一起来学802.11物理层测试标准（11g ERP-2)

接着上一篇，我们继续来看一下ERP的物理层规范。

01

PPDU Format

一个ERP STA应支持三种不同的preamble和header格式。第一种是以下图16章的Long PPDU format为基础，重新定义其中的保留位，即SERVICE字段ERP STA应将锁定时钟位设置为1。这种PPDU是为了在使用1、2、5.5和11Mb/s数据速率时提供与第16章STA的互操作性。

第二个是short preamble和header，下图显示了short preamble PPDU的基本格式。在16章HR-DSSS它是可选的，但对于ERP来说，对这种preamble的支持是强制性的。short preamble适合与2、5.5和11Mb/s模式一起使用。

第三种是ERP-OFDM PPDU format（基于17章），如下图。这个格式基本上遵循17章的相关定义。但是，对于ERP-OFDM模式，有一个没有传输的时间段称为SignalExtension，信号扩展。这个信号扩展的目的是什么呢？无非就是处理一下无线资源的占用问题，这个资源称为medium，也经常被翻译成介质或者媒介。

上一篇中，我们提到了SIFS的概念，首先帧之间的时间间隔被称为IFS（interframe space）。STA应通过使用CS（carrier sensor）功能确定介质在指定的IFS内是空闲的。为了提供访问无线介质的优先级别，第10章中定义了10个不同的IFS。

 

RIFS：reduced interframe space
SIFS：short interframe space
PIFS：priority interframe space
DIFS：DCF interframe space
AIFS[AC]：AIFS arbitration interframe space (for the AC used by the QoS facility)
EIFS：extended interframe space
SBIFS：short beamforming interframe space
BRPIFS：beam refinement protocol interframe space
MBIFS：medium beamforming interframe space
LBIFS：long beamforming interframe space

 

下图显示了其中的一些关系。说白了，就是在帧传输过程中，必须有一些空闲时刻来判决一下无线资源的使用和管理问题。

SIFS是不同STA的传输之间最短的IFS。什么时候使用SIFS呢？应在STA抢占了介质，并在将要执行的帧交换序列期间保持它的时候时使用。在帧交换序列中使用最小的传输间隙，可以防止其他需要等待介质空闲较长时间的STA试图使用介质，从而优先完成正在进行的帧交换序列。

第17章数据包的SIFS为16μs，第16章数据包的SIFS为10μs。第17条中较长的SIFS是为了给卷积解码过程留出额外的时间来完成。上一篇中提过：第18章数据包使用10µs的SIFS，那么额外的aSignalExtension（信号扩展）的目的就是可以让发射机在每次ERP-OFDM传输后计算MAC头中包含 "空闲时间 "的aSignalDuration，这就可以让HR/DSSS的STA正确设置NAV。NAV（network allocation vector，网络分配向量），每个STA都需要更新自己的NAV来对介质上未来流量进行预测。

例如：当一个STA有一个需要保护的传输帧时，它将发送一个CTS（clear to send）帧，其接收地址为自己的MAC地址；也就是说，CTS帧的目的地是该站本身。在CTS中，它将更新网络分配向量（NAV），告诉其他使用物理介质的STA，它将在传输CTS、OFDM调制的帧和OFDM调制的ACK所需的时间内使用无线电链路。尽管该STA向自己发送CTS，但网络上的所有STA都需要收听CTS帧并相应地更新NAV。CTS帧使用的是所有STA都能接收的调制方式。这又回到了上一篇我们讨论过的后向兼容问题。

02

射频指标的差异

总体来说，11g ERP需要兼顾11b及11a的性能要求，并适当做出折中。ERP物理层射频技术指标与16章和17章的差异如下：

 Transmit center frequency tolerance和Symbol clock frequency tolerance：

17章OFDM的要求是：对于20MHz和10MHz带宽，发射机的频率容差以及符号时钟频率容差应为±20 ppm，对于5MHz应为±10 ppm。

而18章中的规定是：±25 ppm，与16章HR-DSSS的要求相同

Receive maximum input level capability：

18章的规定是：对于所支持的调制信号或数据速率（即1、2、5.5、6、9、11、12、18、22、24、33、36、48、54 Mb/s），在天线连接器处测量的输入电平为-20 dBm时，PSDU长度为1000个八位字节的PER应小于10%。

16章的规定是：如果STA为非ERP，接收机应在PSDU长度为1024个字节时，在天线连接器处测量的最大输入电平为-10 dBm时，提供最大FER为8*10^-2。该FER应指定用于11Mb/s CCK调制。

17章的规定是：在PSDU长度为1000个字节时，接收机应提供10%的最大PER值，对于任何基带调制，在天线连接器处测量的最大输入电平为-30 dBm。

三个章节均不相同，表面上看18章是在16和17章取了一个折中。

CCA：

我们曾在一起来学802.11物理层测试标准（DSSS-CCA-信道可用性评估）一文中学习过关于DSSS的CCA的定义和要求，可以复习和参考一下。第18章的CCA，与16和17章的不同，除了必须要能够识别多种类型的同步符号（包括ERP-OFDM信号或DSSS、HR-DSSS、ERP-DSSS或ERP-CCK）以外，在接收机天线连接器处的接收阈值电平也并不相同。要求当接收电平大于或等于-82 dBm，在MAC时隙开始时，接收机的CCA指示器应在aCCATime内以CCA_Detect_Probability概率报告信道繁忙。CCA_Detect_Probabilty是指CCA对信号做出正确反应的概率，对于longslot time应至少为99%，对于short slot time应至少为90%。

接收机灵敏度、邻道抑制、频谱模板的要求：

ERP-OFDM应符合17章的相关要求，ERP-DSSS应符合16章的相关要求。

以下是使用MT8862A测试11g的截图：

审核编辑：刘清