深入探究802.11ac技術(shù)

　　計(jì)算數(shù)據(jù)速率

　　憑借802.11ac規(guī)范所帶來(lái)了關(guān)鍵技術(shù)改進(jìn)，如更高的帶寬、更多的空間流、以及更高階次調(diào)制類型，有人可能會(huì)猜想可選的高吞吐量特性會(huì)比802.11n提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。事實(shí)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(huì)比802.11n提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　為了正確地估計(jì)802.11ac的最大理論 吞吐量，我們必須考慮一些關(guān)鍵的因素，例如：調(diào)制類型、子載波個(gè)數(shù)、碼率、符號(hào)率，以及空間流的個(gè)數(shù)。為了確定總數(shù)據(jù)速率，我們首先確定任意時(shí)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(xué)角度考慮，NDPSC是通過(guò)每個(gè)符號(hào)的位數(shù)、碼率以及子載波的個(gè)數(shù)等因素決定的。

　　在公式3中，可以看到NDPSC的數(shù)學(xué)表示?！　?/p>

 

　　公式3.每個(gè)符號(hào)的比特位數(shù)與碼率等因素對(duì)整個(gè)空間流編碼的比特位數(shù)的影響。

　　例如，在一個(gè)20MHz 的802.11ac信號(hào)發(fā)射時(shí)，64個(gè)子載波中的52個(gè)將被用于數(shù)據(jù)，而其余的則用于保護(hù)性頻帶、空子載波以及先導(dǎo)頻率信號(hào)。如果使用QPSK調(diào)制模式以及½的碼率，則NDPSC將會(huì)等于26比特(1 x 52 x 0.5)。如圖5所示，我們對(duì)多個(gè)帶寬以及空間流組合，計(jì)算其在256-QAM調(diào)制模式下的NDPSC?！　?/p>

　　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(gè)空間流中的總比特位數(shù)，我們就可以通過(guò)將(NDBPS)與空間流的個(gè)數(shù)、符碼率、以及符碼使用率相乘，就可以計(jì)算802.11ac物理層的最大理論吞吐量。在此示例中，符號(hào)率等于子載波間隔，即為312.5 kHz 或者312,500 符號(hào)/秒。其中的關(guān)系如公式4所示?！　?/p>

 　　公式4. 數(shù)據(jù)速率是NDPSC、符號(hào)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(hào)周期與符號(hào)總間隔的比值，其中：

　　TDFT = DFT/IFDFT 符號(hào)周期 = 3.2 μs
　　TSYMS = 短 GI 符號(hào)間隔 = 3.6 μs
　　TSYML = 長(zhǎng) GI 符號(hào)間隔 = 4.0 μs