802.11交流波形代MAC帧
这个例子展示了如何生成一个IEEE®802.11 ac™传输包含MAC帧适合执行广播包错误率(每)接收机测试。
介绍
WLAN工具箱™可以用来为执行接收机测试生成符合标准波形。一个基本的WLAN接收机测试场景如下图所示。
测试设备(DUT)是刺激与射频测试向量,通常通过有线连接。包错误率(每)是一个用来测试接收机的性能指标在给定的接收信号功率噪声的存在,干扰,或其他障碍。每个被定义为不正确解码数据包的数量除以总数量的数据包传输。
帧校验序列(FCS)在一个MAC帧用来确定一个MAC帧被接收者解码正确,因此数据包是否已经收到的错误。一般的IEEE 802.11 MAC帧交流包含以下字段:
MAC头
帧的身体
FCS
数据传输从一个更高的层包含在MAC帧的帧的身体。发射机使用循环冗余校验在MAC头和正文字段生成帧FCS的价值。接收器计算CRC和比较这收到了FCS字段来确定在传输过程中发生了一个错误。
在这个例子中IEEE 802.11交流波形生成多个VHT格式数据包组成。的wlanWaveformGenerator函数可以用来生成一个包含一个或多个数据包波形。的wlanWaveformGenerator函数使用物理层服务数据单元(PSDUs)为每个包和执行适当的物理层处理创建波形。包含MAC PSDU报头和有效FCS可以使用生成wlanMACFrame函数。在这个例子中包含MAC包是合成多包基带波形。这个波形可能下载到射频传输的信号发生器,用于每个测试接收机。源代码提供下载和播放波形使用Keysight技术™N5172B信号发生器。处理的例子是下图所示:
802.11交流VHT格式配置
特定于格式配置VHT波形合成的wlanWaveformGenerator所描述的功能是VHT格式配置对象,wlanVHTConfig。对象包含的属性配置。在这个例子中一个对象配置为一个160 MHz带宽,传输天线1时空流和正交相移编码率1/2 (MCS 1)。
vhtCfg = wlanVHTConfig;%创建包配置vhtCfg。ChannelBandwidth =“CBW160”;% 160 MHz带宽通道vhtCfg。NumTransmitAntennas = 1;% 1传输天线vhtCfg。NumSpaceTimeStreams = 1;% 1时空流vhtCfg。MCS = 1;%调制:正交相移编码率:1/2
波形生成配置
的wlanWaveformGenerator函数可以配置为生成一个或多个数据包并添加每个数据包之间的空闲时间。函数可以配置为生成一个采样过量或名义汇率波形。在这个例子中四个采样过量包20微秒空闲的时间将被创建。
numPackets = 4;%生成4包idleTime = 20 e-6;% 20微秒闲置期后包oversamplingFactor = 1.5;% Oversample名义基带波形1.5倍利率
每个数据包的PSDU传播是炒为每个包使用一个随机种子。这是通过指定一个向量的加扰器初始化种子。种子的有效范围是1到127之间的包容性。
%初始化每个数据包的扰频器与一个随机整数scramblerInitialization =兰迪([127]numPackets 1);
创建一个PSDU每个数据包
IEEE 802.11交流数据传输MAC帧称为MAC协议数据单元(MPDU), MAC头称为MPDU头,架体是一个聚合的MAC服务数据单元(A-MSDU)。一个或多个MPDUs分隔、衬垫和聚合来创建一个聚合MPDU (A-MPDU)。A-MPDU分隔,垫形成物理层服务数据单元(PSDU)编码和调制创建数据包传输。封装的过程如下图所示:
在这个例子中创建一个PSDU每个包包含一个MPDU。MPDU由一个MPDU头,A-MSDU帧包含连接A-MSDU FCS子帧随机数据和有效的。的wlanMACFrame函数创建一个A-MPDU EOF分隔符和填充,即PSDU,指定在1]。它还返回A-MPDU的长度,称为APEP长度,用于设置APEPLengthVHT配置对象的属性。生成一个PSDU每个数据包,连接成一个向量数据传播的wlanWaveformGenerator函数。处理创建连接PSDU碎片数据如下图所示:
%创建框架配置macCfg = wlanMACFrameConfig (“FrameType”,“QoS数据”);macCfg。FrameFormat =“VHT”;%帧格式macCfg。MSDUAggregation = true;%形式A-MSDUs内部bitsPerByte = 8;%的比特数在1个字节数据= [];为我= 1:numPackets%得到MSDU长度来创建一个随机载荷的A-MPDU形成% 4048个八位字节(pre-EOF填充)msduLengths = wlanMSDULengths(4048年,macCfg vhtCfg);msdu =细胞(元素个数(msduLengths), 1);%获得创建MSDUs长度为j = 1:元素个数(msduLengths) msdu {j} =兰迪(255)[0,1,msduLengths (j));结束%生成PSDU位包含A-MPDU EOF分隔符和填充[psdu, apepLength] = wlanMACFrame (msdu、macCfg vhtCfg,“OutputFormat”,“位”);%设置VHT APEP长度的配置vhtCfg。APEPLength = APEPLength;%连接数据包PSDUs对波形的一代data =[数据;psdu];% #好< AGROW >结束
生成一个基带波形
所有包的连接PSDU比特,数据,作为参数传递wlanWaveformGenerator函数随VHT包配置对象vhtCfg。这配置波形发生器合成一个802.11 ac VHT波形。生成802.11 n™HT或其他格式波形,例如,使用不同的格式配置对象wlanHTConfig或wlanNonHTConfig。波形发生器是另外配置生成多个采样过量使用名称-值对数据包与指定数据包之间的空闲时间,和最初的扰频器状态。
%生成基带VHT包txWaveform = wlanWaveformGenerator(数据、vhtCfg…“NumPackets”numPackets,“IdleTime”idleTime,…“ScramblerInitialization”scramblerInitialization,…“OversamplingFactor”,oversamplingFactor);fs = wlanSampleRate (vhtCfg,“OversamplingFactor”,oversamplingFactor);disp ([的基带采样率:num2str (fs / 1 e6)“议员”]);
基带采样率:240议员
下面的基带波形显示的大小。注意包的数量和空闲时间配置。
图;情节(abs (txWaveform));包含(“样本指数”);ylabel (“级”);标题(基带IEEE 802.11交流波形的);传奇(“传输天线1”);
查看生成的时域波形的频谱使用DSP系统工具箱dsp.SpectrumAnalyzer。正如预期的那样,160 MHz信号带宽是清晰可见。
简介= dsp.SpectrumAnalyzer;简介。SampleRate = f;简介。SpectrumType =的功率密度;简介。RBWSource =“属性”;简介。RBW = 100年e3;简介。AveragingMethod =“指数”;spectrumAnalyze。ForgettingFactor = 0.99;简介。YLabel =PSD的;简介。Title =基带IEEE 802.11交流波形的;简介(txWaveform);(简介)
使用射频信号发生器产生的无线信号
产生的基带波形WLAN工具箱现在可以下载到一个信号发生器来执行接收机测试。使用仪器控制工具箱生成一个射频信号中心频率为5.25 GHz N5172B信号发生器使用Keysight射频技术。
%控制是否要下载波形的波形发生器playOverTheAir = false;%下载智商基带波形的仪器。产生射频%信号中心频率为5.25 GHz和-10 dBm的输出功率。如果playOverTheAir fc = 5.25 e9;% #好< UNRCH > %中心频率权力= -10;%输出功率loopCount =正;%数时间循环%配置信号发生器,下载波形和循环射频= rfsiggen ();射频。资源=“TCPIP0:: 192.168.0.1:: inst0: INSTR”;射频。司机=“AgRfSigGen”;连接(rf);%连接到仪器下载(rf, txWaveform。’, fs);%下载波形的仪器开始(射频、fc、电力、loopCount);%开始传输波形%完成传输时,停止波形的输出停止(rf);断开(rf);结束
选定的参考书目
IEEE Std 802.11™-2016 IEEE标准信息技术——之间的通信和信息交换系统-本地和市区网络特定需求-第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层规范(体育)。
