Wifi射频接收性能的测试方法

SK调制进行发射，发送的数据均采用反馈加扰器加扰。SYNC字段由128个加扰的"1"组成，被用来和接收方进行必要的同步操作；SFD被用以指示依赖与PHY的参数在PLCP前导码中的开始；Signal字段指示发送(和接收)MPDU应采用的调制速率；Service字段为预留字段；Length字段用以指示发送MPDU所需的微秒数；CRC-16字段根据CCITTCRC-16规范计算出Signal、Service和Length字段的CRC校验码并一同发送，完成帧检验序列保护。

2.3、MPDU

MPDU通常包括3个部分，见图3.
①MAC帧头，包括帧控制、持续时间、地址及序列控制信息；
②可变长度的整体，包含基于帧类型的特定信息；
③帧检验序列(FCS)，包含IEEE32bit的循环冗余码(CRC)。

2.4、帧控制字段的结构

帧控制字段虽然只有16个字节，但却包含了用于解释帧其他部分的全部信息，见图4.

1)协议版本：当前总是0，其余为保留值，不为0则丢弃；　　
2)类型和子类型：这2个字段共同标识帧的类型和功能。802.11中总包含3种帧：控制帧、数据帧和管理帧。每种帧类型又分为几种子类型。几种常用的帧类型见表1.　　
3)去往DS和来自DS字段：辅助确定帧的最终传输地址；　　
4)多分段标记：代表数据超过2312字节，将被分成多个数据包传送；　　
5)重传字段：识别当前帧是否为1个数据帧的重传拷贝；　　
6)功率管理字段：代表STA的节能状态；　　
7)多数据标记字段：代表STA有更多的数据需要发送；　　
8)排序字段：代表当前帧是数据帧，并按照有严格序列要求的帧类型发送数据；　　
9)持续时间/ID字段：记录了数据的持续时间数，该时间数将被用来使其他STA更新自己的矢量网络分配。

2.5、MAC帧格式

MAC帧格式中有4个地址字段，这些字段用于指示基本服务集标识(BSSID)、目的地址(DA)、源地址(SA)、发送站地址(TA)和接收站地址(RA)。某些帧可能不包括某些地址字段。其中数据帧的地址字段内容取决于去往DS和来自DS的2个字段的值，见表2。

序列控制字段：长度为16bit，由序列号和分段号2个字段构成。其中12bit的序列号用来指示MSDU或MMPDU的序列编号。STA发送的每个MSDU或MMPDU被分配1个序列编号，随着每个MSDU或MMPDU的出现而以1递增。MSDU或MMPDU每个分段的序列号相同，当MSDU、MMPDU或其分段重传时，序列号保持不变。4bit长的分段号则用于指示MSDU或MMPDU的分段编号。当MSDU或MMPDU仅有1个分段时，分段编号为0；当MSDU或MMPDU有多个分段时，其第1个分段的分段编号为0，其后的分段编号以1递增，所有重传分段的分段编号保持不变。

FCS字段为32bit的CRC，它由MAC头和帧全部字段计算得到。

3、不同芯片的帧结构分析

以常见的Agere芯片组为例[8]，用无线网卡在测试板下抓拍的由AgereGoldUnit发出的帧结构，见图5.

帧的类型和子类型为"010000"，对照表1可以得出此帧为单纯的数据帧。其去往DS和来自DS均为0，由对照表2可以得出其地址1为DA，地址2为SA，地址3为BSSID。这里DA为"FFFFFFFFFFFF"，即广播帧；SA为芯片的MAC地址。在序列控制字段中，分段号为0，说明此MSDU没有分段；而比较相邻的2个帧，可以看出帧的序列号是以1递增的，而2个帧之间的时间间隔约为20ms。

由于现在的信号源只能对一定格式的帧进行循环发送，无法使每帧的序列号递增，所以只有在接收程序中屏蔽掉对帧序号进行验证的功能。若帧间空闲时间过小，则芯片未能完成CRC校验，从而导致误帧率计算错误，所以还必须将帧间的间隔时间设置成20ms。最后，再将帧格式设置成数据帧，这样便能在接收性能测试时，使信号源发出的帧能够满足Agere芯片的要求。

在Philips的BGW200芯片组中，用同样的方法可以发现：帧的格式为数据帧，而且数据区的前10个字节是在61～7A间进行循环，数据区的其他字节均为09。对于这种帧结构要求，首先对帧的数据区进行编程，使其满足芯片要求，然后将帧的类型设置成数据帧，并使信号源循环发送这26个帧，这样便能满足测试Philips芯片的接收性能时对帧格式的要求。

4、发送恒定帧数的实现

由于在接收指标的测试时，是以8%的误帧率进行判决的，所以权衡了测试时间和测试精度后，决定让信号源每次发送1000个帧。当DUT解调出的正确帧大于920时，则认为满足接收指标。

4.1、产生1000个帧的方法

1)通过GPIB卡来控制仪器射频的开关时间，从而实现1000个帧的发送；
2)通过仪器自带的ListMode来发送1000个帧；
3)通过将波形文件生成波形序列，从而让仪器在触发下发送1000个帧。

在11Mbit/s下，每帧的发送时间约为1ms，所以若采用第1种方法，精度不是很高，不能严格发出1000个帧；第2种方法同样是控制仪器的发送时间，惟一区别