务等级（Quality of Service, QoS）的支持。
IEEE 802.11f，基站的互连性（IAPP，Inter-Access Point Protocol），2006年2月被IEEE批准撤销。
IEEE 802.11g，2003年，补充（54Mbit/s，播在2.4GHz）。
IEEE 802.11h，2004年，无线覆盖半径的调整，室内（indoor）和室外（outdoor）信道（5GHz频段）。
IEEE 802.11i，2004年，无线网络的安全方面的补充。.
IEEE j，2004年，根据日本规定做的升级。
IEEE 802.11l，预留及准备不使用。
IEEE 802.11m，维护标准；互斥及极限。
IEEE 802.11n，更高传输速率的改善，基础速率提升到72.2Mbit/s，可以使用双倍带宽40MHz，此时速率提升到150Mbit/s。支持多输入多输出技术（Multi-Input Multi-Output，MIMO）。
IEEE 802.11k，该协议规范规定了络规范。该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。
IEEE p，这个通信协定主要用在车用电子的无线通信上。它设置上是从IEEE 802.11来扩充延伸，来符合智能型运输系统（Intelligent Transportation Systems，ITS）的相关应用。
IEEE 802.11ac，的潜在继承者,更高传输速率的改善，当使用多基站时将无线速率提高到至少1Gbps，将单信道速率提高到至少500Mbps。使用更高的无线带宽(80MHz-160MHz)(802.11n只有40MHz),更多的MIMO流(最多8条流),更好的调制方式(QAM256)。目前是草案标准(draft)，预计正式标准于2012年晚些时间推出。Quantenna公司在日推出了世界上第一只采用ac的。公司于日也发布了它的第一支支持802.11ac的芯片。
IEEE 802.11ae-2012
IEEE 2 ：[1]
需求优先的协议（100VG AnyLAN）。
IEEE 802.13 ：(未使用 )【不吉利的数字，没有人愿意使用它---查自《计算机网络-Andrew S. Tanebaum》 Page 63 - 1.6.2 国际标准领域中最有影响的组织】
IEEE 4：采用线缆(Cable Modem)的交互式电视介质访问控制协议及网络层技术规范。
IEEE 802.15：采用蓝牙技术的（Wireless Personal Area Networks，WPAN）技术规范。
IEEE 802.15.1：无线个人网络。
IEEE 802.15.4：低速无线个人网络
IEEE 802.16：宽带无线连接，开发2~66GHz的无线接入系统。
IEEE 802.17： （Resilient Packet Ring，RPR）工作组，制定了单性分组环网协议及有关标准。
IEEE 8：宽带技术咨询组（Radio Regulatory）。
IEEE 802.19：多重共存（Coexistence）技术咨询组。
IEEE 802.20：移动（ Mobile Broadband Wireless Access ，MBWA）工作组，制定宽带无线接入网的解决 。
IEEE 802.21：媒介独立换手（Media Independent Handover）。
IEEE ：[4]
无线区域网（Wireless Regional Area Network）
IEEE 802.23：紧急服务工作组 （Emergency Service Work Group）
雷震甲．网络工程师教程 第三版：清华大学出版社，2009年：第三版 第四章 第4小结 117页
802.11a uses the 5GHz frequency to communicate. It can communicate at 54Mbps, which is fast for wireless, but it has a short range of 150 feet.
IEEE 802.11 WORKING GROUP(2003)Draft Supplement to STANDARD FOR Telecommunications and Information Exchange Between Systems-LAN/MAN Specific Requirements-Part 11：Wireless Medium Access Control(MAC)and Physical Layer (PHY)specifications：Specification for Radio Resource Measurement,IEEE 802.11k/D0.7.New York USA：The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.
无线区域网络技术白皮书ISBN 986-125-599-0
企业信用信息&&&&近日，某国际芯片巨头宣布即将推出三频802.11ad芯片组，并有可能在上展示。据了解，该芯片组将是家用无线路由器的核心组件，其将把60GHz&802.11ad技术与5GHz和2.4GHz的802.11ac融合到一起，是一款三频接入点芯片组。802.11ad（WiGig）&&&&那么现在问题来了，什么是802.11ad技术呢？IEEE&802.11ad标准也被称为WiGig，通过其名称就能看出其与802.11的渊源。只不过相比我们熟知的802.11n（工作在2.4GHz和5GHz频段）和802.11ac（工作在5GHz频段），802.11ad则是工作在60GHz频段，且无线传输速率可高达7Gbps！&&&&当然，熟悉802.11ac标注你的朋友知道，通过8x8&MIMO、256&QAM调制和信道绑定4个40&MHz信道，11ac标准的理论无线传输速率同样可达7Gbps；但要知道，11ad达到7Gbps的速度，仅需通过一个空间流、64QAM调制和单个信道即可实现。此外，802.11ad还在容量、功耗和延迟方面有着11ac无法比拟的优势，特别是在延迟方面，其延迟通常仅有10微秒，堪比有线！&&&&然而802.11ad也有自己的“软肋”。我们知道，频段越高，无线穿越物体的能力就越差，工作在5GHz频段的11ac相比工作在2.4GHz频段的11n已经可以看出差异，因此工作在60GHz频段的11ad，基本上不具备“穿墙”能力。所以说，三频产品(802.11n/ac&+&802.11ad)成为了无线网络设备下一阶段的理想之选。802.11ax&&&&最后，我们还要强调一点，802.11ad并不是终点，因为工作在5GHz频段，且无线传输速率可达10Gbps的802.11ax标准已经开始展露头角（IEEE的802.11ax规格制定工作小组已于2014年11月开始着手订定该规格架构，预计2016年7月完成第一版草案，2017年3月完成第二版草案，并于2019年上半年出出版802.ax修定案）。而更加惊人的消息是，我国的华为已经于2014年5月率先发布了业界首款&10G&WiFi实验室样机，其最高无线传输速率达到了10.53Gbps，震惊业界。
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802.11ac简介
802.11ac简介
802.11ac产生背景：
无线局域网（WLAN）推行之初被普遍认可的两个国际标准是IEEE802.11a和802.11b。最初设计这些标准的目的是为满足便携式电脑在家和办公室环境中可随意移动的要求。随后，在一些机场、酒店、咖啡屋和购物广场也开始允许通过无线接入（商业命名为Wi-Fi），随时随地上网、查询电子邮件等，扩展了无线宽带的功能。虽然无线宽带连接的数据速度曾经很有限，例如，802.11a在5 GHz频段可提供的最高速率是54 Mbps，而 802.11b在2.4 GHz只有11 Mbps，但这两个频段都是免费的，即不需要授权的。为了尽量减少来自其它同频设备的干扰，这两个标准都采用了扩频传输技术和比较复杂的编码技术。2003年， IEEE（美国电气及电子工程师学会）颁布了802.11g，依旧工作在2.4 GHz频段，但是数据速率可以达到54 Mbps。与此同时，一种新的应用模式即在家庭和小型办公室里可连接多个设备并在设备间进行数据共享，对无线局域网的数据传输速率提出更高要求，从而使得一个新的研究项目应运而生，这就是于2009公布的802.11n的由来。为了使单信道的数据速率最高可以超过100 Mbps，在802.11n标准中引入的MIMO （即多输入-多输出，或空间数据流）技术，利用物理上完全分离的最多4个发射和4个接收天线，对不同数据进行不同的调制/解调，来达到传输较高的数据容量的目的。
Wi-Fi无线标准刚刚尘埃落定不久，电子电气工程师协会(IEEE)就已经全面转入了下一代的制定工作，目标是在2012年带来千兆级别的无线局域网传输速度。的核心技术主要基于，继续工作在5.0GHz频段上以保证向下兼容性，但数据传输通道会大大扩充，在当前 20**z的基础上增至40**z或者80**z，甚至有可能达到160**z。再加上大约10%的实际频率调制效率提升，新标准的理论传输速度最高有望 达到1Gbps，是802.11n 300Mbps的三倍多。
802.11ac历程
&&&&& 标准由 IEEE 802.11ac Task Group (TGac)开发
&&&&& 2008年IEEE组成专责小组，研究基于802.11n标准上，如何把吞吐量进一步提高上去
&&&&& 在2010，第一份初稿完成
&&&&& 在2011，802.11ac初稿版本D1.1文件正式完成，标准计划完成时间为 2013年12月，最低的 “VHT” 目标为1Gbps
&&&&& 正式文件在2013年前，不会出现，但D1.1基本上不会有多大的变动，所以芯片厂商，已经开始研发相对的芯片，在2012年Q2会有芯片和成品。期望证书可以在2012年的晚些时候发布，将会在标准完成指定前完成发布。
802.11ac市场预期
802.11ac的发货将从2012开始, 在2014 前将为Wi-Fi 的主流，大部分的产品将会是802.11n/802.11ac的双标准芯片，1x1 802.11ac芯片将维持主流地位到2015，然后逐渐为2x2 和3x3替代。In-Stat (2012年1月): 预测在2015年前，将有大约500M的配有802.11ac的装置, 包括184M的笔记本电脑和165M的智能手机。
市场预期在2015年，802.11ac的芯片量会达到10亿出货量，而Wifi经过10多年的发展,在2011的出货量才7.5个亿，802.11ac的高预期是因为它是在WiFi 10多年的技术和市场经验基础上建立起来，其整个概念是要打造传输率达到Gbps的产品并且能兼容IEEE802.11a/n,故有市场的连贯性，仅仅以单串流,就可以达到293Mbps,流量比802.11a/n超出很多，如果启动MIMO8x8的话,最高达到6Gbps。为了满足不同的需求，它可选择工作在20**z,40**z,80**z和160**z不同的带宽。在MIMO情况下,能同时同步服务多个用户 ，而不像802.11a/b/g/n只能同步服务于单个用户。因此其工作效率要远远高于11n之前的wifi产品。&&&&&&&&
802.11ac的产品已发布厂家：Quantenna, Broadcom, Redpine, Trendnet，Atheros等. Broadcom 推广它的802.11ac的品牌为 “5G WiFi” (www.5gwifi.org).
802.11ac市场应用
在不久的将来我们对高质量语音、视频需求越来越明显，快速的HD视频无线传输的需求在驱动更高速率的应用，如:
1. Wireless display(无线显示)
2. 在家庭和办公室内部的视频/媒体内容的分发/广播
3. 快速的文件上传/下载 (同步设备, 影片展示)
4. 不同数据速率的应用:
802.11ac重要参数：
1. 典型AP与STA参数
2. 802.11n与802.11ac对比
802.11ac的物理层是对802.11n标准的延续，而且要满足后向兼容。下面我们来着重探讨一下在802.11ac上的变化。表2列出802.11n的物理层的主要特点，表3则列出了在802.11ac上主要扩展的方面。理论上说802.11n在使用了40**z带宽和4个空间流可以达到最高600 Mbps的数据速率，尽管目前很多无线设备只能支持2路空间流。对于802.11ac来说，理论上使用160 **z带宽，8个空间流，MCS9编码，256QAM调制，最高速率能达到6.93 Gbps。而真正可以使用的数据速率大概是1.56 Gbps。
802.11ac对于20和40 **z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80**z，160**z还是80+80 **z，与80 **z有着同样的定义方法，只不过后两者考虑是的是2个80 **z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。
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。
3. 主流国家频段与带宽应用
4.调制方式
802.11ac测试仪器需求
802.11ac标准规范中对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。这意味着测试设备需要支持更大IF带宽，需要新的设计概念来支持最高到8个流的MIMO，传输调制精度要求的提高(如256QAM), 意味着要有更好线性和失真表现的VSA，多频带(Band)意味着测试时间和成本的提高，需要更快的测试设备，数据速率的提升需要更高的功率处理信号。
802.11ac思考题：
802.11ac的优点是什么?
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mark 学习中。。。
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概况地讲就是高带宽、干扰小、能够全面兼容802.11a协议
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