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Wi-Fi 6设备在信令场景下应用:R&S信令测试方案


  来源: 罗德与施瓦茨 时间:2021-01-29 编辑:清风
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背景


IEEE 802.11ax标准(Wi-Fi 6)旨在提高WLAN系统的效率,优化用户使用体验,尤其是在密集信号环境和室外环境中,保证每个用户的吞吐量。Wi-Fi 6/6E首次允许从接入点(AP)针对多个终端(Station)节点进行调度通信,这是Wi-Fi技术标准引入的革命性变化。由于这个新特性引入,在Wi-Fi 6技术标准的物理层部分增加一些新功能,这些新功能的验证,就需要采用新的测试和认证方法来实现。


802.11ax物理层本质上是基于802.11ac技术标准演进而来,802.11ax中使用的子载波间隔减小为78.125 kHz,这使每个符号时间增加了四倍,并且可以获得更长的保护时间,这些基础特性参数的改变,有助于提高系统的鲁棒性和效率。同时物理层将支持1024QAM调制和MU-MIMO,这两种技术有助于提高峰值速率和整个系统的容量。物理层中最主要的变化是引入了OFDMA,相对于传统模式的每个时刻只调度一个终端的业务,它可以调度多个终端同时进行业务,实现改善密集信号环境中的整体容量,减少延迟和提升效率。在OFDMA中,通过资源单元(RU)的概念,将可用频谱分成较小的部分,确保每个终端占用一部分的频谱资源来保证最低吞吐速率。另外,针对多终端时延的方面需求,采用使用触发帧(TB)的调度过程可确保OFDMA和MU-MIMO方案中的同步上行链路通信。


图一:Wi-Fi 6特性列表


在Wi-Fi 6产品开发过程中,为了全面有效地验证设备的工作性能,建议采用信令测试方案,测试终端在正常工作状态下的信号质量。此时R&S®CMW宽带无线通信测试仪可以模拟成一个接入点(AP)或者终端(station),与待测件进行信令交互,然后进行相应的射频指标或者吞吐率测试。这种方案中,测试仪表和待测件之间的信令交互是符合协议流程,建立的连接是类似于真实环境中使用的通信方式,无论哪种芯片都可以直接测试。用户也不需要特殊的软件来控制Wi-Fi芯片,不需要外部电脑安装芯片的驱动,大大简化测试操作。结合罗德与施瓦茨提供的R&S®CMWrun自动化测试软件,可以提高测试效率,降低测试复杂度。


R&S®CMW模拟AP场景


接下来我们就介绍几种使用R&S®CMW来模拟AP的信令场景,测试Wi-Fi 6某些特性,测试组网如下:终端直接和仪器建立射频信号连接,无需任何外部控制。


图二:测试连接组网


1、TWT(target wake time)性能测试


TWT(目标时间唤醒)是一种的新节能功能,适用于那些不需要大量数据通信的设备,尤其类似于用电池供电的物联网设备。TWT的参数可以设定终端的睡眠和唤醒时间,终端(station)可以确定何时以及多长时间唤醒一次来发送或接收数据。


现有WLAN设备的节能机制,即传送流量信息指示(DTIM),允许终端(station)以接收少量信标方式,间隔进入睡眠状态。通常,终端必须每隔一段时间才读取接入点(AP)在信标中广播的DTIM信息。节约功耗的时候,接入点(AP)可以缓存下行数据,当需要传输到特定终端时,它可以通过在信标中添加适当的信息来通知这些终端。这种方式既不灵活,同时节省功耗的效率又比较低。


Wi-Fi 6中的新TWT机制允许更灵活参数配置,可以设定长期甚至多终端的休眠模式。接入点和终端之间约定的唤醒和通信活动时间可以是一个较长的多信标周期,时间可以长达数分钟,数小时甚至数天。协议规范中也允许接入点在不同的TWT ID之间配置独立的参数,来对应不同的应用场景。


图三:R&S®CMW设置TWT参数


2、BSS color场景测试


关键词:R&S 测试 通信测试仪 信令测试方案    浏览量:29688

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