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基于CMW系列無線綜測儀-WiFi測試方案

Wi-Fi技術概述

Wi-Fi,又稱“無線網絡”,是Wi-Fi聯盟的商標,一個基于IEEE 802.11標準的無線局域網技術。

Wi-Fi以IEEE 802.11為標準,Wi-Fi聯盟在2018年發起“Generational Wi-Fi”營銷項目,基于主要的Wi-Fi技術(PHY)版本,引入了更容易讓消費者了解的“Wi-Fi世代名稱”(Wi-Fi generation names),格式為“Wi-Fi”后跟一個整數。


世代名稱

IEEE標準

最大速率(Mbit/s)

頻率(GHz)

名稱

發布年份

Wi?Fi   7

802.11be

(2024)  

1376~46120

2.4/5/6

Wi?Fi   6E

802.11ax

2020

574~9608

6

Wi?Fi   6

802.11ax

2019

574~9608

2.4/5

Wi?Fi   5

802.11ac

2014

433~6933

5

Wi?Fi   4

802.11n

2008

72~600

2.4/5

Wi-Fi   3

802.11g

2003

6~54

2.4

Wi-Fi   2

802.11a

1999

6~54

5

Wi-Fi   1

802.11b

1999

1~11

2.4

Wi-Fi   0

802.11

1997

1~2

2.


Wi-Fi產品經由Wi-Fi聯盟的一家獨立授權測試實驗室進行嚴格測試,產品成功通過測試后,授予制造商或銷售商使用Wi-Fi標志、Wi-Fi CERTIFIED標志和相關商標,Wi-Fi聯盟使用術語“Wi-Fi CERTIFIED”來稱呼這類通過認證的產品。認證(Certification)意味著產品與在相同頻段內運行的其他Wi-Fi CERTIFIED設備具有互操作性。

目前超過660個Wi-Fi 6E 設備已經獲得Wi-Fi Alliance 授予的Wi-Fi CERTIFIED ,多樣化且快速增長的Wi-Fi 6E 生態系統包括種類繁多的智能電視,智能手機,企業和住宅接入點以及筆記本電腦。如今接入點可以為企業家以及游戲玩家提供更快的網速,更流暢的網絡流以及更穩定的網絡連接。NETGEAR 接入點為游戲玩家提供千兆網速以及低延遲網絡。

Extreme Networks 的接入點通過WPA3? 安全性提供戶外網絡連接。Aruba接入點提供優化的校園以及教室網絡連接,還提供Wi-Fi Location? 功能。思科推出的Wi-Fi 6E 接入點能夠更好的支持4K以及8K的視頻會議,能夠為XR提供更高的帶寬,并且提高了工業物聯網的聯網性能。

Wi-Fi 應用領域

根據IEEE 802.11標準的定義,WiFi網絡架構可分為獨立型基本服務集(Independent Basic Service Set)、基礎結構型服務集(Infrastructure Basic Service Set)、網狀基本服務集(Mesh Basic Service Set)以及擴展服務集(Extended Service Set)。WiFi技術具有短距傳輸、高速率等特點,率先在手機、筆記本電腦等消費級電子終端設備上實現大規模應用,并逐步向物聯網、虛擬現實等應用場景滲透。

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除了家庭和辦公室中常用接觸的IEEE 802.11a/b/g/n/ax 等通用 Wi-Fi 世代之外,基于802.11無線局域網還衍生出多種用于其他方式的無線局域網:


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Wi-Fi 測試相關知識點

Channel Allocation

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Data Rates and Modulation Types

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Transmitter Measurements

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Spectral Share and Emission Mask

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IEEE 802.11 Standard

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根據標準的要求WIAN的發射和接收性能測試,以DSSS 為例(其他制式測試項目類似,個別要求存在差異),主要包括下面項目:

15.4.5.2 Transmit power levels
15.4.5.3 Minimum transmitted power level
15.4.5.4 Transmit power level control
15.4.5.5 Transmit spectrum mask
15.4.5.6 Transmit center frequency tolerance
15.4.5.7 Chip clock frequency tolerance
15.4.5.8 Transmit power-on and power-down ramp
15.4.5.9 RF carrier suppression
15.4.5.10 Transmit modulation accuracy
15.4.5.11 Time of Departure accuracy
15.4.6.2 Receiver minimum input level sensitivity
15.4.6.3 Receiver maximum input level
15.4.7.9 Transmit modulation accuracy

Wi-Fi測試設備

R&S?CMW 一體化平臺具有多重優勢,能夠滿足未來發展需求

R&S?CMW 平臺易于使用,能夠有效執行從復雜的實驗室試驗到生產線測試的所有測量任務,滿足用戶極其嚴格的速度和可靠性要求。高端 R&S?CMW500 可以覆蓋整個頻譜, R&S?CMW270 則專門用于非蜂窩連接應用。R&S?CMW100 測試儀也已針對生產應用而優化。

R&S?CMW500 寬帶無線通信測試儀是適用于 RF 集成和協議開發的通用測試平臺。此類測試儀可作為 R&S?CMW500 callbox 以及 R&S?CMW500 協議測試儀。R&S?CMW500 包含完全集成的端對端 (E2E) 數據解決方案,支持全面的 IP 吞吐量和質量測量。此類測試儀內置衰落模擬器,能夠輕松地在實際傳播條件下執行測試。R&S?CMW500 可在產品開發、生產、服務的所有階段使用。此解決方案提供最廣泛的支持技術。
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R&S?CMW270 無線連接測試儀是一種節約成本的替代方案,可用于開發、生產和服務流程。這一非蜂窩技術領域“專家”功能豐富,可與R&S?CMW500 相媲美。它支持 Wi-Fi、Bluetooth以及廣播技術。
R&S?CMW100 通信制造測試裝置構建于 R&S?CMW 平臺之上,具有靈活的RF 接口,支持同步測試多達八個 RF 端口。R&S?CMW100 的遠程控制與測量概念與 R&S?CMW500 是一致的。這兩類測試儀都使用相同方法來優化測試時間和設備使用率。使用 R&S?CMW100,用戶能夠在非信令模式下經濟有效地校準和驗證無線設備(分析儀/發生器)。
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Wi-Fi在信令以及非信令模式下的測試

信令模式適用于實驗室應用,比如系統開發以及 RF 開發/認證。在信令模式下,用戶可以通過協議層上的消息來控制 EUT。EUT 與測試儀之間可以通過 RF 信號實現通信。在 R&S?CMW 中,信令模式需要用到信號單元硬件。

通過使用非信令模式,可以有效避免因信號及相關硬件引起的通信費用。EUT 可通過無線通信信道(比如 USB)控制,而不是通過 RF 信號。通過此通信信道,測試軟件可以發送命令以便控制 EUT。在 ARB 模式下,可以使用預先計算的波形生成信號(從測試儀到 EUT),因此,用戶只需要一臺 ARB 發生器,無需信號單元硬件。

在非信令模式下只能測試 PHY 層,這在生產驗證階段通常足夠了。相比于信令模式,RF 測試可以在非信令模式下更快地進行,但需要使用軟件直接控制測試儀以及 EUT。

通信制造測試裝置的主要特點

  • 基于 GtLab的交鑰匙生產解決方案,滿足不同的芯片組供應商的需求
  • 創新的智能信道解決方案,便于有效地進行多項 EUT 測試
  • 頻率范圍(最高達 6 GHz)
  • 多技術解決方案
  • 可在最多八個射頻端口上并行測試
  • 高測量性能
  • 高測量精度
  • 支持多種可縮短測試時間并最大程度地提高產能利用率的解決方案
  • 最大程度地降低空間需求及占用面積
  • 重量輕
  • 靜音
  • 故障平均時間間隔 (MTBF) 長

Wi-Fi自動化測試系統

測試連接示意圖

整個測試系統主要由無線綜測儀、被測設備(DUT)和測試軟件組成。測試軟件在系統中起到關鍵的控制和管理作用。

通過測試軟件控制DUT進入不同的測試狀態,包括設置不同的參數、執行特定的測試流程以及監控測試進度。同時,測試軟件還負責與無線綜測儀進行通信和控制。它能夠與無線綜測儀進行實時的數據交互,控制無線綜測儀進行射頻相關的測試,例如信號發射與接收、頻譜分析、功率測量等。

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考慮到外部射頻干擾的日益增強,為了便于定位測試問題保證測試的精度,射頻相關的測試時,被測物一般放在屏蔽箱內進行測試。
傳統的測試方式為單個EUT測試模式,為促進高效地提高測試效率,生產測試的情況下可使用R&S?CMW100 ,它具有一個 RF 通道(一個分析儀/一個發生器)以及八個 RF 連接器。發生器的信號可以分開,以方便在所有端口同時使用。這樣一來,您就可以同時在最多八個 EUT 上執行接收測試,并將吞吐量提高八倍。進行并行測試(廣播)的前提條件是測試站的所有 EUT 同時做好測試準備。如果不是這種情況且 EUT 采用序列方式,則測試步驟可以交錯進行:在測量一臺 EUT 的同時,對另一臺 EUT 進行下一步測量配置,并且啟動另一臺 EUT。
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WirelessWorks測試系統

WirelessWorks測試系統是一種現成可用的解決方案,方便通過遠程控制配置測試序列,搭配 R&S?CMW 系列支持的有關常規 RF 測試、預一致性以及卓越用戶體驗測試場景的所有標準。

WirelessWorks軟件引擎基于動態測試腳本的執行。這種基礎架構便于輕松、直接配置測試序列,無需關心有關如何遠程控制儀器的特定知識,只需要配置所需要的測試項目及限制線。在配置特定標準所規定測試項的參數和限制時,它具有很高的靈活性。在測試最后,可生成易讀懂的測試報告,其中包含限制、測試結果和結論。報告使用 .csv、.txt、和 .pdf 格式。

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主要特色:

  • 遠程參數配置
  • 遠程數據獲取
  • 自定義配置儀器
  • 自定義配置DUT
  • 自定義測量項目
  • 自定義限制線功能
  • 自定義測試腳本
  • 自定義測試流程
  • 自定義數據計算比較區間
  • 生產批次統計管理功能
  • 測量數據保存到數據庫
  • 查看數據庫內容
  • 一鍵導入導出測量項目
  • 預留客戶生產系統對接功能
  • 多語種的操作界面
  • 多儀器組合控制
  • 其他定制功能

項目開發

項目開發主要包括測試項目定版、產品驅動開發、測試腳本的開發以及測試報告的產生。

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測試設計

測試軟件提供了豐富的功能來支持測試設計。用戶可以通過該軟件構建可視化的工作流,使得測試流程更加直觀和易于理解。工作流的構建過程簡單而靈活,用戶可以根據具體需求添加、刪除或重新排列各個測試步驟,從而定制出符合自己測試要求的流程。

在測試設計方面,軟件支持動態測試腳本和自定義測試腳本的編寫。動態測試腳本可以根據不同的測試需求和條件進行在線修改,以確保測試的靈活性和適應性。同時,用戶還可以根據特定需求編寫自定義測試腳本,配合命令助手功能,使用戶能夠實時控制和查詢測試狀態,方便用戶進一步定制測試項。以滿足更加個性化的測試要求。軟件還具備靈活制定測試流程的能力,用戶可以根據具體的測試目標和要求,自由組合和配置測試步驟,以實現多樣化的測試流程。此外,軟件還支持腳本和測試流程的導入導出,方便用戶在不同環境或設備之間共享和遷移測試設計。

流程控制

在測試軟件中,用戶可以詳細設置測試項目和測試流程。可以根據不同的產品類型創建不同的測試模板,也可以直接導入現有的測試模板。每個產品類型都對應一個特定的測試模板,這樣測試模板可以輕松地復制到其他計算機上并加載,使得在不同設備上進行測試變得簡單方便。

在測試過程中,軟件提供清晰的指示,顯示已經測試、未測試和正在測試的項目。測試界面采用多界面顯示,簡潔直觀,實時顯示測試結果和PASS/FAIL狀態。此外,軟件還提供了異常處理流程的配置選項,例如重新測試、終止測試、暫停測試等,以便及時處理異常情況。

這樣,測試人員可以更加高效地進行測試,并在測試過程中及時獲得準確的測試結果。整個測試流程變得簡單明了,同時提高了測試的準確性和可靠性。

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測試報告

在測試完成后,我們可以生成易讀懂的測試報告,其中包含了限值范圍、測試結果和結論。測試報告將清晰列出每個測試項的限制條件,這些條件定義了測試的目標和參考標準。對于每個測試項,報告將包含詳細的測試結果,這些結果以可讀性高的方式呈現,方便用戶理解和分析。

這份報告將提供多種格式選擇,包括csv、txt和pdf格式,csv、txt格式方便數據的導入和分析,而pdf格式則提供了一種便捷的文檔格式,可供打印和在線查閱。這樣的測試報告旨在提供清晰、全面且易于理解的信息,幫助您做出準確的決策并對系統的性能進行評估。我們致力于為您提供高質量的測試服務,并確保測試結果以易讀懂的方式進行呈現。

報告分析

軟件報告分析功能包含常見分析方法的支持,使用戶能夠方便地生成并解讀相應的圖表和統計數據。通過軟件的報告分析功能,用戶可以快速分析生產數據、發現潛在問題、做出決策,并持續改進生產過程,提高生產效率和質量。

線性圖(Line Chart)用于顯示隨時間變化的趨勢,可幫助觀察生產指標在不同時間點的變化情況。

直方圖(Histogram)則用于展示數據的分布情況,可用于分析生產過程中的變異程度或者某個特定指標的頻率分布。

散點圖(Scatter Plot)則可以展示兩個變量之間的關系,通過觀察散點圖的分布可以判斷是否存在相關性。

折線圖(Line Plot)用于展示離散數據的趨勢,適用于分析生產中的周期性變化或者季節性趨勢。

正態分布圖(Normal Distribution Plot)則可用于判斷數據是否服從正態分布,進而評估生產過程的穩定性。

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系統權限

軟件提供了兩種不同的登錄權限:工程師和操作員。在登錄界面上,用戶可以選擇相應的角色進行登錄。工程師登錄后,擁有更高的權限。他們可以修改測試項目和測試參數,靈活調整測試設置以滿足具體需求,并能保存和生成測試模板。這使得工程師能夠根據實際情況對測試進行定制化的設置和管理。

操作員角色沒有權限修改測試項目和參數,只能進行測試操作。操作員可以執行已設定好的測試流程,對測試進行啟動、暫停和停止等操作,以確保測試的順利執行。

通過這種登錄權限的設定,軟件能夠有效區分不同角色的用戶,并確保測試項目和參數的安全性和穩定性。工程師能夠負責測試設置的管理和調整,而操作員能夠專注于測試操作的執行。這種分工和權限劃分能夠提高工作效率并減少潛在的誤操作風險?

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關于綠測

廣州綠測電子科技有限公司(簡稱:綠測科技)成立于2015年11月,是一家專注于耕耘測試與測量行業的技術開發公司。綠測科技以“工程師的測試管家”的理念向廣大客戶提供專業的管家服務。綠測科技的研發部及工廠設立于廣州番禺區,隨著公司業務的發展,先后在廣西南寧、深圳、廣州南沙、香港等地設立了機構。綠測科技經過深耕測試與測量領域多年,組建了一支經驗豐富的團隊,可為廣大客戶提供品質過硬的產品及測試技術服務等支持。

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