Wi-Fi中的中國標準—802.11aj
IEEE 802.11aj標準是由我國提出并編寫的Wi-Fi標準,它在IEEE標準中分為兩個章節:第24章China directional multi-gigabit(CDMG)和第25章China mil" />

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Wi-Fi中的中國標準—802.11aj

時間:2025-03-01 15:48:02    編輯:

當然,OFDM也存在一定的缺陷:峰均功率比較大,容易導致非線性失真,還有對載波頻率偏移比較敏感等。這些不足之處恰恰正是SC的優勢所在。OFDM和SC兩種技術在性能上的優勢互補,可以很好的應對不同的信道環境。因此,OFDM和SC兩種模式在IEEE 802.11aj中的共存讓其具有更強的適應性和更廣闊的應用前景。

CMMG的前導preamble也同樣包括STF和CEF,是PHY PPDU的一部分,用于數據包檢測、自動增益控制(AGC)、頻率偏移估計、同步、傳輸模式指示(控制模式、SC 模式或 OFDM 模式)、傳輸帶寬指示(540 MHz 或 1080 MHz)以及信道估計。

控制模式的PPDU與CDMG沒有本質區別,我們來看一下SC模式的PPDU如下圖。首先多了一個SIG,SIG為信令字段,載有數據部分的指示信息,包含編碼調制方式、分組的速率和長度等。SIG還具有指示SC與OFDM模式切換的信息。還有SCTF:SCTF是可選的,僅在1080MHz信道帶寬下傳輸,由長度為512的ZCZ(zero correlation

zone)序列組成。在MIMO傳輸中,不同的發射天線發射不同的前導碼,前導碼由四個ZCZ序列中的一個組成,這樣可以提升系統在精確同步和信道估計上的性能。實際上這種技術在CDMA中最早被使用。

SC模式下EVM的要求如下:

CMMG的OFDM模式是可選的,PPDU格式如下圖。最明顯的一個區別是,CMMG設計了新的STF字段(OSTF:OFDM Short Training Field)和CE字段(OCEF:OFDM CEF),OSTF主要目的是改進MIMO發射中的自動增益控制估計。OCEF為接收機提供了一種用于估計星座映射輸出(或如果采用 STBC,則STBC編碼器輸出)與接收鏈路之間的MIMO信道的方法。

OFDM模式下的EVM要求見下圖。相比于SC模式,調制沒有了π/2的旋轉,關于π/2旋轉的調制方式,可以參考一起來學802.11物理層測試標準(11ad-DMG-3)。

不同模式下,通用的頻譜模板如下圖:對于540MHz或1080MHz帶寬信號,頻譜發射模板在0dBr(相對于信號最大頻譜密度點)的帶寬對應為470MHz或940MHz,也就是頻率偏移在±235MHz或±470MHz。當頻率偏移為±330MHz或±660MHz時為-17dBr,當頻率偏移為±1350MHz或±2670MHz時為-22dBr,當頻率偏移為±1530MHz或±3060MHz及以上時為-30dBr。?中間各段頻率偏移的要求,應在dB域內線性插值。下圖中橫軸的數值為歸一化:(頻率偏移/帶寬B)的結果。

這張圖是東南大學用原型機跑出來的CMMG性能結果截圖,實驗環境是在室內10幾米到85米的距離范圍,使用64QAM調制、3/4碼率和540MHz傳輸帶寬傳輸兩個空間流,實現了4.085Gbps的數據傳輸速率。

03、目前國內的頻段使用規定

以上CDMG和CMMG這兩個毫米波頻段的Wi-Fi標準是由中國主導制定的。從2011年開始由中國電子技術標準化研究院、東南大學、海思半導體、中興通訊等進行相關的研究,并于2012年成立了IEEE 802.11aj任務組。隨后,2013年我國工信部無[2013] 500號文件《工業和信息化部關于發布40-50吉赫茲(GHz)頻段固定業務中點對點無線接入系統頻率使用事宜的通知》和工信部無[2013] 502號文件《工業和信息化部關于發布40-50吉赫茲(GHz)頻段移動業務中寬帶無線接入系統頻率使用事宜的通知》發布。然后是802.11aj-2018的發布。這些都有力推動了毫米波Wi-Fi的發展。

但在2023年,工業和信息化部對這兩個文件提出了擬廢止的征求意見通知,所以11aj的應用暫時并未得到廣泛的推廣。但作為對毫米波頻段Wi-Fi系統的嘗試,11aj作為我國自主知識產權的標準,對整個毫米波產業的發展具有非常重要的意義。

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