验证Wi-Fi 6设计的改进测试方法 留言
Refined Test Approaches for Verifying Wi-Fi 6 Designs
原文始发于微信公众号（actMWJC）
Skip to navigation
Skip to content
Craig Hendricks, Anritsu Company, Morgan Hill, Calif.
IEEE 802.11ax 标准（通常称为Wi-Fi 6）旨在支持不断变化的 Wi-Fi 流量。为了在有限的频率资源中获得更高的通信效率，它被设计用来处理与一个接入点（AP）的多个同步连接，扩大带宽以解决更多的视频应用——特别是4K视频流，以及由于运营商清频而大幅增加的语音流量。由于802.11ax可在密集场景中实现更好的共存方案、流量调度和更高的性能，Wi-Fi 6的部署将带来更高的频谱效率和对新的6GHz频段（即Wi-Fi 6E）的支持。然而，却给工程师带来了设计上的挑战，且会对验证性能的测试环境产生影响。
Wi-Fi 6的部署影响深远。图1显示了该技术在手机、消费产品和其他网络元素中的预计增长趋势。对于大多数高端手机型号，特别是支持5G的手机，已经嵌入了Wi-Fi 6，它与5G的共存解决方案是Wi-Fi 6有望快速崛起的原因之一。实际上，Wi-Fi 6是一个局域网范畴，而5G是广域网范畴。Wi-Fi 6可以通过释放5G的频谱资源来使用。
图1 Wi-Fi 6 IC出货量预测。资料来源：Omdia。
Wi-Fi 6增强功能
为了理解Wi-Fi 6增加的测试要求，我们将首先描述802.11ax标准中那些改进的部分。
调度
Wi-Fi 6经过优化，可将密集和拥挤环境中的用户的平均吞吐量提高4倍。为了实现这一更高的吞吐量，Wi-Fi 6可以调度低至2兆赫的带宽切片，与以前的20兆赫带宽切片相比，调度能力提高了10倍。更窄的切片可以使本底噪声大幅下降8dB，从而使信号测量范围更大，这样可以将噪声和干扰的容忍度提高8分贝。同时将子载波频率间隔从312.5kHz缩小到78.125kHz，从而提高调度效率。
2MHz的切片调度可以延长电池寿命，Wi-Fi 6的目标唤醒时间（TWT）功能也是如此。TWT使Wi-Fi 6接入点能够触发客户端设备的唤醒，并仅在需要时使用电池。Wi-Fi 6还能更好地利用时间和频率资源、调制、编码和空间流，以尽量减少频域资源竞争并提高容量。
OFDMA/QAM整合
Wi-Fi 6使用正交频分多址（OFDMA），类似于5G和LTE中使用的调制方式。OFDMA能够同时为多个站点提供服务，从而改善密集信号环境中的容量、延迟和效率。相比较于前几代的256QAM调制，Wi-Fi 6使用1024QAM调制，单个用户的峰值数据率增加了25%，却给设备的设计带来了挑战。更好的调制精度和更大的动态范围常用于空口（OTA）测试。
OFDMA是对多用户MIMO（MU-MIMO）的新扩展，以提高Wi-Fi 6的速度。MU-MIMO结合了来自不同天线和空间路径的信号，以提供多达12个空间流（8个在5或6GHz频段，4个在2.4GHz频段），比Wi-Fi 5提供的4个空间流有相当大的升级。在波束赋形模式下，AP可以将信号定向到所需的客户端，并将有效接收(Rx)信号功率远离其他设备。
新的PPDU格式
在PHY层，区别于传统的帧格式，802.11ax提供了四种新的分组协议数据单元（PPDU）格式：高效率、单用户（HE SU）、HE扩展范围（HE_EXT_SU）、多用户（HE MU）和基于HE触发（HE_Trig）。
多用户上行链路（UL）传输通常需要对设备进行仔细校准，以满足严格的功率和测量精度要求。然而，802.11规范允许设备实现更广泛的功能。虽然每个设备对所支持的PPDU格式的要求还没有确定，但每个设备都必须能处理所有传输模式的前导部分。
三频架构
图2 Wi-Fi 6三频架构。
Wi-Fi6设计中使用了一种新的三频架构（图2），该设计需要先进的滤波来分割5GHz和2.4GHz的数据流，这些数据流被分成三组。
