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Wi-Fi-6E网络有哪些新特性?需要更多的干扰测试

时间:2023-03-14 21:48:48 科技观察

与蜂窝标准一样,Wi-Fi标准也在不断发展。Wi-Fi6E是最新的。该标准使无线物联网(IoT)设备能够在未经许可的6GHz频谱中运行,以访问更多带宽。但有一个棘手的部分:6GHz频谱对设备制造商提出了新的限制。为什么?因为很多设备已经在使用6GHz频段。因此,Wi-Fi6E需要新的测试来防止干扰。首先,让我们快速回顾一下Wi-Fi标准,以定位Wi-Fi6E在标准演进中的位置。Wi-Fi并不是什么新鲜事物。第一个Wi-Fi标准出现于1997年。多年来,链路速率从1到2Mbps增加到600到9,608Mbps,但大多使用相同的频段。Wi-Fi6E在标准历史上首次使用新频谱。Wi-Fi6E是Wi-Fi6的扩展,也称为802.11ax。Wi-Fi6使用正交频分多址(OFDMA)技术来提高网络性能,并使用高阶正交调幅(QAM)格式来提高数据速率。Wi-Fi6设备在2.4和5GHz频段运行,而Wi-Fi6E在未许可的6GHz频段运行。6GHz频段具有更多可用带宽。例如,这些设备在美国和受联邦通信委员会(FCC)规定约束的地区可以使用1,200MHz的连续带宽,在欧洲和受欧洲电信标准协会(ETSI)标准约束的地区可以使用480至500MHz的连续带宽来自无线电设备指令(RED)。防止干扰6GHz频段中可用的额外带宽为设备制造商提供了向最终用户提供更高性能和新应用的巨大潜力。Wi-Fi6E为消费者带来更快、更可靠的视频流、在线游戏和视频通话互联网接入。该标准还特别有助于企业加速数字化转型。首先,IT部门可以通过允许更多设备连接到他们的网络并改善用户体验来提高生产力和创新。机场、体育场、会议中心以及教育和医疗设施等高密度环境也可以从Wi-Fi6E中受益匪浅,因为它使它们能够处理更多数量和种类的设备。然而,利用6GHz频谱中可用的额外带宽并非没有挑战。一个主要问题是许多用户已经在使用该频谱,包括5G蜂窝、Wi-Fi接入点、卫星链路、移动电视广播和公用事业通信链路。此外,现有运营商优先于其他用户。因此,FCC和ETSI已强制执行多项新测试以确保频谱的有效使用。下面概述了保护Wi-Fi6E设置免受干扰所必需的新测试。1、基于竞争的协议(CBP)测试CBP测试是FCC规定的一个重要的新项目。它的名字来源于在设备中使用CBP以防止干扰现有运营商的服务。FCC要求所有设备类别(接入点和客户端)都必须通过此测试。图1显示了CBP测试设置。该装置由两个信号分析仪和一个加性高斯白噪声(AWGN)信号源组成,可为测试信号生成10MHz宽的噪声(现有信号)。该测试还要求客户端设备与被测设备(未显示)和信号调节组件进行通信。对于20MHz信道,信号源需要注入信道内一个频率的现有信号,而对于160MHz信道,信号源需要注入信道内三个不同频率的现有信号。图1.此图显示了传导的CBP测试设置。资料来源:KDB987594D02V01r012。兼容性/通道访问机制(CAM)测试兼容性/CAM测试是ETSI等同于FCCCBP测试,但要复杂得多。它侧重于先听后说(LBT)设备在传输数据之前检查信道的自动机制。该标准还要求设备检查其他设备使用该信道的概率,以确保公平使用可用信道。CAM测试既复杂又耗时,因为它需要大量的数据处理来计算结果。量化其他设备使用感兴趣信道的概率需要将最小空闲时间除以最大信道占用时间(COT),这因设备类别而异。COT测量可能需要大量样本。例如,基于负载的设备(LBE)可能需要10,000多个分辨率为1微秒或更短的样本,从而导致测量和收集许多数据点。自适应测试还包括通过向设备注入各种信号来执行干扰分析,以评估其检测和响应这些信号的能力。该测试需要5G新无线电(NR)波形来模拟来自5G用户的干扰。您还需要已知信号电平和带宽,并应用先前执行的占用信道带宽(OCB)测试的结果。3.接收机选择性测试以前称为接收机邻道选择性测试,接收机选择性是ETSI又一项新的干扰相关测试。它包括测量设??备在其信道上接收有用信号的能力,而不会因相邻信道中存在干扰信号而将信号降级到一定水平以上。测试包括三个主要步骤。第一步是确定设备信号的最小功率值(Pmin),此时数据包错误率(PER)刚好低于10%。下一步是在上通道(20和40MHz以上)添加干扰,并检查设备的PER是否小于或等于10%。最后一步包括在较低的信道(低于20和40MHz)中添加干扰并再次检查PER。图2显示了接收器选择性测试的设置。它包括无源元件,可能需要屏蔽室或法拉第笼。还需要可变衰减器和数据包测量系统来找到Pmin值并确定PER。使用信号调理组件和数据包计数器,只需几个前面板连接即可使测试更易于管理。图2.上面的接收器选择性测试设置使用X8749A信号调节测试仪和数据包计数器。资料来源:Keysight4.双客户端测试双客户端测试是另一个新的测试,但是来自FCC。由于客户端设备可以连接到标准功率接入点、低功率室内接入点或两者,FCC要求进行此测试以验证能够灵活连接到两种类型接入点的客户端设备是否可以在两者之间无缝切换.双客户端测试验证了这些客户端设备可以区分不同的接入点配置并控制它们各自的功率级别。图3显示了已连接的两个客户端测试设置。该测试将需要金级低功率和标准功率接入点、可变衰减器和信号调节组件。图3.双客户端连接测试验证客户端设备可以区分不同的接入点配置。资料来源:KeysightTechnologies解决了Wi-Fi6E设备中的干扰问题Wi-Fi6E是Wi-Fi标准领域令人兴奋的新成员。制造商触手可及的大量额外带宽可为最终用户(消费者和企业)提供更高的性能和新的应用程序。该标准也带来了新的挑战,主要是因为它使用了6GHz频谱。6GHz频段已经被许多其他设备使用,包括优先考虑其他用户的现有运营商。因此,需要新的测试来防止干扰。有关这些测试、测量示例的更多信息,以及了解Wi-Fi6E设备的其他新测试要求,请观看网络研讨会“了解Wi-Fi6E设备的监管测试”。