5G WiFi时代，802.11ac设备面临的大批量测试挑战

全新的调制技术——256 QAM

为了实现更高的频谱利用率，802.11ac支持使用256 QAM调制技术。这项技术可以提供比802.11n所用的最大的64 QAM调制技术多4倍的符号。这就给测试设备提出了新的要求：现在必须测量更加严格的EVM指标——802.11ac中256 QAM调制方案的EVM指标为-32 dB。为了满足改进的EVM指标，测试设备需要更好的噪声性能，因为256 QAM调制方案的更高符号密度对噪声的耐受能力不如64 QAM。


图5：802.11n 64 QAM调制方案与802.11ac 256 QAM调制方案的对比。

噪声性能由热噪声和相位噪声决定。相位噪声性能尤其重要，因为802.11ac的工作频率为5 GHz，而相位噪声往往会随着频率的增加而增加，因此与在2.4 GHz频率下测试802.11n信号相比，在5 GHz频率下测试802.11ac信号时，测试设备具有更高的性能是至关重要的。

频谱模板测试要求

802.11ac的频谱模板测试要求也复杂得多，这是因为该标准支持连续和非连续模式。总之，频谱模板测量需要更高的带宽才能进行测量。频谱模板要求如图6所示。


图6a：802.11ac 80 MHz频谱模板限制。

80 MHz信道的整个频谱模板需要240 MHz的总捕获频谱才能进行测量。

802.11ac Devices设备的生产测试


图7：LitePoint IQxel(tm) 802.11ac测试仪

如上所述，802.11ac标准带来了大量的技术挑战。也许测试802.11ac设备的最大挑战在于在尽可能最短的时间内以最低的成本实现设备的面市。虽然802.11ac设备现在的销售价格比802.11n设备高，不过在12至18个月内802.11ac设备的价格很有可能大幅下滑。因此，在开发802.11ac测试解决方案时全面地考虑生产测试成本和部署时间等因素非常重要。

LitePoint IQxel(tm)是LitePoint公司基于在WLAN产品生产测试领域的长期经验设计的新一代WLAN测试仪。IQxel测试仪是为满足802.11ac的新技术和性能要求而设计，同时可满足极具挑战性的设备测试成本目标。

IQxel测试仪可以支持连续和非连续版本的802.11ac规范。该测试仪可配备双测试引擎，即使在有500 MHz以上的带宽间隔的情况下，也能够同时捕获两个80 MHz信道。如果使用的是连续信道设置，这两个测试引擎也可以捕获160 MHz带宽的信道。这就为应对随着新芯片组设计的逐步面市而出现的多个802.11ac实现方案提供了极高的灵活性。


图8a和8b：IQxel具有可用于非连续与连续信道测试的灵活性


图8a和8b：IQxel具有可用于非连续与连续信道测试的灵活性

IQxel测试仪已经针对生产测试进行了优化，包括双头（或切换）测试等增强吞吐能力的功能。由于一个DUT（待测器件）在进行测试的同时，另一个DUT正在载入或启动，因此这可以使测试仪利用率达到100%。


图9：双头测试功能可以优化吞吐能力，并最大限度地提高利用率

针对DUT 1的测试一完成，对DUT 2的测试就会立即开始，DUT在卸载时，新的DUT已经放入测试夹具中了。

MIMO（多输入多输出）技术是一项广泛用于所有领先的802.11ac芯片组的关键技术，该技术可以最大限度地提高吞吐能力和数据传输速率。目前市场上的典型芯片组采用3x3方案来提供1 Gbps的数据速率。LitePoint公司在2005年推出IQnxn测试系统，开创了MIMO测试系统先河，如今LitePoint已将其功能扩展到IQxel测试仪中。在研发和DVT（设计验证测试）过程中MIMO系统的全面特性分析需要针对非相关信号进行独立信号产生和捕获。

为了满足这一要求，可以将多台IQxel测试仪组合在一起，其集成的触发同步系统互连在一起，从而为RX测试提供同时输出信号，为TX测量提供同步捕获。


图10：IQxel MIMO测试配置（图中所示为4x4系统）

为了确保最高灵活性，测试装置可以在以后分成多个独立的测试系统，从而进行SISO（单输入单输出）测试。

结束语

802.11ac可以为无线用户带来全新的性能体验。这个新标准正在广泛渗透到大批量产品中，其渗透速度高于历史上WLAN领域的任何其他标准。这项新技术为消费者带来了更强的功能，同时也给802.11ac设备厂商提出了一系列全新的挑战。802.11ac信号的高带宽和高动态范围要求意味着新一代测试设备需要满足这些新的测试要求。

LitePoint IQxel测试仪可以满足这些严苛的技术要求，同时将厂商要求放在最重要的位置。该系统具有极高的灵活性，可用来测量80 MHz、80 + 80 MHz非连续以及160 MHz连续信道配置，因此IQxel适用于需要测试的任何802.11ac配置。

IQxel测试仪已经针对生产环境进行优化，同时还借助真正的MIMO测量功能，全面涵盖了研发工程师和特性分析工程师的需求。

莱特波特（LitePoint）公司供稿