深入探究802.11ac技術

　　計算數(shù)據(jù)速率

　　憑借802.11ac規(guī)范所帶來了關鍵技術改進，如更高的帶寬、更多的空間流、以及更高階次調制類型，有人可能會猜想可選的高吞吐量特性會比802.11n提高一個數(shù)量級。事實上，由于802.11n的理論限制為600Mbps，802.11ac的數(shù)據(jù)速率增加將會比802.11n提高一個數(shù)量級。

　　為了正確地估計802.11ac的最大理論 吞吐量，我們必須考慮一些關鍵的因素，例如：調制類型、子載波個數(shù)、碼率、符號率，以及空間流的個數(shù)。為了確定總數(shù)據(jù)速率，我們首先確定任意時刻一次發(fā)出的編碼數(shù)據(jù)的位數(shù)。之前的802.11ac規(guī)范草案將此定義為“子載波比特位數(shù)”( Number of data bits per subcarrier, NDPSC)，其中包含所有空間流的比特位。從數(shù)學角度考慮，NDPSC是通過每個符號的位數(shù)、碼率以及子載波的個數(shù)等因素決定的。

　　在公式3中，可以看到NDPSC的數(shù)學表示?！　?/p>

 

　　公式3.每個符號的比特位數(shù)與碼率等因素對整個空間流編碼的比特位數(shù)的影響。

　　例如，在一個20MHz 的802.11ac信號發(fā)射時，64個子載波中的52個將被用于數(shù)據(jù)，而其余的則用于保護性頻帶、空子載波以及先導頻率信號。如果使用QPSK調制模式以及½的碼率，則NDPSC將會等于26比特(1 x 52 x 0.5)。如圖5所示，我們對多個帶寬以及空間流組合，計算其在256-QAM調制模式下的NDPSC。　　

　　圖5. NDPSC隨著帶寬大小和空間數(shù)據(jù)流的數(shù)量的增加呈指數(shù)性增加

　　知道了每個空間流中的總比特位數(shù)，我們就可以通過將(NDBPS)與空間流的個數(shù)、符碼率、以及符碼使用率相乘，就可以計算802.11ac物理層的最大理論吞吐量。在此示例中，符號率等于子載波間隔，即為312.5 kHz 或者312,500 符號/秒。其中的關系如公式4所示。　　

 　　公式4. 數(shù)據(jù)速率是NDPSC、符號率以及符碼使用率的函數(shù)。

　　如公式4所示，符碼使用率即為數(shù)據(jù)符號周期與符號總間隔的比值，其中：

　　TDFT = DFT/IFDFT 符號周期 = 3.2 μs
　　TSYMS = 短 GI 符號間隔 = 3.6 μs
　　TSYML = 長 GI 符號間隔 = 4.0 μs