802.11ax与802.11ac技术对比，以及其带来的测试挑战

现在802.11ax会托管1024-QAM的相关支持。此外，子载波之间的间隔只有78.125kHz。这意味着802.11ax装置需要相位噪声性能更出色的振荡器，以及线性能力更优异的射频前端。而测量待测物(DUT)动作的测试仪器则会要求其EVM噪声水平应远低于DUT。

表3列出了802.11ax兼容装置所应符合的EVM等级。

表3

绝对与相对频率错误

OFDMA系统对频率和频率偏移有着极高的磁化率。因此，802.11ax多使用者OFDMA性能需要极为密切的频率同步化和频率偏移修正。此要求将确保所有STA都能在所配置的子频道中运作，并将频谱泄漏的情况减至最低。此外，这项严格的时序需求也可确保所有STA都将同时进行传输，以响应AP的MU触发讯框。

以4G LTE系统来说，基地台会利用GPS授时频率来同步所有相关装置。然而，802.11ax AP不仅与这项优势无缘，还需要使用内建的振荡器充当维护系统同步化的参考依据。之后，STA会自AP的触发讯框撷取偏移信息，并据此调整内部的频率和频率参考。

802.11ax装置的频率和频率偏移测试将涉及下列测试：

．绝对频率错误：DUT会传送802.11ax讯框，而测试仪器则会使用标准参考来测量频率和频率偏移。结果将与目前802.11ac规格的所述数据相似，限制约为±20ppm。

．相对频率错误：这将测试不属于AP的STA参与上链多用户传输以链接AP频率的能力。测试程序包含两个步骤。首先，测试仪器会将触发框架传送给DUT。

DUT将依照取自于触发讯框的频率和频率信息进行自适应。接着，DUT会使用已修正频率的框架做出回应，而测试仪器则会测量这些框架的频率错误。在载波频率偏移和时序补偿完成后，这些限制将密切维持在相对于AP触发讯框仅不到350 Hz和±0.4微秒的程度(图12)。

图12、相对频率错误测量的设定

STA功率控制

与降低频率和频率错误需求一样，AP于上链多使用者传输期间接收的功率，不应出现多个使用者之间功率差异过大的情况。因此，AP必须控制每个独立STA的传输功率。AP可以使用触发讯框，并于当中包含各STA的传输功率信息。开发人员只需使用与频率错误测试相似的两步骤程序，即可完成这项功能的测试。

存取点接收器灵敏度

鉴于AP会充作频率和频率参考之用，测试802.11ax AP的接收器灵敏度成为一大挑战。正因如此，测试仪器需要在传送封包至AP之前锁定AP，以利封包错误率灵敏度测试的进行。

在传送触发讯框以启动AP之后，测试仪器会配合AP调整自身的频率和频率，然后透过使用预期设定的封包(数量已预先定义)回应AP DUT。

802.11ax采用的相对频率错误限制相当严格，这也正是难题所在。测试仪器需要自AP传送的触发讯框撷取极为精确的频率和频率信息。仪器可能需要针对多个触发框架执行这项计算，以确保频率和频率同步化顺畅无碍。因此，这项程序可能会大幅延误测试程序的进度。

若要加快测试程序的脚步，其中一个可行的解决方案便是让AP汇出其频率参考，好让测试设备能据此锁定自身频率。如此即可跳过根据触发讯框进行的初期同步化程序，并缩短AP接收器灵敏度测试的所需时间。

上链带内散射

在STA以MU-OFDMA模式运作期间，它们会使用由AP决定的RU配置来上传数据至AP。也就是说，STA只会使用通道的一部分。802.11ax标准可能会指定上链带内散射测试，以描述和测量在传输器只使用部分频率配置期间所发生的散射(图13)。

图13、潜在上链带内散射测试屏蔽

多使用者和更高阶次的MIMO

若在MIMO作业中使用多达8个天线测试802.11ax装置，其结果可能会与个别及连续测试每个信号链大不相同。举例来说，来自各个天线的信号可能会对彼此造成负面干扰，并影响到功率和EVM性能，进而对传输率带来负面且显着的影响。

测试仪器需要支持每个信号链的局部振荡器亚毫微秒同步化，以确保多个通道的相位微调和MIMO性能不会发生问题。

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