接上篇，今天繼續學習11n的調制質量和接收機的指標。其中調制質量又分為發射中心頻率泄漏和發射機星座誤差。接收機的指標包含接收機最小靈敏度、鄰信道抑制比、非鄰信道抑制比、最大輸入電平、RCPI測量、RIFS和CCA。

01

Transmit center frequency leakage

這個測試項在儀表中經常出現的是IQ offset或者IQ original offset，我們已經在之前詳細講解過他們的基本原理和產生的原因，可以通過關鍵字查詢搜索往期內容來回顧一下：如何使用關鍵字搜索查看往期內容

具體規定如下，注意是針對每根天線：

對于 20 MHz 信道寬度的發射機中心頻率泄漏，應符合17章11a的相關規定：一起來學802.11物理層測試標準（11a的射頻要求)。但這里要說明一下，由于之前學習11a使用的是802.11-2016的版本，而在802.11-2020中這一部分有所更新，所以重新寫一下：中心頻率分量的泄漏不得超過max(P – 15，–20) dBm（在2016版本中此處是-15dBm），或者，相對于其余子載波的平均能量不應超過+2dB。

對于 40 MHz 信道寬度，中心頻率泄漏不得超過max(P – 20，–20) dBm，或者，相對于其余子載波的平均能量不應超過0 dB。

02

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Transmitter constellation error

RCE（relative constellation error）不能超過下表所列的對應數據速率的值。

但有以下條件需要說明：

首先，這個誤差是通過對子載波、OFDM 幀和空間流進行RMS計算得出的；RMS的EVM的計算方法如下式所示：

總體來說，跟11a相比，不同在于增加了空間流的平均。其中：

Nf是測量的幀數；

是表示在if幀、OFDM符號is、子載波isc、空間流 iss?的復平面上的理想符號點；

是表示在if幀、OFDM符號is、子載波isc、空間流 iss?的復平面上的實測符號點；

P0是星座平均功率。

其次：測試的空間流數量應等于使用的發射STA天線輸出端口數，也應等于使用的測試儀器輸入端口數；發射STA的每個輸出端口應通過電纜連接到測試儀器的一個輸入端口；在測試中，應使用 EQM MCS，不得使用波束成形矩陣；以上對于 20 MHz帶寬和 40 MHz 帶寬均適用。

【名詞解釋】：

【MCS（Modulation and coding scheme）是一個決定調制、編碼和空間信道數量的值。它是由PPDU中的HT-SIG字段給出。下面的表19-27 至表 19-41列出了20MHz和40MHz帶寬下全套 MCS 的速率相關參數。由于11n出現了MIMO，就有了EQM和UEQM的概念：EQM是equal modulation，是指不同空間流采用相同調制。UEQM是unequal modulation，是指不同空間流采用不同的調制。】

MCS=07 和 32：?具有單個空間流；
MCS=8-31：具有多個空間流，所有空間流均采用EQM；
MCS=33-76：具有多個空間流，空間流采用UEQM；
MCS=77-127：reserved。

下面表格中的參數定義如下：

NSS：空間流數量；
NES：數據字段 BCC 編碼器數量；
R：編碼率；
NBPSC：每個單載波的編碼比特數（各空間流的總和）；
NBPSCS(iSS)：iSS = 1,...NSS 時每個空間流的每個單載波的編碼比特數；
NSD：每個空間流每個 OFDM 符號的復數據數；
NSP：每個 OFDM 符號的pilot值個數；
NCBPS：每個 OFDM 符號的編碼比特數；
NDBPS：每個 OFDM 符號的數據比特數；

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03

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接收機指標

11n的接收機最小靈敏度（20MHz和40MHz帶寬），鄰道抑制，以及非鄰道抑制的指標如下表所示：

1. 接收機最小靈敏度的測試條件如下：

PSDU 長度為 4096 個八進制字節；

數據包誤碼率（PER）應小于 10%；

最小輸入電平是在天線連接器處測量的，并且是每個接收天線的平均功率；被測空間流的數量應等于已使用的發送 STA 天線輸出端口數，也應等于已使用的被測設備輸入端口數；發射 STA 的每個輸出端口應通過電纜連接到被測設備的一個輸入端口；

僅適用于non-STBC 模式、MCS 0-31、800 ns GI 和 BCC。

【名詞解釋】：

【STBC（Space-time block coding），是一種適用于發射器和接收器使用多天線情況下，可提供完全分集和極低復雜度，提高無線通信系統性能的編解碼技術。

GI：guard interval。

BCC：binary convolutional code。】

2. 鄰信道抑制的測試條件除了滿足以上，還需要：

測試時，將所需信號強度設置為比上表規定的相關靈敏度高 3 dB；

提高干擾信號的功率，直至產生 10%的 PER；

干擾信道和所需信道信號的功率差就是相應的相鄰信道抑制dB值，應不小于上表中的規定；

對于20 MHz信道寬度，在2.4 GHz 工作時，相鄰信道中心頻率應相隔25 MHz；在 5 GHz 頻段工作時，相鄰信道中心頻率應相隔 20 MHz；

對于 40 MHz 信道寬度，相鄰信道中心頻率應相差 40 MHz；
鄰信道中的干擾信號應是符合HT PHY的信號，與被測信道中的信號不同步；

干擾信號的最小占空比應為50%；

3. 對于非相鄰信道抑制的測試條件在滿足上述的基礎上有所不同的是：

非相鄰信道抑制僅適用于 5 GHz 頻帶；

對于5 GHz頻段20 MHz信道寬度，非相鄰信道中心頻率應相差 40 MHz 或更多；

對于5 GHz頻段40 MHz信道寬度，非相鄰信道中心頻率應相差 80 MHz 或更多。

4. 對于接收機的最大輸入電平，需滿足：

5?GHz頻段的最大輸入電平為-30 dBm；

2.4 GHz頻段的最大輸入電平為-20 dBm；

在任何基帶調制的情況下，最大 PER 均為 10%。

5. 接收信道功率指標 (RCPI) 測量：

RCPI（Received channel power indicator）是對接收幀所選信道中接收射頻功率的測量。該參數應是 PHY 在接收到的幀的數據部分測量到的信道中的接收 RF 功率。接收功率應為所有有效接收鏈路中功率的平均值。關于RCPI，在之前學習過的一起來學802.11物理層測試標準（WiFi的功率報告：RCPI、ANPI、RSNI和RSSI）中有詳細的解釋。

與11a的規定一致，對于11n，在接收機規定的動態范圍內，RCPI 應等于接收到的射頻功率，精確度為 ± 5 dB（95% 置信區間）。接收射頻功率的確定應假定接收機噪聲等效帶寬等于信道寬度乘以 1.1。

6. 減少的幀間距（RIFS）：

RIFS我們第一次接觸，首先IFS是幀間隔，在指定的IFS內，STA 應通過使用載波偵聽功能確定介質處于空閑狀態。802.11的標準定義了十種不同的提供訪問無線介質優先級的IFS。RIFS 是減少開銷從而提高網絡效率的一種手段。在一個時序圖中，RIFS經常跟SIFS（short interframe space）是或的關系，當不需要 SIFS 分離的響應傳輸時，RIFS 可用來代替 SIFS，以分離來自單個發射的多個傳輸。11n這里要求的是：接收機應能解碼與前一個 PPDU 相隔 RIFS （Reduced interframe space）傳輸的 PPDU。那么11n的RIFS以及SIFS的要求是：

aRIFSTime=2us，
aSIFSTime=10us @2.4GHz；
aSIFSTime=16us @5GHz；

7. CCA：

我們曾在一起來學802.11物理層測試標準（DSSS-CCA-信道可用性評估）中介紹了CCA的幾種模式，11n也同樣需要遵守，只是稍微復雜。

首先，根據各個國家針對各個頻段和操作等級（operating calss）的規定，來判斷是否需要運行?CCA-Energy Detect（CCA-ED）的模式。如果需要的話，那么當 CCA-ED 檢測到信道繁忙時，PHY 應指示介質繁忙狀態。

CCA-ED，實質上是為改善頻譜共享，出于某些頻段需要，在不同系統間給出的相應的一些限制行為。任何情況下，當接收到所規定的信號強度超過主信道的dot11OFDMEDThreshold和輔信道（如果存在的話）的 dot11OFDMEDThreshold 所給出的CCA-ED 門限時，CCA-ED 應檢測信道忙狀態。CCA-ED 門限也取決于各國家地區的具體規定。

如果說CCA-ED是各個國家和地區的額外要求，那么對于下述的頻段內同系統的CCA-sensitivity則是一般性的強制需求：

對于non-HT PPDUs的CCA要求與11a和11g都是一致的。

對于HT STA，總結各種情況如下表所示：

對上表做如下解釋：

20MHz的最小調制和編碼速率對應的靈敏度是 -82 dBm，那么當接收機接收到一個20 MHz的HT信號高于這個-82dBm時開始，在 4us 時間內需以大于 90% 的概率設置CCA檢測的忙狀態：PHY-CCA.indication(BUSY)。如果是檢測到其他的任何信號，比靈敏度高20 dB 或以上，即-82 + 20 = -62dBm時，則同樣應該顯示信道繁忙狀態。

如果是不支持接收 HT_GF PPDU 的 HT STA，則當收到任何有效的HT_GF信號，并且這個信號在20 MHz 信道中接收電平大于或等于-72 dBm時，應指示信道忙狀態 [PHY-CCA.indication(BUSY)]。

工作信道寬度等于 40 MHz 的 20/40 MHz STA 接收機應在主信道和副信道上提供 CCA。當輔信道空閑時，主信道中如果接收到20 MHz HT 信號，并且電平大于或等于最小調制和編碼速率靈敏度 -82 dBm 的開始時算起，PHY 應在 4us 內以大于 90% 的概率生成 PHY-CCA.indication(BUSY, {primary}) 原語。

如果接收到占用主信道和輔信道的 40 MHz HT 信號，并且在接收電平大于或等于最小調制和編碼速率靈敏度 -79 dBm 時，應使 PHY 在 4us 內為主信道和輔信道生成 PHY-CCA.indication(BUSY, {primary, secondary}) 原語，每個信道的概率應 >90%。

如果不支持接收 HT_GF PPDU 的 HT STA，如果輔信道空閑，則對主信道中接收電平大于或等于 -72 dBm 的任何有效 HT_GF 信號指示{主}信道忙狀態（PHY-CCA.indication(BUSY, {primary}) 原語）。

不支持接收 HT_GF PPDU 的 HT STA 應在接收電平大于或等于 -69 dBm 時，為主信道和輔信道中的任何有效 40 MHz HT_GF 信號指示{主、輔}信道忙狀態（PHY-CCA.indication(BUSY, {primary,secondary})原語）。

對于 20 MHz 主信道中任何電平大于或等于-62 dBm 的信號，接收機應顯示{主}信道忙狀態。該電平比 20 MHz PPDU 的最小調制和編碼速率靈敏度高 20 dB。當主信道空閑時，接收機會在 20 MHz 輔信道中任何信號達到或超過 -62 dBm 時指示{輔}信道忙狀態。當主信道和輔信道中出現的任何信號在主信道中達到或超過 -62 dBm，在輔信道中達到或超過 -62 dBm 時，接收機應顯示{主、副}信道繁忙狀態。

編輯：黃飛

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