深入探究802.11ac技術(shù)
因此,在使用短防護(hù)間隔的配置中,符碼使用率為3.2/3.6 = 88.9%。
同樣,在使用長防護(hù)間隔的配置中,符碼使用率為3.2/4.0 = 80%。
在公式5中,我們可以估計802.11ac通信信道的最大理論吞吐量。在確定802.11ac的最大理論吞吐量時,我們將會考慮使用8x8MIMO、160 MHz信道帶寬、256-QAM調(diào)制機制以及短防護(hù)間隔。在此示例中,理論最大數(shù)據(jù)吞吐量如公式5所示。
公式5. 802.11ac的最大理論吞吐量超過6.9 Gbps。
如公式5所示,802.11ac物理層所能提供的理論最大數(shù)據(jù)吞吐量可以超過每秒6.9千兆比特。然而,必須要注意的是,這僅僅是理論計算而已。在現(xiàn)實中,超過6.9 Gbps的數(shù)據(jù)速率僅當(dāng)物理信道足夠、能同時實現(xiàn)8個空間數(shù)據(jù)流時才能實現(xiàn)。此外,考慮到256-QAM調(diào)制模式下對SNR的要求,最大理論吞吐量僅能在發(fā)射機和接收機足夠接近、信號強度足夠大時才能實現(xiàn)。最后,我們還要意識到,對于一個通信系統(tǒng)來說,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止物理層一個方面而已。雖然物理層能夠支持6.9 Gbps,但是必須還要對MAC層、數(shù)據(jù)總線、甚至嵌入式控制器等進(jìn)行大量的改進(jìn),才能讓供應(yīng)商做出真正實現(xiàn)最大數(shù)據(jù)吞吐量的產(chǎn)品。
802.11ac測試中的挑戰(zhàn)和解決方案
諸如802.11ac的下一代無線通信標(biāo)準(zhǔn),可以為消費者帶來數(shù)據(jù)傳輸速率的顯著提升,然而這同時也使得設(shè)計和測試這種無線產(chǎn)品充滿挑戰(zhàn)。當(dāng)今的工程師必須要面對復(fù)雜的多通道無線測試,如8x8 MIMO。此外,可選的160MHz規(guī)范的帶寬要求非常高,工程師們必須隨著帶寬的不斷增加,確保測量的高質(zhì)量。最后,在自動化測量中,測量的復(fù)雜性將隨著測量速度的增加而增加??紤]到802.11ac信號的解調(diào)需要提高一個數(shù)量級的信號處理能力,802.11ac的測量速度要求也是一個需要關(guān)注的問題。
展望未來,可以看到軟件定義的PXI測試設(shè)備將處于測試下一代無線通信標(biāo)準(zhǔn)的前沿位置。National Instruments于2012年1月發(fā)布了測試下一代802.11ac WLAN芯片組和設(shè)備的先行支持,并于巴塞羅那舉辦的世界移動通信大會(MWC)上展示了最新的802.11ac測試解決方案,能夠支持包括20,40,80和80+80 160MHz各種帶寬的信號接收(Rx)和發(fā)送(Tx),并支持高達(dá)4X4 MIMO的配置。因此,NI測試解決方案具備足夠的靈活性,除了802.11ac,同樣可以測試802.11a/b/g/n設(shè)備。
“通過支持最新的WLAN標(biāo)準(zhǔn),802.11ac,我們展示了NI公司的軟件定義的模塊化測試系統(tǒng)的力量”, NI首席執(zhí)行官和公司創(chuàng)始人James Truchard博士表示, “我們的模塊化測試平臺提供了更快的測試時間和更低的投入成本,并通過與LabVIEW相結(jié)合,幫助工程師研究、驗證、測試最新的無線標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備。
基于NI PXI平臺的802.11ac 測試方案主要特性:
• 調(diào)制方式最高可達(dá)256 QAM
• 可支持4X4 MIMO
• 通道帶寬包括20, 40, 80, 以及80+80, 160 MHz
• 可支持LDPC, STBC和AMPDU
• 可支持NI LabVIEW, ANSI C, 以及Microsoft Visual Studio等多種開發(fā)環(huán)境
NI正在與一些前沿的合作伙伴,包括芯片供應(yīng)商,OEM廠商和電子制造服務(wù)(EMS)提供商展開合作,測試最新的802.11ac設(shè)備。采用軟件定義的PXI測試平臺可以滿足最新的移動通信規(guī)范和無線連接標(biāo)準(zhǔn)。無論是智能手機、平板電腦等消費電子產(chǎn)品,還是開發(fā)板(reference design board)、無線收發(fā)器等嵌入式產(chǎn)品,NI解決方案可測試各類移動通信設(shè)備和芯片。PXI所帶來的諸如模塊性、靈活性以及強大的信號處理能力等優(yōu)勢,將使其在不遠(yuǎn)的將來越發(fā)成為測試和測量領(lǐng)域的主要技術(shù)平臺。
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