802.11物理層測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（11n HT-4）匯總詳解

今天我們繼續(xù)來(lái)學(xué)習(xí)11n的發(fā)射機(jī)指標(biāo)。

—

Transmit spectrum mask

11n的頻譜發(fā)射模板，與之前的11b和11a還是有所不同，可以參考一起來(lái)學(xué)802.11物理層測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（DSSS-1）以及一起來(lái)學(xué)802.11物理層測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（11a的射頻要求)。我們分別來(lái)看一下11n在2.4GHz和5GHz頻段20M和40M帶寬的頻譜模板。

注意RBW和VBW的設(shè)置如下：

RBW：100kHz；
VBW：30kHz；

另外還需注意的是，除了圖中標(biāo)注出來(lái)的在一定offset頻率處的相對(duì)dBr的值，還有一個(gè)模板外的絕對(duì)功率譜密度的要求：

20MHz帶寬：小于–53 dBm/MHz @ 30 MHz frequency offset 及以上頻段；
40MHz帶寬：小于–56 dBm/MHz @ 60 MHz frequency offset 及以上頻段；

以下是11n在5GHz頻段40MHz帶寬的頻譜模板測(cè)試截圖：

—

Spectrum Flatness

對(duì)于11n的頻譜的平坦度，總共定義了三種情況，三種情況均可以用下面的圖形來(lái)表示：即A到B代表的子載波平均能量與其平均能量的偏差不得超過(guò) ± 4 dB；C到D代表的子載波平均能量與A到B的平均能量的偏差不得超過(guò) +4/-6dB。

具體地，可分為以下三種ABCD的情況：

在 20 MHz 信道和 40 MHz 信道中相應(yīng)的 20 MHz 傳輸中：

A=1；
B=16；
C=17；
D=28；

在 40 MHz 傳輸中（不包括 MCS 32 格式和non-HT duplicate格式的 PPDU）

A=2；
B=42；
C=43；
D=58；

在 MCS 32 格式和non-HT duplicate格式中：

A1=6；A2=33；
B1=31；B2=42；
C=43；
D=58；

注：調(diào)制和編碼方案 MCS 32：HT PHY 的PPDU格式，它占用信道寬度的兩半部分信號(hào)包含相同的信息。這種 HT PPDU 格式支持最低速率。

non-HT：標(biāo)準(zhǔn)給出的定義是既非11n的HT，也非11ac的VHT；而non-HT duplicate：這種傳輸格式是在兩個(gè)或多個(gè) 20 MHz 信道中復(fù)制 20 MHz的non-HT傳輸，并允許任何一個(gè) 20 MHz 信道上的non-HT基本服務(wù)集（BSS）中的STA接收。比如40MHz的non-HT duplicate是指PHY在兩個(gè)相鄰的20MHz信道上復(fù)制20MHz non-HT傳輸?shù)母袷健?/p>

以下是11n在40MHz帶寬下Greenfield模式的頻譜平坦度的測(cè)試截圖：

—

Transmit power

對(duì)于最大允許的Transmit power，仍然是根據(jù)各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)規(guī)定的要求進(jìn)行測(cè)量。時(shí)至今日，來(lái)看一下我國(guó)最新的相關(guān)規(guī)定，出自工信部【2021】129號(hào)文件：工業(yè)和信息化部關(guān)于加強(qiáng)和規(guī)范2400MHz、5100MHz和5800MHz頻段無(wú)線電管理有關(guān)事宜的通知 (miit.gov.cn)

2400-2483.5MHz 等效全向輻射功率：
??——合成天線增益小于 10dBi 時(shí)，不大于 20dBm；
  ——合成天線增益大于等于 10dBi 時(shí)，不大于 27dBm。
5150-5350MHz等效全向輻射功率：不大于 23dBm；
5725-5850MHz等效全向輻射功率：不大于 33dBm；

—

Transmit center frequency tolerance

Symbol clock frequency tolerance

對(duì)于5GHz 頻段的發(fā)射機(jī)中心頻率容差（transmitter center frequency tolerance）以及符號(hào)時(shí)鐘頻率容差（symbol clock frequency tolerance）應(yīng)為 ± 20 ppm，2.4 GHz頻段的發(fā)射機(jī)中心頻率容差應(yīng)為 ± 25 ppm。不同的發(fā)射鏈路中心頻率（LO）和每個(gè)發(fā)射鏈路符號(hào)時(shí)鐘頻率均應(yīng)來(lái)自同一個(gè)參考振蕩器。但我國(guó)對(duì)于WLAN系統(tǒng)頻率容限的規(guī)定均為不超過(guò)± 20 ppm。

—

Packet alignment

在11n的發(fā)射機(jī)測(cè)試中，增加了一個(gè)packet alignment的測(cè)量項(xiàng)。packet alignment直譯是“數(shù)據(jù)包對(duì)齊”。實(shí)際上要說(shuō)的是接收端在什么時(shí)間點(diǎn)發(fā)送PHY-CCA.indication(IDLE) 原語(yǔ)以及發(fā)射端在什么時(shí)間點(diǎn)發(fā)送PHY-TXEND.confirm 原語(yǔ)，以及持續(xù)時(shí)間如何。無(wú)論是否需要信號(hào)擴(kuò)展，時(shí)間點(diǎn)都應(yīng)選擇在數(shù)據(jù)包最后一個(gè)符號(hào)發(fā)出后的 4 μs 邊界。如果有信號(hào)擴(kuò)展，則發(fā)出原語(yǔ)的持續(xù)時(shí)間為 aSignalExtension。如下圖所示，需要邊界對(duì)齊。

關(guān)于PHY-CCA.indication原語(yǔ)可以參考我們之前學(xué)習(xí)過(guò)的一起來(lái)學(xué)802.11物理層測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（DSSS-CCA-信道可用性評(píng)估），即信道空閑評(píng)估的一個(gè)指示。而PHY-TXEND.confirm 是由PHY 向本地 MAC 實(shí)體發(fā)出，來(lái)確認(rèn)傳輸完成的原語(yǔ)。

那么信號(hào)擴(kuò)展又是什么呢？跟我們前面學(xué)習(xí)的beamforming有關(guān)，在 HT-mixed和HT-greenfield格式幀中，有兩種HT-LTF：數(shù)據(jù) HT-LTF（HT-DLTF）和擴(kuò)展HT-LTF（HT-ELTF）。HT-DLTF 始終包含在 HT PPDU 中，為接收機(jī)形成信道估計(jì)提供必要的參考，使其能夠解調(diào)幀的數(shù)據(jù)部分。而HT-ELTF 在sounding PPDU 中提供額外的參考，以便接收機(jī)能夠?qū)瑪?shù)據(jù)部分所使用的信道之外的信道信息進(jìn)行估計(jì)。