Wi-Fi - 6E網(wǎng)絡(luò)有什么新特性？需要更多的干擾測(cè)試

就像蜂窩標(biāo)準(zhǔn)一樣，Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展。Wi-Fi 6E 是目前最新的產(chǎn)品。該標(biāo)準(zhǔn)使無線物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備能夠在未經(jīng)許可的 6 GHz 頻譜中運(yùn)行，以訪問更多帶寬。

但是有一個(gè)棘手的部分：6 GHz 頻譜給設(shè)備制造商帶來了新的限制。為什么？因?yàn)樵S多設(shè)備已經(jīng)在使用 6 GHz 頻段。因此，Wi-Fi 6E 需要進(jìn)行新的測(cè)試以防止干擾。

首先，讓我們快速回顧一下 Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)，以便在標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)中定位 Wi-Fi 6E。

Wi-Fi 并不是什么新鮮技術(shù)。第一個(gè) Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)在 1997 年。多年來，鏈路速率從 1 到 2 Mbps 增加到 600 到 9,608 Mbps，但大多使用相同的頻段。Wi-Fi 6E 在標(biāo)準(zhǔn)歷史上首次使用新頻譜。

Wi-Fi 6E 是 Wi-Fi 6 的擴(kuò)展，也稱為 802.11ax。Wi-Fi 6 使用正交頻分多址 (OFDMA) 技術(shù)來提高網(wǎng)絡(luò)性能，并使用高階正交幅度調(diào)制 (QAM) 格式來提高數(shù)據(jù)速率。Wi-Fi 6 設(shè)備在 2.4 和 5 GHz 頻段運(yùn)行，而 Wi-Fi 6E 在未經(jīng)許可的 6 GHz 頻譜中運(yùn)行。

6 GHz 頻段具有更多的可用帶寬。例如，這些設(shè)備在美國和遵守聯(lián)邦通信委員會(huì) (FCC) 規(guī)定的地區(qū)可以訪問 1,200 MHz 連續(xù)帶寬，在歐洲和根據(jù)規(guī)定遵守歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) (ETSI) 標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)可以訪問 480 到 500 MHz來自無線電設(shè)備指令 (RED)。

防止干擾

6 GHz 頻段中可用的額外帶寬為設(shè)備制造商向最終用戶提供更高性能和新應(yīng)用程序提供了巨大潛力。Wi-Fi 6E 為消費(fèi)者帶來更快、更可靠的互聯(lián)網(wǎng)訪問，以進(jìn)行視頻流、在線游戲和視頻通話。該標(biāo)準(zhǔn)還特別有助于企業(yè)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

首先，IT 部門可以允許更多設(shè)備接入其網(wǎng)絡(luò)并改善用戶體驗(yàn)，從而提高生產(chǎn)力和創(chuàng)新能力。機(jī)場(chǎng)、體育場(chǎng)、會(huì)議中心以及教育和醫(yī)療設(shè)施等高密度環(huán)境也可以從 Wi-Fi 6E 中受益匪淺，因?yàn)樗顾鼈兡軌蛱幚砀鄶?shù)量和種類更多的設(shè)備。

不過，利用 6 GHz 頻譜中可用的額外帶寬并非沒有挑戰(zhàn)。一個(gè)主要問題是許多用戶已經(jīng)在使用該頻譜，包括 5G 蜂窩、Wi-Fi 接入點(diǎn)、衛(wèi)星鏈路、移動(dòng)電視廣播和公用事業(yè)通信鏈路。此外，現(xiàn)有運(yùn)營商優(yōu)先于其他用戶。因此，F(xiàn)CC 和 ETSI 要求進(jìn)行多項(xiàng)新測(cè)試，以確保頻譜的有效使用。

下面概述了被認(rèn)為是防止 Wi-Fi 6E 設(shè)置受到干擾所必需的新測(cè)試。

CBP測(cè)試是FCC規(guī)定的一項(xiàng)重要的新項(xiàng)目。它以在設(shè)備中使用 CBP 來防止干擾現(xiàn)有運(yùn)營商的服務(wù)而得名。FCC 要求所有設(shè)備類別（接入點(diǎn)和客戶端）都經(jīng)過并通過此測(cè)試。

圖 1顯示了 CBP 測(cè)試設(shè)置。該設(shè)置由兩個(gè)信號(hào)分析儀和一個(gè)加性高斯白噪聲 (AWGN) 信號(hào)源組成，可為測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生 10 MHz 寬的噪聲（現(xiàn)有信號(hào)）。此測(cè)試還需要客戶端設(shè)備與被測(cè)設(shè)備（圖中未顯示）和信號(hào)調(diào)理組件進(jìn)行通信。對(duì)于 20 MHz 信道，信號(hào)源需要在信道內(nèi)的一個(gè)頻率注入現(xiàn)有信號(hào)，而對(duì)于 160 MHz 信道，信號(hào)源需要在信道內(nèi)注入三個(gè)不同頻率的現(xiàn)有信號(hào)。

圖 1該圖顯示了傳導(dǎo) CBP 測(cè)試設(shè)置。資料來源：KDB 987594 D02 V01r01

適應(yīng)性/CAM 測(cè)試是 ETSI 等效的 FCC CBP 測(cè)試，盡管要復(fù)雜得多。它側(cè)重于先聽后說 (LBT) 設(shè)備在傳輸數(shù)據(jù)之前檢查通道的自動(dòng)機(jī)制。該標(biāo)準(zhǔn)還要求設(shè)備檢查其他設(shè)備使用該信道的概率，以確保公平使用可用信道。

CAM 測(cè)試復(fù)雜且耗時(shí)，因?yàn)樗枰罅繑?shù)據(jù)處理來計(jì)算結(jié)果。量化其他設(shè)備使用感興趣信道的概率需要將最小空閑時(shí)間除以最大信道占用時(shí)間 (COT)，該時(shí)間因設(shè)備類別而異。COT 測(cè)量可能需要大量樣本。例如，基于負(fù)載的設(shè)備 (LBE) 可能需要超過 10,000 個(gè)分辨率為 1 微秒或更短的樣本，這會(huì)導(dǎo)致測(cè)量和收集許多數(shù)據(jù)點(diǎn)。

適應(yīng)性測(cè)試還包括通過將各種信號(hào)注入設(shè)備來執(zhí)行干擾分析，以評(píng)估其檢測(cè)和響應(yīng)這些信號(hào)的能力。該測(cè)試需要 5G 新無線電 (NR) 波形來模擬來自 5G 用戶的干擾。您還需要一個(gè)已知的信號(hào)電平和帶寬，并應(yīng)用之前執(zhí)行的占用信道帶寬 (OCB) 測(cè)試的結(jié)果。

以前稱為接收機(jī)相鄰信道選擇性測(cè)試，接收機(jī)選擇性是 ETSI 的另一項(xiàng)與干擾相關(guān)的新測(cè)試。它包括測(cè)量設(shè)備在其信道上接收有用信號(hào)的能力，而不會(huì)由于相鄰信道中存在干擾信號(hào)而超過一定程度的劣化。

測(cè)試包括三個(gè)主要步驟。第一步是確定數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤率 (PER) 略低于 10% 的設(shè)備信號(hào)的最小功率值 (P_{min )。}下一步是在上方通道（20 和 40 MHz 以上）中添加干擾，并檢查設(shè)備的 PER 是否小于或等于 10%。最后一步包括在下面的信道（20 和 40 MHz 以下）中添加干擾，并再次檢查 PER。

圖 2顯示了接收機(jī)選擇性測(cè)試的設(shè)置。它包括無源元件，可能需要屏蔽室或法拉第籠。還需要一個(gè)可變衰減器和一個(gè)分組測(cè)量系統(tǒng)來找到 P_min值并確定 PER。使用信號(hào)調(diào)節(jié)組件和數(shù)據(jù)包計(jì)數(shù)器只需幾個(gè)前面板連接即可使測(cè)試更易于管理。

圖 2上述接收器選擇性測(cè)試設(shè)置采用X8749A信號(hào)調(diào)理測(cè)試裝置和數(shù)據(jù)包計(jì)數(shù)器。資料來源：是德科技

雙客戶端測(cè)試是另一項(xiàng)新測(cè)試，但來自 FCC。由于客戶端設(shè)備可以連接到標(biāo)準(zhǔn)功率接入點(diǎn)、低功率室內(nèi)接入點(diǎn)或兩者，因此 FCC 要求進(jìn)行此測(cè)試以驗(yàn)證能夠靈活地連接到這兩種類型的接入點(diǎn)的客戶端設(shè)備，能夠在兩者之間無縫切換。雙客戶端測(cè)試驗(yàn)證這些客戶端設(shè)備可以區(qū)分不同的接入點(diǎn)配置并控制各自的功率級(jí)別。

圖 3顯示了連接的雙客戶端測(cè)試設(shè)置。該測(cè)試將需要黃金級(jí)低功率和標(biāo)準(zhǔn)功率接入點(diǎn)、可變衰減器和信號(hào)調(diào)理組件。

圖 3雙客戶端連接測(cè)試驗(yàn)證客戶端設(shè)備可以區(qū)分不同的接入點(diǎn)配置。資料來源：是德科技

解決 Wi-Fi 6E 設(shè)備中的干擾問題

Wi-Fi 6E 是 Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域中令人興奮的新成員。制造商觸手可及的大量額外帶寬可為最終用戶（消費(fèi)者和企業(yè)）提供更高的性能和新的應(yīng)用。該標(biāo)準(zhǔn)還帶來了新的挑戰(zhàn)，主要是因?yàn)樗褂昧?6 GHz 頻譜。6 GHz 頻段已被許多其他設(shè)備使用，包括優(yōu)先于其他用戶的現(xiàn)有運(yùn)營商。因此，需要進(jìn)行新的測(cè)試來防止干擾。

有關(guān)這些測(cè)試、測(cè)量示例的更多信息，以及了解 Wi-Fi 6E 設(shè)備的其他新測(cè)試要求，請(qǐng)觀看網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)“了解 Wi-Fi 6E 設(shè)備的監(jiān)管測(cè)試”。

本文作者：Jessy Cavazos來自是德科技行業(yè)解決方案營銷團(tuán)隊(duì)

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