Wi-Fi测试方法和测试规范.pptx

wifi测试方法和测试规范 姓名 解帅日期 2014 8 13 主要内容 主题内容微软雅黑24pt 1wi fi概述1 1wi fi由来1 2wi fi认证1 3802 111 4各国适用频道1 5各协议标准的数据率2wi fi硬件参数及标准2 1频段信道方案2 2发射机功率2 3evm2 4发射频谱模板2 5频段信道方案2 6接收灵敏度2 7占用带宽2 8杂散发射22 9最大接收电平2222容微软雅黑24pt 01 2 10临道抑制比2 11发射加电和掉电坡度2222 12吞吐量3wi fi的测试方法3 1 测试条件3 2 测试流程3 3 测试方法 02 1wi fi概述微软雅黑24pt主题 1 1wi fi的由来wi fi 英语发音 waifai 是wi fi联盟制造商的商标做为产品的品牌认证 是一个创建于ieee802 11标准的无线局域网络设备 基于两套系统的密切相关 也常有人把wi fi当做ieee802 11标准的同义术语 然而不是每样符合ieee802 11的产品都申请wi fi联盟的认证 相对的缺少wi fi认证的产品并不一定意味着不兼容wi fi设备 wi fi联盟成立于1999年 当时的名称叫做wirelessethernetcompatibilityalliance weca 在2002年10月 正式改名为wi fialliance wi fi标志 03 wi fi这个术语被普遍误以为是指无线保真 wirelessfidelity 类似历史悠久的音频设备分类 长期高保真 1930年开始采用 或hi fi的 1950年开始采用 即使wi fi联盟本身也经常在新闻稿和文件中使用 无线保真 这个词 wi fi还出现在itaa的一个论文中 事实上 根据菲尔贝朗格的语句 wi fi一词是没有任何意义 也没有全写 04 ieee802 11第一个版本发表于1997年 其中定义了介质访问接入控制层 mac 和物理层 phy 物理层定义了工作在2 4ghz的ism频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式 总数据传输速率设计为2mbit s 两个设备之间的通信可以自由直接 adhoc 的方式进行 也可以在基站 basestation bs 或者访问点 accesspoint ap 的协调下进行 1999年加上了两个补充版本 802 11a定义了一个在5ghzism频段上的数据传输速率可达54mbit s的物理层 802 11b定义了一个在2 4ghz的ism频段上但数据传输速率高达11mbit s的物理层 802 11协议的广泛应用促进了wi fi联盟的诞生 1999年工业界成立了wi fi联盟 致力解决符合802 11标准的产品的生产和设备兼容性问题 wi fi为制定802 11无线网络的组织 并非代表无线网络 微软雅黑24pt 05 1 2wi fi认证主题内容微软雅黑24pt wi fi技术创建在ieee802 11标准上 但ieee开发和出版这些标准 却不负责测试符合这些标准的设备 于是非营利性的wi fi联盟应运而生 以填补这一段空白 创建和运行标准 互操作性与兼容性 并推动无线局域网技术 至2009年截止wi fi联盟超过300多家来自世界各地公司合厂家拥有会员 其产品通过认证过程中 有权标明这些产品wi fi标志 认证过程具体来说是否符合ieee802 11无线标准的规定 以及wpa和wpa2安全标准 以及eap的认证标准 认证时可以选择包括测试ieee802 11的标准草案 与蜂窝电话技术交互设备的融合或有关安全和功能设置 多媒体 和省电 微软雅黑24pt 06 1 3ieee802 11内容微软雅黑24pt ieee802 11是现今无线局域网通用的标准 它是由国际电机电子工程学会 ieee 所定义的无线网络通信的标准 微软自第二次世界大战 无线通讯因在军事上应用的成果而受到重视 无线通讯一直发展 但缺乏广泛的通讯标准 于是 ieee在1997年为无线局域网制定了第一个版本标准 ieee802 11 其中定义了媒体访问控制层 mac层 和物理层 1999年加上了两个补充版本 802 11a定义了一个在5ghzism频段上的数据传输速率可达54mbit s的物理层 802 11b定义了一个在2 4ghz的ism频段上但数据传输速率高达11mbit s的物理层 2 4ghz的ism频段为世界上绝大多数国家通用 因此802 11b得到了最为广泛的应用 苹果公司把自己开发的802 11标准起名叫airport 1999年工业界成立了wi fi联盟 致力解决符合802 11标准的产品的生产和设备兼容性问题 雅黑24pt 07 ieee802 11标准列表内容微软雅黑24pt ieee802 11 1997年 原始标准 2mbit s 播在2 4ghz ieee802 11a 1999年 物理层补充 54mbit s 播在5ghz ieee802 11b 1999年 物理层补充 11mbit s 播在2 4ghz ieee802 11c 符合802 1d的媒体接入控制层桥接 maclayerbridging ieee802 11d 根据各国无线电规定做的调整 ieee802 11e 对服务等级 qualityofservice qos 的支持 ieee802 11f 基站的互连性 iapp inter accesspointprotocol 2006年2月被ieee批准撤销 ieee802 11g 2003年 物理层补充 54mbit s 播在2 4ghz ieee802 11h 2004年 无线覆盖半径的调整 室内 indoor 和室外 outdoor 信道 5ghz频段 ieee802 11i 2004年 无线网络的安全方面的补充 ieee802 11j 2004年 根据日本规定做的升级 内容微软雅黑24pt 08 ieee802 11k 2008年 该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范 该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求 ieee802 11l 预留及准备不使用 ieee802 11m 维护标准 互斥及极限 ieee802 11n 2009年9月通过正式标准 更高传输速率的改善 基础速率提升到72 2mbit s 可以使用双倍带宽40mhz 此时速率提升到150mbit s 支持多输入多输出技术 multi inputmulti output mimo ieee802 11o 针对vowlan voiceoverwlan 而制订 更快速的无限跨区切换 以及读取语音 voice 比数据 data 有更高的传输优先权 ieee802 11p 2010年 这个通信协议主要用在车用电子的无线通信上 它设置上是从ieee802 11来扩充延伸 来符合智能运输系统 intelligenttransportationsystems its 的相关应用 ieee802 11k 2008年 该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范 该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求 ieee802 11r 2008年 快速bss切换 ft 内容微软雅黑24pt 09 ieee802 11s 2007年9月 拓扑发现 路径选择与转发 信道定位 安全 流量管理和网络管理 网状网络带来一些新的术语 ieee802 11w 2009年 针对802 11管理帧的保护 ieee802 11x 包括802 11a b g等三个标准 ieee802 11y 2008年 针对美国3650 3700mhz的规定 ieee802 11ac 2011 802 11ac初稿版本d1 1文件正式完成 802 11n之后的版本 工作在5g频段 理论上可以提供高达每秒1gbit的数据传输能力 将单信道速率提高到至少500mbps 使用更高的无线带宽 80mhz 160mhz 802 11n只有40mhz 更多的mimo流 最多8条流 更好的调制方式 qam256 ieee802 11ad 无线千兆联盟 wirelessgigabitalliance wigig 工业组织 致力于推动在无执照的60ghz频带上 进行数千兆比特 multi gigabit 速度的无线设备数据传输技术 此联盟于2009年5月7日宣布成立 于2009年12月推出第一版1 0wigig技术规格 802 11ad ieee802 11ae 下一代标准 ieee正在起草方案 微软雅黑24pt 10 协议详解4802 11ieee最初制定的一个无线局域网标准 主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入 业务主要限于数据存取 速率最高只能达到2mbps 由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要 因此 ieee小组又相继推出了802 11b和802 11a两个新标准 802 11aieee802 11a是802 11原始标准的一个修订标准 于1999年获得批准 802 11a标准采用了与原始标准相同的核心协议 工作频率为5ghz 使用52个正交频分多路复用副载波 最大原始数据传输率为54mb s 这达到了现实网络中等吞吐量 20mb s 的要求 由于2 4g频段日益拥挤 使用5g频段是802 11a的一个重要的改进 但是 也带来了问题 传输距离上不及802 11b g 理论上5g信号也更容易被墙阻挡吸收 所以802 11a的覆盖不及801 11b 802 11a同样会被干扰 但由于附近干扰信号不多 所以802 11a通常吞吐量比较好 pt 11 ieee802 11b是无线局域网的一个标准 其载波的频率为2 4ghz 可提供1 2 5 5及11mbit s的多重传送速度 它有时也被错误地标为wi fi 实际上wi fi是wi fi联盟的一个商标 该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作 与标准本身实际上没有关系 在2 4 ghz的ism频段共有11个频宽为22mhz的频道可供使用 它是11个相互重叠的频段 ieee802 11b的后继标准是ieee802 11g 802 11c802 11c在媒体接入控制 链路连接控制 mac llc 层面上进行扩展 旨在制订无线桥接运作标准 但后来将标准追加到既有的802 1中 成为802 1d 802 11d他和802 11c一样在媒体接入控制 链路连接控制 mac llc 层面上进行扩展 对应802 11b标准 解决不能使用2 4ghz频段国家的使用问题 802 11e802 11e是ieee为满足服务质量 qos 方面的要求而制订的wlan标准 在一些语音 视频等的传输中 qos是非常重要的指标 在802 11mac层 802 11e加入了qos功能 它的分布式控制模式可提供稳定合理的服务质量 而集中控制模式可灵活支持多种服务质量策略 让影音传输能及时 定量 保证多媒体的顺畅应用 wifi联盟将此称为wmm wi fimultimedia 12 802 11f802 11f追加了iapp inter accesspointprotocol 协定 确保用户端在不同接入点间的漫游 让用户端能平顺 无形地切换存取区域 802 11f标准确定了在同一网络内接入点的登陆 以及用户从一个接入点切换到另一个接入点时的信息交换 802 11gieee802 11g2003年7月 通过了第三种调变标准 其载波的频率为2 4ghz 跟802 11b相同 原始传送速度为54mbit s 净传输速度约为24 7mbit s 跟802 11a相同 802 11g的设备与802 11b兼容 802 11g是为了提高更高的传输速率而制定的标准 它采用2 4ghz频段 使用cck技术与802 11b后向兼容 同时它又通过采用ofdm技术支持高达54mbit s的数据流 所提供的带宽是802 11a的1 5倍 从802 11b到802 11g 可发现wlan标准不断发展的轨迹 802 11b是所有wlan标准演进的基石 未来许多的系统大都需要与802 11b向后向兼容 802 11a是一个非全球性的标准 与802 11b后向不兼容 但采用ofdm技术 支持的数据流高达54mbit s 提供几倍于802 11b g的高速信道 如802 11b g提供3个非重叠信道可达8 12个 内容微软雅黑24pt 13 可以看出 在802 11g和802 11a之间存在与wi fi兼容性上的差距 为此出现了一种桥接此差距的双频技术 双模 dualband 802 11a g b 它较好地融合了802 11a g技术 工作在2 4ghz和5ghz两个频段 服从802 11b g a等标准 与802 11b后向兼容 使用户简单连接到现有或未来的802 11网络成为可能 802 11h802 11h是为了与欧洲的hiperlan2相协调的修订标准 美国和欧洲在5ghz频段上的规划 应用上存在差异 这一标准的制订目的 是为了减少对同处于5ghz频段的雷达的干扰 类似的还有802 16 wimax 其中802 16b即是为了与wirelesshuman协调所制订 802 11h涉及两种技术 一种是动态频率选择 dfs 即接入点不停地扫描信道上的雷达 接入点和相关的基站随时改变频率 最大限度地减少干扰 均匀分配wlan流量 另一种技术是传输功率控制 tpc 总的传输功率或干扰将减少3db 802 11iieee802 11i是ieee为了弥补802 11脆弱的安全加密功能 wep wiredequivalentprivacy 而制定的修正案 于2004年7月完成 其中定义了基于aes的全新加密协议ccmp ctrwithcbc macprotocol 以及向前兼容rc4的加密协议tkip temporalkeyintegrityprotocol 微软雅黑24pt 14 无线网络中的安全问题从暴露到最终解决经历了相当的时间 而各大厂通信芯片商显然无法接受在这期间什么都不出售 所以迫不及待的wi fi厂商采用802 11i的草案3为蓝图设计了一系列通信设备 随后称之为支持wpa wi fiprotectedaccess 的 之后称将支持802 11i最终版协议的通信设备称为支持wpa2 wi fiprotectedaccess2 的 802 11j它是为适应日本在5ghz以上应用不同而定制的标准 日本从4 9ghz开始运用 同时 他们的功率也各不相同 例如同为5 15 5 25ghz的频段 欧洲允许200mw功率 日本仅允许160mw 802 11k802 11k为无线局域网应该如何进行信道选择 漫游服务和传输功率控制提供了标准 他提供无线资源管理 让频段 band 通道 channel 载波 carrier 等更灵活动态地调整 调度 使有限的频段在整体运用效益上获得提升 在一个无线局域网内 每个设备通常连接到提供最强信号的接入点 这种管理有时可能导致对一个接入点过度需求并且会使其他接入点利用率降低 从而导致整个网络的性能降低 这主要是由接入用户的数目及地理位置决定的 内容微软雅黑24pt 15 在一个遵守802 11k规范的网络中 如果具有最强信号的接入点以其最大容量加载 而一个无线设备连接到一个利用率较低的接入点 在这种情况下 即使其信号可能比较弱 但是总体吞吐量还是比较大的 这是因为这时网络资源得到了更加有效的利用 802 11l由于 11l 字样与安全规范的 11i 容易混淆 并且很像 111 因此被放弃编列使用 802 11m802 11m主要是对802 11家族规范进行维护 修正 改进 以及为其提供解释文件 802 11m中的m表示maintenance 802 11nieee802 11n 2004年1月ieee宣布组成一个新的单位来发展新的802 11标准 资料传输速度估计将达475mbps 需要在物理层产生更高速度的传输率 此项新标准应该要比802 11b快45倍 而比802 11g快8倍左右 802 11n也将会比之前的无线网络传送到更远的距离 在802 11n有两个提议在互相竞争中 wwise world widespectrumefficiency 以broadcom为首的一些厂商支持 tgnsync由intel与philips所支持 内容微软雅黑24pt 16 802 11n增加了对于mimo multiple inputmultiple output 的标准 mimo使用多个发射和接收天线来允许更高的资料传输率 mimo并使用了alamouticodingcodingschemes来增加传输范围 802 11o针对vowlan voiceoverwlan 而制订 更快速的无限跨区切换 以及读取语音 voice 比数据 data 有更高的传输优先权 802 11p80211p是针对汽车通信的特殊环境而出炉的标准 最初的设订是在300m距离内能有6mbps的传输速度 它工作于5 9ghz的频段 并拥有1000英尺的传输距离和6mbps的数据速率 802 11p将能用于收费站交费 汽车安全业务 通过汽车的电子商务等很多方面 从技术上来看 802 11p对802 11进行了多项针对汽车这样的特殊环境的改进 如热点间切换更先进 更支持移动环境 增强了安全性 加强了身份认证等等 802 11q制订支援vlan virtuallan 虚拟区域网路 的机制 雅黑24pt 17 802 11r802 11r标准 着眼于减少漫游时认证所需的时间 这将有助于支持语音等实时应用 使用无线电话技术的移动用户必须能够从一个接入点迅速断开连接 并重新连接到另一个接入点 这个切换过程中的延迟时间不应该超过50毫秒 因为这是人耳能够感觉到的时间间隔 但是802 11网络在漫游时的平均延迟是几百毫秒 这直接导致传输过程中的断续 造成连接丢失和语音质量下降 所以对广泛使用的基于802 11的无线语音通讯来说 更快的切换是非常关键的 802 11r改善了移动的客户端设备在接入点之间运动时的切换过程 协议允许一个无线客户机在实现切换之前 就建立起与新接入点之间安全且具备qos的状态 这会将连接损失和通话中断减到最小 802 11s制订与实现目前最先进的mesh网路 提供自主性组态 self configuring 自主性修复 self healing 等能力 无线网状网可以把多个无线局域网连在一起从而能覆盖一个大学校园或整个城市 当一个新接入点加入进来时 它可以自动完成安全和服务质量方面的设置 整个网状网的数据包会自动避开繁忙的接入点 找到最好的路由线 关于该标准共有15个提案 ieee可能在2008年正式认可该标准 微软雅黑24pt 18 802 11t提供提高无线电广播链路特征评估和衡量标准的一致性方法标准 衡量无线网络性能 802 11u与其他网络的交互性 以后更多的产品将兼具wi fi与其他无线协议 例如gxxxxxx edge ev do等 该工作组正在开发在不同网络之间传送信息的方法 以简化网络的交换与漫游 802 11v无线网络管理 v工作组是最新成立的小组 其任务将基于802 11k所取得的成果 802 11v主要面对的是运营商 致力于增强由wi fi网络提供的服务 802 11ac主流厂商 qualcomm broadcom intel等 正在开发的协议版本 它使用5ghz频段 也可以说是6ghz频段 采用 更宽的基带 最高扩展到160mhz 更多的mimo 高密度的调制解调 256qam 理论上 11ac可以为多个站点服务提供1gbit的带宽 或是为单一连接提供500mbit的传输带宽 世界上第一只采用802 11ac无线技术的路由器 于2011年11月15日 由美国初创公司quantenna推出了 2012年1月5日 业界巨头broadcom发布了它的第一款支持802 11ac的芯片 雅黑24pt 19 802 11ad802 11ad工作在57 66ghz频段 从802 15 3c演变而来 标准尚在指定讨论中 802 11ad草案显示其将支持近7gbit的带宽 由于载波特性的限制 这一标准将主要满足个域网 pan 对于超高带宽的需求 最有可能出现的应用将是无线高清音视频信号的近距离传输 微软ieee802 11系列协议中的协议分布雅黑24pt 20 1 4各国适用频道802 11工作组划分了两个独立的频段 2 4ghz和4 9 5 8ghz 每个频段又划分为若干信道 且每个国家自己制定政策订出如何使用这些频段 2 4g信道划分微软雅黑24pt 21 各国适用频道 2 4g 容微软雅黑24pt 22 各国使用频道 4 9 5 8ghz 微软雅黑24pt 23 各国使用频道 4 9 5 8ghz 内容微软雅黑24pt 24 各国使用频道 4 9 5 8ghz 内容微软雅黑24pt 25 1 5各协议标准的数据率微软雅黑24pt 802 11最初802 11的dsss标准使用11位的chipping barker序列 来将数据编码并发送 传送方式为bpsk binaryphaseshiftingkeying 在2mbps的传送速率中 传送方式为qpsk quandraturephaseshiftingkeying qpsk中的数据传输率是bpsk的两倍 802 11a802 11a也采用了动态速率调节技术 拥有12条不相互重叠的频道 8条用于室内 4条用于点对点传输 它不能与802 11b进行互操作 除非使用了对两种标准都采用的设备 24pt 26 802 11a数据率 24pt 27 802 11b802 11b采用了cck complementarycodekeying 技术和动态速率调节技术 微软802 11b数据率4p802 11g802 11g是一种能支持较高数据传输速率 1 54mbit s 采用微蜂窝 微微蜂窝结构 自主管理的计算机局域网络 其关键技术大致有3种 直序列扩频调制技术 dsss directsequencespreadspectrum 及补码键控 cck complementarycodekeying 技术 包二进制卷积 pbcc packetbinaryconvolutionalcode 和正交频分复用技术ofdm orthogonalfrequencydivisionmustiplexing t 28 802 11g的调制技术dsss调制技术基于dsss的调制技术有3种 最初ieee802 11标准制定在1mbit s数据速率下采用差分二相相移键控 dbpsk differentialbinaryphaseshiftkeying 如果要提供2mbit s的数据速率 可采用差分正交相移键控 dqpsk differentialquadraturephaseshiftkeying 这种方法每次处理两个比特码元 成为双比特 第三种是基于cck的qpsk 是ieee802 11b标准采用的基本数据调制方式 它采用了补码序列与直序列扩频技术 是一种单载波调制技术 通过相移键控 psk 方式传输数据 传输速率分为1 2 5 5和11mbit s cck通过与接收端的rake接收机配合使用 能够在高效率传输数据的同时有效克服多径效应 ieee802 11b通过使用cck调制技术来提高数据传输速率 最高可达11mbit s 但是当传输速率超过11mbit s cck为了对抗多径干扰 需要更复杂的均衡及调制 实现起来非常困难 微软雅黑24pt 29 pbcc调制技术pbcc调制技术是由德州仪器 ti 公司提出的 已作为ieee802 11g的可选项被采纳 pbcc也是单载波调制 但与cck不同 它采用了更多复杂的信号星座图 pbcc采用8psk 而cck使用bpsk qpsk 另外pbcc使用了卷积码 而cck使用区块码 因此 它们的解调过程是十分不同的 pbcc可以完成更高速率的数据传输 其传输速率为11 22 33mbit s ofdm技术ofdm技术其实是多载波调制 mcm multi carriermodulation 的一种 其主要思想是 将信道分成许多正交子信道 在每个子信道上进行窄带调制和传输 这样减少了子信道之间的相互干扰 每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽 因此每个子信道上的频率选择性衰落是平坦的 大大消除了符号间干扰 微软雅黑24pt 30 理想情况下802 11b g a距离与传输速率的关系微软雅黑24pt 31 802 11n802 11n结合了多种技术 其中包括spatialmultiplexingmimo multi in multi out 空间多路复用多入多出 20和40mhz信道和双频带 2 4ghz和5ghz 以便形成很高的速率 同时又能与以前的ieee802 11b g设备通信 mimo技术 实现了在多条路径上并发通信雅黑24pt 32 802 11n定义了两种频带宽度 20mhz频宽和40mhz频宽40mhz频宽将两个20mhz频宽的信道进行捆绑 以获取高于2倍的20mhz频宽的吞吐量黑24pt 33 40mhz频宽中有主信道和副信道 也就是第二个20mhz信道 之分 中心频率所在的信道既是主信道 802 11n40mhz带宽时有两种模式 ht40 ht40 信道分布情况如下 微软雅黑24pt 34 802 11n数据率802 11n射频速率的配置通过mcs modulationandcodingscheme 调制与编码策略 索引值实现 mcs调制编码表是802 11n为表征wlan的通讯速率而提出的一种表示形式 微软雅黑24pt 35 36 802 11ac 802 11ac继续采用802 11a中ofdm调制方法 但将阶数提高到了256阶 由于5ghz频段可以提供更多的信道和更宽的频宽 802 11ac将信道频宽从802 11n的20mhz和40mhz提升到了80mhz 甚至是160mhz 802 11ac将空间流的上限提升到了8条 802 11ac提出了多用户的多输入输出 mu mimo 技术 相比于802 11n设备 在同一时间里 多条空间流只能发送给单个用户来说 这一mu mimo技术意味着在802 11ac网络中 多个用户可以同时进行接收 采用以上技术 使得802 11ac的速率最高可以达到6 9gbps 微软雅黑24pt 37 2wi fi硬件参数及标准 参考资料 无线wifi行业标准及规范 工信部 移动用户终端局域网终端局域网技术指标和测试方法 工信部 中国移动无线局域网 wlan ap ac测试规范 等2 1频段信道方案2 4g工作频率范围2400mhz 2483 5mhz 信道方案有13个 但互相不干扰的信道只有3个 比如常用的1 6 11信道 2 4g信道如下 5g工作频率范围5725 5850mhz 信道方案有5个 如下 38 2 2发射机功率 transmitterpower 内容微软雅黑24pt 无线发射功率指用于衡量发射信号系性能的高低 发射功率越大 无线信号传输的距离就越远 覆盖的范围就越广 穿透力越强 在满足频谱版 evm性能的前提下 功率越大 性能越好 2 4g发射机功率发射功率无统一标准 北美最大功率不超过30dbm 欧洲国家最大功率不超过20dbm 日本最大功率不超过22dbm 我国的无线产品行业标准规定等效全向辐射功率应满足 1 天线增益小于10dbi时 不大于100mw或20dbm 2 天线增益不小于10dbi时 不大于500mw或27dbm 5g发射机功率1 发射功率不大于500mw或不大于27dbm 2 eirp不大于2w或不大于33dbm实际设备的发射功率会在目标功率附近上下波动 一般可接受波动范围为 目标功率 1 5dbm黑2 39 2 3evm errorvectormagnitude 矢量误差幅度 evm是发射信号的理想的测量分量i 同相位 和q 正交相位 称为基准信号 r 与实际接收到的测量信号 m 的i和q分量幅值之间的矢量差 当设备处于发送状态时 evm与发送功率相关联 发送功率越大 矢量误差被放大越多 在测试结果上 就是evm越大发送信号质量越差 内容微软雅黑24ptevm指标 40 b模evmspec 35 20log 35 100 9 12db 2 4transmitspectrummask发射频谱模板微软雅黑24pt 发射频谱模板可以衡量发送信号的质量和对相邻信道的干扰抑制能力 测试出来的频谱模板越小 离给定的模板越远 其性能越好 11b发射功率频谱模板 黑24pt 41 11a g发射功率频谱模板微软雅黑24pt 42 11nht20发射功率频谱模板微软雅黑24pt 43 11nht40发射功率频谱模板微软雅黑24pt 44 5g频段发射功率频谱模板微软雅黑24pt 45 2 5frequencyerror频率误差微软雅黑24pt 频率误差表征射频信号偏离该信号所处信道中心频率的大小 单位为ppm freqerr khz 与sym clk ppm 转换举例 freqerr 10 34khz carrierfrequency 2 412ghz1 changeoffrequency 10 34k 2 412g 0 000429 2 ppm 0 000429 1000000 4 29ppm频偏越小越好 在实际的硬件电路设计中 晶振性能的一致性影响wifi产品频率误差的一致性 在晶振的选型上 要将性能与成本做折中考虑 确定晶体负载电容公式 cl c1c2 c1 c2 cstray 其中 cstray是存在于电路中的寄生电容 通常为2 5pf c1 c2为我们电路中所用的并联谐振的负载电容 频率误差标准 25ppm 802 11b 20ppm 802 11g a n span50khz rbw1khz vbw1khz sweeptime50ms 微软雅黑24pt 46 2 6接收灵敏度 在保证通信质量 限定误码率 的情况下 接收机所需的最小平均接收功率 与发射功率相对应 用于表征设备的接收性能 接收灵敏度越好 接收到的有用信号越多 其无线覆盖范围就越大 在正常情况下 受自然界电磁噪声等影响还有电子元件固有噪声的影响 通常认为 123dbm被认为是纯硬件能做到的接收灵敏度的极限值 47 48 2 7占用带宽 无线通信产品的占用带宽是指 通信产品的整个信道发射出来的能量 功率 所占用的宽度 对无线通信产品来说 其的占用带宽是确定的 不能超过其确定的带宽范围 也就是不能占用其他通信产品的频谱资源 一般来说如果占用的宽度过大 会导致自身信道功率超标 占用宽度不够信道功率就会过小 从而实现不了产品的通信功能雅占用带宽标准如下 pt 49 2 8杂散发射 杂散指的是落在载波中心频率2 5倍信道以外的带外辐射功率电平 杂散发射包括 谐波辐射 寄生辐射 互调产物和变频产物 杂散发射电平限值24pt 50 上述列表为基本要求 在不同场合和频段还有更严格的要求 2 9最大接收电平 最大输入电平是标准wifi产品接收性能的参数 在接收灵敏度一定的情况下 最大输入电平越大 表示产品的动态范围越大对于2mbit sdpsk调制 最大输入电平为 4dbm mpdu长度为1024个八位位组时 fer应小于8 10 对于11mbit sdpsk调制 最大输入电平为 10dbm psdu长度为1024个八位位组时 fer应小于8 10 对于2 4ghz频段任何速率的ofdm dsss ofdm调制 最大输入电平为 20dbm psdu长度为1000个八位位组时 fer应小于10 24pt 51 2 10临道抑制比 相邻信道的定义就是 信道组内间隔 25mhz的任意两个信道 邻道抑制比主要取决于滤波器的带外抑制性能 此干扰来自无线设备生成的信号缺陷所致 从射频发出的信号可能会生成超出其许可频带范围的一些频率 称为边带发射 这部分的能量可以被过滤 将其干扰降至最低 邻道抑制差会导致邻道信号接收信号 严重影响接收信噪比 802 11b24pt对于11m cck调制 相邻信道抑制定义在信道组内的间隔 25mhz的任意两个信道之间 当psdu长度为1024个字节 fer为8 10 2时 相邻信道抑制应为 35db 对于2 4ghz频段任何速率的ofdm dsss ofdm调制 相邻信道抑制定义在组内的间隔 25mhz的任意两个信道之间 当psdu长度为1000个字节时 per小于10 时 11b g a相邻信道的抑制应不低于下表的要求 52 11g的临道抑制比 11n的临道抑制比24pt 53 2 11发射加电和掉电坡度 发射加电和掉电坡度规定 从最大发射功率的10 上升到90 的发射加电坡度不应大于2us2发射加4pt 54 从最大发射功率的90 下降到10 的发射加电坡度不应大于2us24pt 55 2 12吞吐量 吞吐量是wi fi性能的具体体现 虽然吞吐量不是射频指标 但是吞吐量不达标却可能是射频方面的原因导致的 工程师需要对自己产品的吞吐量处在什么水平非常了解 吞吐量在不同的场合要求稍有不同 大致如下 24pt 56 3测试方法 3 1测试条件测试需要的仪表有wlan测试仪 频谱仪 功分器 计算机 网线 rf线若干等 wlan测试仪用来测试功率 evm 频谱模板 频偏 接收灵敏度 最大接收电平 加电 掉电坡度 临道抑制比等 频谱仪用来测试占用带宽和杂散 常用的wlan测试仪有litepoint的iq系列 agilent的n4010a 安立的mt8860c等 24pt 57 iqnav的正面和背面 24pt 58 安捷伦的n4010a 频谱仪 24pt 59 目前市场上litepoint的产品使用较广 不同的型号在使用上也有所侧重 iqview 用于wifi与蓝牙的研发iqflex 用于生产自动化测试iq2010 集成wifi 蓝牙 gps fm wimax nfc测试解决方案iqnav 作为gps信号源 支持一至六通道iqnxn mimo测试系統 以vsa及vsg弹性架构2x2 3x3或4x4来测试复杂的mimo无线产品24pt 60 3 2测试流程 不同的产品在使用不同仪表测试时 测试的具体方法稍有不同 大体步骤如下 1 按照测试组网图连接好设备 2 使待测设备正常工作 设置信道并处于连续发射状态3 在连续发射状态下 配置不同的发送速率4 用仪表测试相关参数并记录5 调整被测设备的工作信道 重复步骤3 4 对于2 4g设备 会测试低 中 高三个信道 一般选1 6 11 对于5g设备 也会测试低 中 高三个信道 一般选149 157 161 速率选择上一般选择11b的11m 11a g的54m 11nht20的mcs7 15 11nht40的mcs7 15 杜宇24pt 61 3 3具体测试方法 功率 evm 频谱模板 频偏的测试方法1 测试组网图注 dut deviceundertest 被测设备 衰减器最好选择10db2 按照测试组网图连接好设备 使用dut控制程序 设置dut工作信道为channel1 发射速率为11m 使dut全功率发射 3 在与wlan综测仪相连的计算机的gui上读取dut的功率 evm 频谱模板 频偏 4 设置dut的发射速率为11a g的54m 11nht20mcs7 15 11nht40mcs7 15重复第三步 62 5 设置dut的工作信道为channel6 channel11 重复步骤3 4 下图为使用iqnxn测试的功