羅德與施瓦茨(以下簡稱“R&S”公司)信號發生器和頻譜分析儀可用于測試 IEEE 802.11ax 站點上行鏈路準確性。這一方案可支持測量 HE TB PPDU 傳輸的殘余載波頻率誤差和定時準確性等測試項。

您的任務

無線連接已經在全世界廣泛使用，并經歷了巨大的演變。為實現更高的吞吐量，傳統 WLAN 引入了新的物理層增強，例如更寬的帶寬、MIMO 和更高階調制方案等。為應對網絡擁擠帶來的挑戰，即將出臺的新 IEEE 802.11ax 標準現在將專注于增加整體傳輸效率。新標準中最重要的變化是為在上行鏈路和下行鏈路引入 OFDMA 技術，這在提高靈活性的同時也增加了設備的復雜性。為確保未來 WLAN IEEE 802.11ax 設備和服務的成功實施，很顯然需要進行新測試以便驗證互通性。

尤其對于 OFDMA 上行鏈路(也稱為基于觸發的高效 (HE TB) PPDU)，所有設備都須在定義的極限值內運行，這點非常重要。由于多個站點 (STA) 參與 HE TB PPDU 傳輸，為了減輕干擾問題，所有參與傳輸的 STA 必須在傳輸時間、頻率、采樣時鐘和功率保持同步。

下行鏈路的接入點 (AP) 發送觸發幀，之后在上行鏈路進行 HE TB PPDU 傳輸。此觸發幀將被發送到所有站點，以便協調上行鏈路傳輸。

觸發幀包含有效載荷長度、帶寬、資源單元 (RU) 分配以及調制方案等信息。每個 STA 都需要將其 LO 頻率與觸發幀的頻率保持同步。此外，在觸發幀結束后的特定短幀間間隔 (SIFS) 之后才能開始傳輸上行鏈路信號。

由于 STA 只占用一小部分可用帶寬 (OFDMA)，所以必須確保信道內的無用發射水平始終低于特定限值，以確保不會干擾其它站點。

測試與測量解決方案

R&S的信號發生器和頻譜分析儀可以生成所需的觸發幀并分析 STA 的響應。比如，SGT100A 矢量信號發生器會將用戶可自定義的觸發幀發送到被測 STA。作為響應，STA 發送 HE TB PPDU 幀，該信號進入FSW 進行分析。兩種測試與測量儀器都使用 10 MHz 參考信號以實現頻率同步。SGT100A 另外還會向 FSW 提供觸發信號，以實現時間同步。用戶可充分配置觸發幀，包括用于指定所有站點信息(比如有效載荷長度)以及各被測 STA 信息(比如 RU 分配)所需的所有“常用信息”和“用戶信息”字段。

CFO 誤差

根據IEEE 802.11ax規定，STA 需要預先補償載波頻率偏置 (CFO) 誤差，以防止不同的參與 STA 之間的載波間干擾。在補償后，CFO 殘留誤差的絕對值(相對于觸發幀)必須小于 350 Hz。

對于此測試，信號發生器會模擬發送觸發幀的 AP。由于信號發生器與頻譜分析儀都使用 10 MHz 參考信號，所以兩者之間幾乎沒有頻率誤差。因此，頻譜分析儀能夠準確地測量 STA 的殘留 CFO(相對于觸發幀)。

定時準確性

參與的 STA 必須在觸發幀結束后的特定 SIFS 時間間隔之后，才能開始 HE TB PPDU 傳輸。STA 必須滿足定時準確性要求(SIFS 為 ±0.4 μs);也就是說，必須在觸發幀結束后的 SIFS ± 0.4 μs 時間周期之內才能開始傳輸(見圖 1)。

在此測試中，信號發生器會再次發送觸發幀。信號發生器也會向頻譜分析儀發送表明觸發幀結束的觸發信號。因此，頻譜分析儀能夠準確地測量觸發幀和HE TB PPDU傳輸開始時刻之間的用時。

將測得時間減去特定 SIFS(在 2.4 GHz 頻段中為 10 μs，在 5 GHz 頻段中為 16 μs)，可以計算出 STA 的定時誤差。

Unused tone error為確保不會干擾其它站點，信道內的 STA 無用發射水平必須始終低于特定限值(見圖 2)。

在此測試中，FSW 可對Unuaws tone error進行自動測量，包括自動限值線計算。由于具體限值取決于被測站點的調制方案以及 RU 規模，因此上述計算非常方便。同樣，需要信號發生器發送觸發幀，以便激發傳輸。

關于羅德與施瓦茨

羅德與施瓦茨是測試與測量、系統與方案、網絡與網絡安全領域的領先供應商。公司成立已超過85年，總部設在德國慕尼黑，在全球70多個國家設有子公司。作為一家獨立的科技集團，羅德與施瓦茨創新性的產品和解決方案為全球工業及政府客戶提供了一個更安全與互聯的世界。截至2021年6月30日，羅德與施瓦茨公司在全球擁有約13000名員工。

原文標題：談談Wi-Fi應用的那些事兒 | 依據 WLAN IEEE 802.11ax標準 測試上行鏈路準確性

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審核編輯：湯梓紅