為了保證向后兼容和共存，802.11ac在可能的情況下重用802.11n技術規格。例如，802.11ac采用與11n一樣的物理層OFDM調制(正交頻分多路復用)，并保持相同的編碼和交錯式架構。不過，為了滿足性能目標，做了一些必要的修改并提供新的11ac特性。表3所示為與802.11n相比，802.11ac引入的大量新特性(粗體突出顯示)。

表3：802.11ac的主要功能。

802.11ac設備物理層規定參數為80MHz帶寬、64QAM 5/6和1個空分碼流。采用這種配置，數據速率達到293Mbps。不過，采用所有選用參數的設備(160MHz、256QAM 5/6和8個空分碼流)，數據速率可以達到6.93Gbps。

單PPDU幀格式按物理層會聚協議定義，如圖2所示。為保證向后兼容，專門定義了802.11a和n設備可以接收的非VHT字段。前導碼中前4個字段用于非VHT站接收。前三個字段與802.11n的字段相同，第四個字段用于確定802.11n還是802.11ac。前導碼中剩余字段僅用于VHT設備。VHT-STF用來改善MIMO傳輸中的自動增益控制。VHT-LTF是長訓練系列，為接收機提供MIMO信道預估。VHT-SIG-B提供單用戶或多用戶模式數據長度、調制和編碼方案(MCS)信息。

圖2：VHT PPDU格式。 

生產測試面臨的挑戰

WLAN生產測試系統廣泛安裝在全球WLAN設備制造廠中。硬件平臺長期以來沒有大的變化，往往通過軟件升級滿足隨著WLAN標準演進出現的新的測試要求。不過，802.11ac的新功能對測試系統提出了更高的要求，許多現有硬件平臺需要升級。

802.11ac帶來了大量變化，其中三個方面是生產測試設備面臨的最為嚴峻的挑戰：寬帶寬、多個空分碼流和高密度調制。此外，測試速度也是生產的重要要求。

1.寬帶測量

802.11ac僅在5GHz免牌照頻段工作。與2.4GHz頻段相比，具有寬可用帶寬和低干擾的優點。美國和歐洲信道分配分別如圖3和圖4所示，參見[4]。因此，測試需要生成并分析80MHz瞬時帶寬或160MHz(可選)帶寬，以及頻率達5.835GHz的信號。

圖3：美國信道分配。

圖4：歐洲信道分配。

對于發射機測試，需要一次捕獲整個信號帶寬，測量信號質量、頻率、功率和頻譜平坦度。頻譜包絡測量需要分析更寬的帶寬(如802.11ac80MHz為240MHz)。這可以采用頻譜拼接技術，以更加經濟的方法來實現。這種技術可以捕獲信號的多個快照，按頻域進行拼接，顯示整個帶寬。

對于接收機測試，需要生成全帶寬信號波形模擬被測設備(DUT)。這種方法可以測試多種操作模式的接收靈敏度。
現有及今后推出的Aeroflex PXI 3000系列射頻模塊支持寬帶信號分析，并可以生成6GHz頻率，便于滿足802.11ac帶寬和頻率要求。我們的802.11ac解決方案可通過軟件升級，是802.11ac測試的理想平臺。

2.多輸入多輸出(MIMO)

MIMO是在發射機和接收機上采用多個天線，通過先進的數字信號處理提高通信性能。這種方法采用獨立發射/接收鏈，既可以提高鏈路可靠性，也可以提高數據速率。IEEE在802.11n中引入MIMO，將802.11ac的支持能力擴展到8個空分碼流和多用戶MIMO(MU-MIMO)。相對于單用戶MIMO，MU-MIMO可以同時端接多個用戶同一頻段往來傳輸的收/發信號，如圖5所示。

圖5：單用戶與多用戶MIMO舉例。

在研發環境下，MIMO開發一般需要測試設備利用多徑信道仿真，對不同MIMO節點的多個碼流進行編/解碼。而在生產環境下，由于設備設計認證已在研發階段完成，因此測試重點轉移到射頻組件校準和設備質量確認。生產環境下MIMO測試還應優化速度和成本。目前采用的一種方法是單獨測試MIMO收發器的射頻路徑。一般是通過開關矩陣依次對每個MIMO路徑進行測試，以進一步節省測試設備的成本，因為只需要一個測試收發器信道，如圖6所示。這種方法足以滿足MIMO生產要求，合理兼顧性能與成本。

圖6：MIMO生產測試系統實例。