1、IEEE 802.11ac，俗称 5G WiFi，是一个 802.11 无线局域网（WLAN）通信标准，它通过 5GHz 频带（也是其得名原因）进行通信。理论上，它能够提供最少1Gbps 带宽进行多站式无线局域网通信，或是最少 500Mbps 的单一连接传输带宽。802.11ac 是 802.11n 的继承者。它采用并扩展了源自 802.11n 的空中接口（air interface）概念，包括：更宽的 RF 带宽（提升至 160MHz），更多的 MIMO 空间流（spatial streams）（增加到 8），多用户的 MIMO，以及高密度的解调变（modulation）（达到 256QAM
2、）。802.11ac 是一个由 IEEE（电机电子工程师学会）所制订的 802.11 无线网路通讯标准。802.11ac 提供下列的技术来提升网路频宽与更好的使用者体验：1.支援更宽的频宽(RF Bandwidth):最高 160 MHz（802.11n 上限是 40 MHz）2.支援最多 8 空间串流(MIMO Spatial Streams)（802.11n 仅支援 4 个）3.多使用者的 MIMO (Multi-user MIMO) （802.11n 无此功能）4.传送波束成型正式纳入标准(Beam forming) (802.11n 非标准功能) 5.支援高密度的解调变(Modulat
3、ion): 256 QAM ( 802.11n 最高 64-QAM)1.支援更宽的频宽(RF Bandwidth):最高 160 MHz802.11ac Draft 预计使用 5 GHz RF 频带(4.9 6.0 GHz)，主要原因在于802.11ac 有较宽的频宽(RF Bandwidth)需求。以美国地区为例， 2.4GHz 能用的范围仅有 2.4 2.462 GHz, 以 5MHz 区分一个 Channel，共有 11 个 Channels 如下：Channel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Frequency(MHz) 2412 2417 2422 2427 2432
4、 2437 2442 2447 2452 2457 2462虽然有 11 个 Channels 可用，若以 802.11b 为例，所需频宽 RF Bandwidth: 22MHz，因此仅有三个不会互相干扰之 Channel 存在。(图片来源：http:/en.wikipedia.org/wiki/List_of_WLAN_channels)这也就是一般在无线网路建置中，在一个空间中，若无线 AP 仅支援 2.4GHz 802.11 b/g/n，则建议最多布建三台，且三台 AP 各设定使用 Channel 1/6 /11，才能有互不干扰之最佳效果。除了无线网路使用于 2.4 GHz 频带，蓝芽、
5、家用无线电话都在使用，甚至连微波炉都可能会在这个频带内。而 5GHz 在美国地区能用的范围有 5.1805.850GHz，以 5MHz 区分一个 Channel，可用的Channels 有 36165，因此才能容纳 802.11ac 最高 160 MHz 之频宽要求。但 5GHz 也不是完全没有缺点，因为频率越高，波长越短，绕射(diffraction) 程度越低，也就是遇到障碍不容易绕过，因此在相同功率上之有效传输距离会较2.4GHz 来的短。802.11ac 所需 160 MHz 之频宽可利用通道集成技术(Channel Bonding)来达成，也就是可使用连续 Contiguous 80
6、+80 MHz 或非连续 Discontinuous 80+80 MHz，使总频宽达到 160 MHz。下表为在单一空间流使用不同频宽(Bandwidth) 在 802.11n 与 802.11ac 之理论传输速率：Protocol Bandwidth (MHz)Data rate per stream (Mbps)20 72.2802.11n(64-QAM) 40 15020 87.640 20080 433.3802.11ac (256-QAM)160 8662.支援最多 8 空间流(MIMO Spatial Streams)MIMO 是 Multi-input Multi-output
7、之缩写，可用此法表示：T x R：S 发射天线数量 x 接收天线数量：空间流数例如：3x3:3 MIMO 表示有三个发射天线与三个接收天线，共提供三个空间流(Spatial Streams)。在企业方案所提供之无线解决方案，也会看到如 MIMO: 4x4:3，表示有四个发射天线与四个接收天线，却仅提供三个空间流数量，其优点在于使用 N+1 的冗余收发器，可针对信号衰减和硬体故障提供有效保护，使三个空间流之性能和覆盖范围更大且更稳定。802.11n 40 MHz Bandwidth (64-QAM)，使用多个空间流之理论传输速率：空间流Spatial Streams1 2 3 4传输速率 Mbp
8、s 150 300 450 600802.11ac 40 MHz Bandwidth (256-QAM)，使用多个空间流之理论传输速率：空间流Spatial Streams1 2 3 4 5 6 7 8传输速率 Mbps 200 400 600 800 1000 1200 1400 16003.多使用者的 MIMO (Multi-user MIMO)Multi-user MIMO 是一种新的技术，其优点在于多个终端设备同时连上 AP 时，每个装置可独立使用不同的空间流(Spatial Streams)传输资料，进而减少竞争，此种技术又称为 SDMA (Space Division Multip
9、le Access)。例如一个无线 AP 使用 4 x 4: 4 Mu-MiMo 可对 2 个连上的终端设备同时单独进行通讯。而现行的 802.11n MiMo 装置只能在同一时间服务一个终端设备之多重天线，无线 AP 必须以时间多工服务多个终端设备。4.传送波束成型(Beam forming)正式纳入标准Beam forming (波束成型)技术已经正式纳入 802.11ac 之标准，虽然在802.11n 已有多家厂商提供此技术，但因为当时为非标准规格，因此各厂商在实作上可能存在相容性问题。所谓的 Beam forming 技术在于使用单一声测 (Single sounding)与反馈格式(
10、相较于 802.11n 的多重声测与反馈格式)，而在特定方向集中射频(RF)能量，以改善到个别终端设备之传输效率。5.支援高密度的解调变(Modulation): 256-QAM802.11ac 使用与 802.11n 相同之 OFDM(正交分频多工)作为调变与编码技术，也相同要求装置能够支援 BPSK、QPSK、 16-QAM 与 64-QAM，但 802.11ac额外增加 256-QAM(3/4 or 5/6 Coding Rate)之调变方式，256-QAM 的好处在于提供比 64-QAM 更大 33%之传输流量。不过 256-QAM 仅允许较低的位元错误容许误差，因此较适用于无干扰之通
11、讯环境中。下表是使用各种调变(Modulation) 技术在频宽 40 MHz with 400 ns GI 使用单一空间流之理论传输速率：Modulation Coding rate 传输速率 MbpsBPSK 1/2 15QPSK 1/2 30QPSK 3/4 4516-QAM 1/2 6016-QAM 3/4 9064-QAM 2/3 12064-QAM 3/4 13564-QAM 5/6 150*256-QAM 3/4 180*256-QAM 5/6 200另一个与 802.11n 之差异在于 802.11n 支援不同调变，例如一位使用者可能在一空间流上接收 BPSK 调变信号，及在另
12、一空间流上接收 16QAM 调变信号。但 802.11ac 只支援相同调变，因为此特性证明在市场中不会成功(很少 802.11n 装置实际支援此功能)，所以 IEEE 决定放弃支援不同调变。总结下表整理 802.11ac 在单一空间流中使用不同频宽 Bandwidth 与不同调变Modulation 之理论传输速率 Mbps：20 MHz channels40 MHz channels80 MHz channels160 MHz channelsModulation Coding rate 800 ns GI400 ns GI800 ns GI400 ns GI800 ns GI400 ns
13、GI800 ns GI400 ns GIBPSK 1/2 6.5 7.2 13.5 15 29.3 32.5 58.5 65QPSK 1/2 13 14.4 27 30 58.5 65 117 130QPSK 3/4 19.5 21.7 40.5 45 87.8 97.5 175.5 19516-QAM 1/2 26 28.9 54 60 117 130 234 26016-QAM 3/4 39 43.3 81 90 175.5 195 351 39064-QAM 2/3 52 57.8 108 120 234 260 468 52064-QAM 3/4 58.5 65 121.5 135 2
14、63.3 292.5 526.5 58564-QAM 5/6 65 72.2 135 150 292.5 325 585 650256-QAM 3/4 78 86.7 162 180 351 390 702 780256-QAM 5/6 N/A N/A 180 200 390 433.3 780 866.7(资料来源: http:/en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11ac)因此若 802.11ac 使用最高 160 MHz Bandwidth，与最佳之调变 256-QAM，在8 个空间流之情况下，最高可达 6.93 Gbps 之理论传输速率802.11ac 协定除
15、了上述五个新的特性之外，能与现有 802.11n 相容也是十分重要的，因此 802.11ac 提供与 802.11a 和 802.11n 装置在 5 GHz 频带之相容性。表示 802.11ac 能与支援 802.11a 和 802.11n 技术的装置互动； 802.11ac 讯框结构可容纳与 802.11 a 和 802.11n 装置的传输。IEEE 802.11 标准列表编辑 IEEE 802.11，1997 年，原始标准（ 2Mbit/s，播在 2.4GHz） 。 IEEE 802.11a，1999 年，物理层补充（54Mbit/s，播在 5GHz） 。 IEEE 802.11b，199
16、9 年，物理层补充（11Mbit/s，播在 2.4GHz） 。 IEEE 802.11c，符合 802.1D 的媒体接入控制层桥接（MAC Layer Bridging） 。 IEEE 802.11d，根据各国无线电规定做的调整。 IEEE 802.11e，对服务等级（Quality of Service, QoS）的支持。 IEEE 802.11f，基站的互连性（IAPP ，Inter-Access Point Protocol） ，2006 年 2 月被 IEEE批准撤销。 IEEE 802.11g，2003 年，物理层补充（54Mbit/s，播在 2.4GHz） 。 IEEE 802.1
17、1h，2004 年，无线覆盖半径的调整，室内（indoor ）和室外（outdoor ）信道（5GHz 频段） 。 IEEE 802.11i，2004 年，无线网络的安全方面的补充。 IEEE 802.11j，2004 年，根据日本规定做的升级。 IEEE 802.11k，该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范。该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。 IEEE 802.11l，预留及准备不使用。 IEEE 802.11m，维护标准；互斥及极限。 IEEE 802.11n，更高传输速率的改善，基础速率提升到 72.2Mbit/s，可以使用双倍带宽40MHz，此时速率提升到
18、150Mbit/s。支持多输入多输出技术（Multi-Input Multi-Output，MIMO） 。 IEEE 802.11o，针对 VOWLAN（Voice over WLAN）而制订，更快速的无限跨区切换，以及读取语音（voice ）比数据（Data）有更高的传输优先权。 IEEE 802.11p，这个通信协议主要用在车用电子的无线通信上。它设置上是从 IEEE 802.11 来扩充延伸，来符合智能型运输系统 （Intelligent Transportation Systems，ITS ）的相关应用。 IEEE 802.11q: IEEE 802.11r: 快速 BSS 切换 (F
19、T) (2008) IEEE 802.11s: Mesh Networking, Extended Service Set (ESS) (July 2011) IEEE 802.11t: Wireless Performance Prediction (WPP)test methods and metrics Recommendation cancelled IEEE 802.11u: Improvements related to HotSpots and 3rd party authorization of clients, e.g. cellular network offload (F
20、ebruary 2011) IEEE 802.11v: Wireless network management (February 2011) IEEE 802.11w: Protected Management Frames (September 2009) IEEE 802.11x: IEEE 802.11y: 36503700 MHz Operation in the U.S. (2008) IEEE 802.11z: Extensions to Direct Link Setup (DLS) (September 2010) IEEE 802.11-2012: A new releas
21、e of the standard that includes amendments k, n, p, r, s, u, v, w, y and z (March 2012) IEEE 802.11aa: Robust streaming of Audio Video Transport Streams (June 2012) IEEE 802.11ab: IEEE 802.11ac，802.11n 的潜在继承者,更高传输速率的改善，当使用多基站时将无线速率提高到至少 1Gbps，将单信道速率提高到至少 500Mbps。使用更高的无线带宽(80MHz-160MHz)(802.11n 只有 40
22、MHz),更多的 MIMO 流( 最多 8 条流),更好的调制方式(QAM256)。目前是草案标准(draft) ，预计正式标准于 2012 年晚些时间推出。Quantenna 公司在 2011 年 11 月 15 日推出了世界上第一只采用 802.11ac 的无线路由器。Broadcom 公司于 2012 年 1 月 5 日也发布了它的第一支支持 802.11ac 的芯片。 IEEE 802.11ad: Very High Throughput 60 GHz (December 2012) - see WiGig IEEE 802.11ae: Prioritization of Manage
23、ment Frames (2012 年 3 月)除了上面的 IEEE 标准，另外有一个被称为 IEEE 802.11b+的技术，通过 PBCC技术（Packet Binary Convolutional Code）在 IEEE 802.11b（2.4GHz 频段）基础上提供 22Mbit/s 的数据传输速率。但这事实上并不是一个 IEEE 的公开标准，而是一项产权私有的技术，产权属于德州仪器。IEEE 802.11a编辑IEEE 802.11a 是 802.11 原始标准的一个修订标准，于 1999 年获得批准。802.11a 标准采用了与原始标准相同的核心协议，工作频率为 5GHz，使用 5
24、2 个正交频分多路复用副载波，最大原始数据传输率为 54Mb/s，这达到了现实网络中等吞吐量（20Mb/s）的要求。由于 2.4G 频段日益拥挤，使用 5G 频段是 802.11a 的一个重要的改进。但是，也带来了问题。传输距离上不及 802.11b/g；理论上 5G 信号也更容易被墙阻挡吸收，所以 802.11a 的覆盖不及 801.11b。802.11a 同样会被干扰，但由于附近干扰信号不多，所以 802.11a 通常吞吐量比较好。IEEE 802.11b编辑IEEE 802.11b 是无线局域网的一个标准。其载波的频率为 2.4GHz，可提供1、2、5.5 及 11Mbit/s 的多重传
25、送速度 1。它有时也被错误地标为 Wi-Fi。实际上 Wi-Fi 是 Wi-Fi 联盟的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系。 来源请求 在 2.4-GHz 的 ISM 频段共有11 个频宽为 22MHz 的频道可供使用，它是 11 个相互重叠的频段。IEEE 802.11b 的后继标准是 IEEE 802.11g。IEEE 802.11g编辑IEEE 802.11g 在 2003 年 7 月被通过。其载波的频率为 2.4GHz（跟 802.11b 相同），共 14 个频段，原始传送速度为 54Mbit/s，净传输速度约为24.7Mbit/s（跟 8
26、02.11a 相同）。802.11g 的设备向下与 802.11b 兼容。其后有些无线路由器厂商因应市场需要而在 IEEE 802.11g 的标准上另行开发新标准，并将理论传输速度提升至 108Mbit/s 或 125Mbit/s。IEEE 802.11i编辑IEEE 802.11i 是 IEEE 为了弥补 802.11 脆弱的安全加密功能（WEP，Wired Equivalent Privacy）而制定的修正案，于 2004 年 7 月完成。其中定义了基于AES 的全新加密协议 CCMP（CTR with CBC-MAC Protocol）。无线网络中的安全问题从暴露到最终解决经历了相当的时
27、间，而各大厂通信芯片商显然无法接受在这期间什么都不出售，所以迫不及待的 Wi-Fi 厂商采用802.11i 的草案 3 为蓝图设计了一系列通信设备，随后称之为支持 WPA（Wi-Fi Protected Access）的，这个协议包含了向前兼容 RC4 的加密协议TKIP（Temporal Key Integrity Protocol），它沿用了 WEP 所使用的硬件并修正了一些缺失，但可惜仍然不是毫无安全弱点的；之后称将支持 802.11i 最终版协议的通信设备称为支持 WPA2（Wi-Fi Protected Access 2）的。IEEE 802.11-2007编辑IEEE 802.11
28、n编辑主条目： IEEE 802.11nIEEE 802.11n，是由 IEEE 在 2004 年 1 月 来源请求 组成的一个新的工作组在802.11-2007 的基础上发展出来的标准，于 2009 年 9 月正式批准。该标准增加了对 MIMO 的支持，允许 40MHz 的无线频宽，最大传输速度理论值为600Mbit/s。同时，通过使用 Alamouti 提出的空时分组码，该标准扩大了数据传输范围。IEEE 802.11k编辑IEEE 802.11k 阐述了无线局域网中频谱测量所能提供的服务，并以协议方式规定了测量的类型及接收发送的格式。此协议制定了几种有测量价值的频谱资源信息，并创建了一种
29、请求报告机制，使测量的需求和结果在不同终端之间进行通信。协议制定小组的工作目标是要使终端设备能够通过对测量信息的量读做出相应的传输调整，为此，协议制定小组定义了测量类型 2。这些测量报告使在 IEEE 802.11 规范下的无线网络终端可以收集临近 AP 的信息（信标报告）和临近终端链路性质信息（帧报告，隐藏终端报告和终端统计报告）。测量终端还可以提供信道干扰水平（噪声柱状报告）和信道使用情况（信道负荷报告和媒介感知柱状图）。IEEE 802.11ac编辑主条目： IEEE 802.11acIEEE 802.11ac 是一个正在发展中的 802.11 无线计算机网络通信标准，它通过6GHz 频
30、带（也就是一般所说的 5GHz 频带）进行无线局域网（WLAN）通信。理论上，它能够提供最少每秒 1 Gigabit 带宽进行多站式无线局域网（WLAN）通信，或是最少每秒 500 megabits（500 Mbit/s）的单一连接传输带宽。它采用并扩展了源自 802.11n 的空中接口（air interface）概念，包括：更宽的 RF 带宽（提升至 160 MHz），更多的 MIMO 空间流（spatial streams）（增加到 8），多用户的 MIMO，以及高密度的解调变（modulation，最高可达到256 QAM）。它是 IEEE 802.11n 的潜在的继任者。IEEE 8
31、02.11ad编辑主条目：WiGig无线千兆联盟（Wireless Gigabit Alliance，WiGig），工业组织，致力于推动在无执照的 60 GHz 频带上，进行数千兆比特（multi-gigabit）速度的无线设备数据传输技术。此联盟于 2009 年 5 月 7 日宣布成立，于 2009 年 12 月推出第一版 1.0 WiGig 技术规格（802.11ad）。各国适用频道编辑主条目： WLAN 信道列表802.11b 和 802.11g 将 2.4 GHz 的频段区分为 14 个重复，标记的频道;每个频道的中心频率相差 5 兆赫兹（MHz）.一般常常被误认的是频道 1，6 和
32、11（还有有些地区的频道 14）是互不重迭所以利用这些不重迭的频道，多组无线网络的互相涵盖，互不影响，这种看法太过简单。802.11b 和 802.11g 并没有规范每个频道的频宽，规范的是中心频率和频谱屏蔽（spectral mask）。802.11b的频谱屏蔽需求为：在中心频率11 MHz 处，至少衰减 30 dB，22 MHz 处要衰减 50 dB.由于频谱屏蔽只规定到22 MHz 处的能量限制，所以通常认定使用频宽不会超过这个范围。实际上，当发射端距离接收端非常近时，接收端接受到的有性能量频谱，有可能会超过 22 MHz 的区域。所以，一般认定频道 1，6 和 11 互不重迭的说法。应
33、该要修正为：频道 1，6 和 11，三个频段互相之间的影响比使用其它频段小。然而，要注意的是，一个使用频道 1 的高功率发射端，可以轻易的干扰到一个使用频道 6 的，功率较低的发射站。在实验室的测试中发现，当使用频道 11 来传递档案时，一个使用频道 1 的发射台也在通讯时，会影响到频道 11 的档案传输，让传输速率稍稍降低。所以，即使是频段相差最远的频道 1和 11，也是会互相干扰的。虽然频道 1，6 和 11 互不重迭的说法是不正确的，但是这个说法至少可以用来说明：频道距离在 1，6 和 11 之间虽然会对彼此造成干扰，而却不会大大地影响到通讯的传输速率。高功率 AP 为了因应较高的振幅，
34、将中心频率11 MHz 处的频谱屏蔽提高到-40dB，所以才会由 ch1 干扰到 ch6，ch6 干扰到 ch11。至于 ch1 干扰到 ch11 是因为 AP 功率放大到非线性饱和区，某些厂商制造的 AP 确实全盖台（Ch1Ch11）。而正好那些产品又是卖最多的，也就是号称功率最高的。只要符合 FCC 规范压在11 MHz -30dB、22 MHz -50dB 就不会出现互相干扰问题。某些芯片制造商在量产或技术上接近 ACPR(Adjacent Channel Power Ratio 邻近通道功率比例)不合格边缘，透过放大器放大会导致上述情形出现。 原创研究？2.4 GHz 频段 802.1
35、1g 规范中第 1-14 频道的频谱遮罩总结编辑协议发布年份/日期Op.标准频宽 实际速度 (标准) 实际速度（最大）范围（室内）范围（室外）Legacy 1997 2.4-2.5 GHz 1 Mbit/s 2 Mbit/s ? ?802.11a 1999 5.15-5.35/5.47-5.725/5.725- 25 Mbit/s 54 Mbit/s 约 约5.875 GHz 30米45米 3802.11b 1999 2.4-2.5 GHz 6.5 Mbit/s 11 Mbit/s约30米约100米802.11g 2003 2.4-2.5 GHz 25 Mbit/s 54 Mbit/s约30米
36、约100米802.11n 2009 2.4 GHz or 5 GHz bands300 Mbit/s (20MHz*4 MIMO)600 Mbit/s (40MHz*4 MIMO)约70米约250米802.11p 2009 5.86-5.925 GHz 3 Mbit/s 27 Mbit/s约300米约1000 米802.11ac2011.11 5 GHz433Mbit/s, 867Mbit/s (80MHz), (160MHz为可选)867Mbit/s, 1.73 Gbit/s, 3.47 Gbit/s, 6.93 Gbit/s (8 MIMO, 160MHz)约35米 4应对 IEEE 80
37、2.11ac 生产测试挑战802.11 是电气和电子工程师协会（IEEE）制定的无线局域网（WLAN）系列标准，主要用于 2.4 和 5GHz 免牌照频段本地无线通信。802.11 系列标准得到国际广泛认可，并在WiFi 联盟支持下日益普及。该协会是促进 WLAN 技术和 802.11 标准产品认证的行业组织。802.11 标准包括物理层和介质访问控制（MAC）协议。自首次发布以来，物理层做了大量重要补充和修订，而大部分 MAC 基本功能保持不变。802.11 标准经过多年发展，满足各种 WLAN 要求，Hiert and co.在中做了详细总结。 WLAN 设备往往基于采用的物理层版本说明其
38、功能。常见版本包括 802.11b、802.11a、802.11g, 以及最近发布的802.11n.802.11 最新版本是 IEEE 802.11-2009,其中包括 802.11n。由于回程（如 xDSL、光纤）传输速度提高，以及高清（HD ）内容流和即时文件传输等需要高数据速率应用的出现，IEEE 发布了两个新方案（802.11ac 和 802.11ad）提高最大数据速率，显著高于 802.11n.表 1 概括了 802.11 物理层标准。本案重点介绍802.11ac.表 1:IEEE 802.11 物理层标准对比。802.11ac 也称为甚高吞吐量（ VHT），它是 802.11n 的
39、继任标准，后者称为高吞吐量（HT）。与 WLAN 的演进过程一样，802.11ac 全面向后兼容以前的标准。802.11ac 任务组 TGac 于 2008 年成立，开始开发 802.11ac,修订 IEEE 802.11-2009.这个标准预计 2012 年年底完成，2013 年 802.11 工作组结束审批7.本文介绍最新制定的 802.11ac,分析此类设备的生产测试要求。内容分为以下几部分：802.11ac 使用模式、性能目标、物理层简介和生产环境下面临的测试挑战。802.11ac 使用模式如表 2 所示，IEEE 确定了大量需要千兆吞吐量的应用，并随之定义了六种使用模式（参见5）。这
40、是 802.11ac 制定的基础。使用模式中以数字家庭为重点。事实上，由于 802.11ac 支持高数据速率，家庭环境中可以并行运行多种高带宽应用（如高清视频流、即时文件传输、零延迟互联网浏览等，如图 1 所示）。表 2:802.11ac 使用模式。图 1:数字家庭环境下的 802.11ac 应用。由于可以更加快速地传输数据，802.11ac 还具有能效方面的显著优点。 802.11ac芯片能效优于基于前代标准的芯片。这是智能手机等电池供电设备的重要要求。用户可以极大地降低 WLAN 功耗，从而支持新的应用功能和使用环境，如蜂窝 IP 数据卸载。802.11ac 性能目标为支持新应用和未来试验
41、设备，Tgac 定义了 802.11ac 的三种主要性能和功能要求6:1. 系统性能：802.11ac 可以实现最大单站吞吐量和多站总计吞吐量，分别达到500Mbps 和 1Gbps 以上。这是 MAC 数据服务接入点的测量结果， 5GHz 频段通道带宽不大于 80MHz.由于数据速率要求针对 MAC 而不是物理层，因此必须考虑 MAC 效率，不能仅仅提高物理层数据速率。2. 向后兼容：802.11ac 修订标准向后兼容工作在 5GHz 频段的 802.11a 和802.11n 设备。3. 共存： 802.11ac 修订标准具有 802.11ac 与 802.11a/n 设备之间的共存机制。有
42、必要指出，802.11ac 仅需向后兼容并与 802.11a 和 802.11n 共存。这是因为802.11ac 设备实际上仅在 5GHz 频段工作。802.11ac 技术细节为了保证向后兼容和共存，802.11ac 在可能的情况下重用 802.11n 技术规格。例如，802.11ac 采用与 11n 一样的物理层 OFDM 调制（正交频分多路复用），并保持相同的编码和交错式架构。不过，为了满足性能目标，做了一些必要的修改并提供新的11ac 特性。表 3 所示为与 802.11n 相比，802.11ac 引入的大量新特性（粗体突出显示）。表 3:802.11ac 的主要功能。802.11ac
43、设备物理层规定参数为 80MHz 带宽、64QAM 5/6 和 1 个空分码流。采用这种配置，数据速率达到 293Mbps.不过，采用所有选用参数的设备（160MHz、256QAM 5/6 和 8 个空分码流），数据速率可以达到 6.93Gbps.单 PPDU 帧格式按物理层会聚协议定义，如图 2 所示。为保证向后兼容，专门定义了802.11a 和 n 设备可以接收的非 VHT 字段。前导码中前 4 个字段用于非 VHT 站接收。前三个字段与 802.11n 的字段相同，第四个字段用于确定 802.11n 还是 802.11ac.前导码中剩余字段仅用于 VHT 设备。VHT-STF 用来改善
44、MIMO 传输中的自动增益控制。VHT-LTF 是长训练系列，为接收机提供 MIMO 信道预估。VHT-SIG-B 提供单用户或多用户模式数据长度、调制和编码方案（MCS）信息。图 2:VHT PPDU 格式。生产测试面临的挑战WLAN 生产测试系统广泛安装在全球 WLAN 设备制造厂中。硬件平台长期以来没有大的变化，往往通过软件升级满足随着 WLAN 标准演进出现的新的测试要求。不过，802.11ac 的新功能对测试系统提出了更高的要求，许多现有硬件平台需要升级。802.11ac 带来了大量变化，其中三个方面是生产测试设备面临的最为严峻的挑战：宽带宽、多个空分码流和高密度调制。此外，测试速度
45、也是生产的重要要求。1.宽带测量802.11ac 仅在 5GHz 免牌照频段工作。与 2.4GHz 频段相比，具有宽可用带宽和低干扰的优点。美国和欧洲信道分配分别如图 3 和图 4 所示，参见4.因此，测试需要生成并分析 80MHz 瞬时带宽或 160MHz（可选）带宽，以及频率达 5.835GHz 的信号。图 3:美国信道分配。图 4:欧洲信道分配。对于发射机测试，需要一次捕获整个信号带宽，测量信号质量、频率、功率和频谱平坦度。频谱包络测量需要分析更宽的带宽（如 802.11ac 80MHz 为 240MHz）。这可以采用频谱拼接技术，以更加经济的方法来实现。这种技术可以捕获信号的多个快照，
46、按频域进行拼接，显示整个带宽。对于接收机测试，需要生成全带宽信号波形模拟被测设备（DUT）。这种方法可以测试多种操作模式的接收灵敏度。现有及今后推出的 Aeroflex PXI 3000 系列射频模块支持宽带信号分析，并可以生成 6GHz 频率，便于满足 802.11ac 带宽和频率要求。我们的 802.11ac 解决方案可通过软件升级，是 802.11ac 测试的理想平台。2.多输入多输出（MIMO ）MIMO 是在发射机和接收机上采用多个天线，通过先进的数字信号处理提高通信性能。这种方法采用独立发射/接收链，既可以提高链路可靠性，也可以提高数据速率。IEEE 在802.11n 中引入 MI
47、MO,将 802.11ac 的支持能力扩展到 8 个空分码流和多用户MIMO（MU-MIMO）。相对于单用户 MIMO,MU-MIMO 可以同时端接多个用户同一频段往来传输的收/发信号，如图 5 所示。图 5:单用户与多用户 MIMO 举例。在研发环境下，MIMO 开发一般需要测试设备利用多径信道仿真，对不同 MIMO 节点的多个码流进行编/解码。而在生产环境下，由于设备设计认证已在研发阶段完成，因此测试重点转移到射频组件校准和设备质量确认。生产环境下 MIMO 测试还应优化速度和成本。目前采用的一种方法是单独测试 MIMO 收发器的射频路径。一般是通过 开关矩阵依次对每个 MIMO 路径进行
48、测试，以进一步节省测试设备的成本，因为只需要一个测试收发器信道，如图 6 所示。这种方法足以满足 MIMO 生产要求，合理兼顾性能与成本。图 6:MIMO 生产测试系统实例。3.高密度调制802.11ac 规定 OFDM 模式采用 256QAM 调制方式。256QAM 调制密度是过去WLAN 标准最高密度调制方式 64QAM 的四倍。高速率传输所需传输信号质量高于以前WLAN 调制编码方案。表 4 列出各种 802.11ac 调制方式的误差向量幅度（ EVM）或接收星座图误差（RCE）要求。无论信号带宽多大，这种要求都是一样的。表 4:802.11ac 的 EVM 要求。如图 7 所示，EVM
49、 特性受相位、频率和幅度误差影响。高阶调制、多点定义星座图，意味着不同符号的信号振幅存在很大差别。采用高阶调制时，信号所受非线性和相位噪声等影响会变得更加突出。图 7:可视 EVM.为了精确测量 802.11ac 信号，测试设备的残留 EVM 必须显著优于表 4 所示的最低EVM 要求（即-32dB,256QAM），否则会影响产量。这要求相对于测试过去的 WLAN 标准，802.11ac 测试设备必须具有更加出色的相位噪声和线性特性。Aeroflex 基于 PXI 3000 系列的 WLAN 测试解决方案优异的 EVM 特性，可以轻松满足 802.11ac 要求。如表 5 所示，这些数值反映了发射机和接收机未采用均衡情况下（即人工生成较低测量值）的残留 EVM.表 5:Aeroflex PXI 3000 平台 WLAN 测试典型残留 EVM/RCE 特性。测试结果包括接收机和发射机残留 EVM/RCE.无均衡。4.测试速度生产测试速度和产量是两个最重要的生产指标。802.11ac 是目前增加的一种测试设备，对于生产 WLAN 保持可接受的低价位，以及在消费电子设备中的普及具有重要意
