WIFI-OTA測試規(guī)范簡介

1、.WIFI-OTA測試規(guī)范簡介WLAN是Wireless Local Area Network的縮寫，指應(yīng)用無線通信技術(shù)將計算機(jī)設(shè)備互聯(lián)起來，構(gòu)成可以互相通信和實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。無線局域網(wǎng)本質(zhì)的特點是不再使用通信電纜將計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接起來，而是通過無線的方式連接，從而使網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和終端的移動更加靈活。 最新的關(guān)于WLAN-OTA測試參考標(biāo)準(zhǔn)是由CTIA和Wi-Fi Alliance共同頒布的“Test Plan for RF Performance Evaluation of Wi-Fi Mobile Converged Devices_Version 1.1”。下面我們會對WLAN-O

2、TA測試規(guī)范內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的介紹。 WLANOTA測試系統(tǒng)搭建：下圖為測試系統(tǒng)的搭建所要求的設(shè)備： AP和WLAN Station測試儀：當(dāng)進(jìn)行測試時，測試儀連接電腦并且能夠通過電腦對測試儀進(jìn)行控制。 測試基本要求如下：規(guī)格IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g 信號速率IEEE 802.11a/g： 54, 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6Mbps IEEE 802.11b： 11, 5.5, 2, 1Mbps頻率范圍2.412 to 2.484GHz 4.915 to 5.32 GHz and 5.5 to 5.805GHz射頻調(diào)制類型IEEE 802.

3、11b and 802.11g：DSSS DBPSK 1Mbps DQPSK 2Mbps CCK 5.5 and 11Mbps IEEE 802.11a and 802.11g：OFDM BPSK 6 and 9Mbps QPSK 12 and 18Mbps 16QAM 24 and 36Mbps 64QAM 48 and 54Mbps最小接收靈敏度IEEE 802.11a and 802.11g： 6Mbps: -82dBm 9Mbps: -81dBm 12Mbps: -79dBm 18Mbps: -77dBm 24Mbps: -74dBm 36Mbps: -70dBm 48Mbps: -6

4、6dBm 54Mbps: - 65dBm IEEE 802.11b and 802.11g： 1Mbps: -86dBm 2Mbps: -83dBm 5.5Mbps: -79dBm 11Mbps: -76dBm最大輸出功率所有的頻率及速率不能低于10dBm傳輸相對誤差OFDM 54Mbps: not to exceed 30dB 48Mbps: not to exceed 27dB 36Mbps: not to exceed 24dB 24Mbps: not to exceed 21dB 18Mbps: not to exceed 18dB 12Mbps: not to exceed 15dB

5、 9Mbps: not to exceed 13dB 6Mbps: not to exceed 10dB WLAN接收機(jī)：當(dāng)進(jìn)行測試時，接收機(jī)用于報告所接收RSSI并且記錄ACK的數(shù)量。 測試基本要求如下：規(guī)格IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g 信號速率IEEE 802.11a/g： 54, 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6Mbps IEEE 802.11b： 11, 5.5, 2, 1Mbps頻率范圍2.412 to 2.484GHz 4.915 to 5.32 GHz and 5.5 to 5.805GHz射頻調(diào)制類型IEEE

6、802.11b and 802.11g： DSSS DBPSK 1Mbps DQPSK 2Mbps CCK 5.5 and 11Mbps IEEE 802.11a and 802.11g：OFDM BPSK 6 and 9Mbps QPSK 12 and 18Mbps 16QAM 24 and 36Mbps 64QAM 48 and 54Mbps最小接收靈敏度IEEE 802.11a and 802.11g： 6Mbps: -86dBm 9Mbps: -84dBm 12Mbps: -82dBm 18Mbps: -80dBm 24Mbps: -77dBm 36Mbps: -73dBm 48Mbp

7、s: -69dBm 54Mbps: - 68dBm IEEE 802.11b and 802.11g： 1Mbps: -86dBm 2Mbps: -83dBm 5.5Mbps: -79dBm 11Mbps: -76dBmRSSI報告當(dāng)最小靈敏度在-10dBm到-50dBm之間時，要求報告RSSI時的步進(jìn)不能高于0.5dBm。RSSI的測量周期應(yīng)該少于或者等于800ns?；旌蠘蛐秃下菲魍扑]是使用混合橋型合路器。AP衰減器這個衰減器用于調(diào)整來自測試AP輸出給合路器的輸出功率。RX衰減器這個衰減器用于調(diào)整從合路器到WLAN接收機(jī)輸入端的接受信號的等級。測試環(huán)境如下圖所示：1.發(fā)射功率測試：測試步驟：

8、 推薦步驟： 1)設(shè)置AP衰減器，滿足在被測物天線連接端的接收信號高于初始接收靈敏度10dB。 2)設(shè)置RX衰減器，滿足在WLAN接收機(jī)輸出端的被測物的接收信號等級高于初始接收靈敏度10dB，但是不能超過50 dB。 3)設(shè)置AP測試儀在指定的信道、調(diào)制方式及數(shù)據(jù)速率下發(fā)射所要求的信號。 4)被測物與AP測試儀相連。 5)AP測試儀發(fā)射連續(xù)的單播測試數(shù)據(jù)包給被測物。 6)被測物反饋所接收到的帶有ACK控制幀的單播測試數(shù)據(jù)包。 7)WLAN接收機(jī)報告所接收的ACK控制幀，數(shù)據(jù)傳輸率和控制電腦所讀到的RSSI值。計算并記錄大約10秒時間里RSSI的平均值。 8)在每個要求的信道及數(shù)據(jù)傳輸速率下重復(fù)

9、步驟3到7。 9)制作一個表格填寫每次測試的信道，調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率和RSSI的平均值。RSSI的讀取： 10)移開被測物并且與能夠產(chǎn)生WLAN IEEE 802.11a/b/g信號的一個矢量信號發(fā)生器相連。 11)在步驟9中表格按照初始測試在指定的中心頻率，調(diào)制方式及數(shù)據(jù)傳輸速率下設(shè)置信號發(fā)生器并發(fā)送WLAN ACK控制幀。 12)設(shè)置WLAN接收機(jī)的信道與信號發(fā)生器相同。 13)通過WLAN接收機(jī)監(jiān)控所報告的RSSI。 14)調(diào)整信號輸出等級以便在相應(yīng)接收靈敏度測試中記錄WLAN接收機(jī)所報告RSSI，并且記錄信號輸出等級。 15)按照表格重復(fù)步驟11-14測試所有的數(shù)據(jù)傳輸速率及信道。

10、2.接收靈敏度度測試：測試步驟： 推薦步驟： 1)設(shè)置AP衰減器，滿足在被測物天線連接端的接收信號至少高于初始接收靈敏度10dB。 2)設(shè)置RX衰減器，滿足在WLAN接收機(jī)輸出端的被測物的接收信號等級至少高于初始接收靈敏度10dB，但是不能超過50 dB。 3)設(shè)置AP測試儀在指定的信道、調(diào)制方式及數(shù)據(jù)速率下發(fā)射所要求的信號。 4)被測物與AP測試儀相連。 5)AP測試儀發(fā)射連續(xù)的單播測試數(shù)據(jù)包給被測物。 6)被測物反饋所接收到的帶有ACK控制幀的單播測試數(shù)據(jù)包。 7)WLAN接收機(jī)報告向控制電腦所接收的ACK控制幀。 8)控制電腦計算在一段時間內(nèi)所接收100(TBF)數(shù)據(jù)幀的數(shù)量及相應(yīng)ACK

11、s的ACK控制幀的數(shù)量。幀接收率(FRR)計算如下：ACK接收量/數(shù)據(jù)幀發(fā)送量。 9)增加AP衰減器的衰減值，直到增加1dB的衰減值FRR降低少于90%。 10)AP衰減器每減低1dB，記錄此值為”A”。 11)重復(fù)步驟3到10測試每個要求的信道及數(shù)據(jù)傳輸速率。 12)制作一個表格填寫每次測試的信道，調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率和AP衰減器的設(shè)置。AP測試儀和AP衰減器的設(shè)置： 13)測量功率等級并且精確至0.5dBm，記錄為”P”。 14)在步驟13所測量到的功率等級增加10dB并且減到步驟10所記錄的AP衰減器的值：P+10-A。最終值為接收靈敏度，并且精確至1dBm。 15)重復(fù)步驟13-14

12、測試所有的信道，調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率及其他的測試模式。WLAN部分的測試環(huán)境如下圖所示，但是要求增加一臺模擬基站，并且模擬基站的天線安放在暗室的合適位置。WLAN部分僅要求對自由空間進(jìn)行測試。測試步驟： （一）推薦步驟： 1)設(shè)置AP衰減器，滿足在被測物天線連接端的接收信號高于初始接收靈敏度10dB。 2)設(shè)置RX衰減器，滿足在WLAN接收機(jī)輸出端的被測物的接收信號等級高于初始接收靈敏度10dB，但是不能超過50 dB。 3)設(shè)置AP測試儀在指定的信道、調(diào)制方式及數(shù)據(jù)速率下發(fā)射所要求的信號。 4)被測物與AP測試儀相連。 5)AP測試儀發(fā)射連續(xù)的單播測試數(shù)據(jù)包給被測物。 6)被測物反饋所接收

13、到的帶有ACK控制幀的單播測試數(shù)據(jù)包。 7)WLAN接收機(jī)報告所接收的ACK控制幀給控制電腦并且記錄每秒的ACK控制幀的數(shù)目。 8)控制電腦記錄在接收100(TBF)數(shù)據(jù)幀時段內(nèi)及相應(yīng)的ACKs下數(shù)據(jù)幀的數(shù)目和ACK控制幀的數(shù)目。FRR計算公式(ACKs接收數(shù)目/發(fā)射的數(shù)據(jù)幀) 9)增加AP衰減器的值，直到每增加1dB，F(xiàn)RR值低于90%。 10)AP衰減器每減低1dB，記錄此值為”A”。 11)重復(fù)步驟1-10測試每個要求的信道，制式及數(shù)據(jù)傳輸速率。 12)制作一個表格填寫每次測試的信道，調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率和RSSI的平均值。 （二）測試AP和AP衰減器的設(shè)置： 1 )測量功率等級并且精

14、確到0.5dBm。 2 )在步驟13中測量到的功率等級加上10dB然后減去AP衰減器的衰減值計算結(jié)果為接收靈敏度，計算公式：P+10-A，精確到1dBm。 3 )按照表格重復(fù)步驟13-14測試所有的數(shù)據(jù)傳輸速率及信道。 以上關(guān)于WLAN部分的測試，下面我們介紹模塊部分的測試。測試環(huán)境如下圖所示： 如圖所示，被測物和AP天線應(yīng)安置在暗室中合適位置。在最大接收靈敏度(參考極化方向和方位角)的位置完成對測試天線的測試作為參考值。假如DUT射頻指標(biāo)沒有進(jìn)行測試，要求在自由空間條件下完成TIS測量作為參考值和參考方位。 AP通過Wi-Fi DUT的MAC地址發(fā)射連續(xù)短的單播UDP數(shù)據(jù)包。當(dāng)DUT發(fā)射最大

15、功率時將反饋連續(xù)的ACKs。通過PC AP控制器運行交換機(jī)，并生成連續(xù)的單播數(shù)據(jù)包。交換機(jī)的軟件作為一個可執(zhí)行文件可從Wi-Fi聯(lián)盟網(wǎng)站查詢。AP的Tx/Rx模擬輸出端通過可變的衰減器連接暗室內(nèi)的天線。連接衰減器的目的是確保AP的發(fā)射信號不影響DUT相對靈敏度的測量。假如DUT為一個802.11b的設(shè)備并且傳輸在1 Mbps，那么AP的數(shù)據(jù)速率設(shè)置為”aoto”，傳輸數(shù)據(jù)設(shè)置為11 Mbps。完成此調(diào)試的重復(fù)時間約為630 s。假如DUT為一個802.11g或者802.11a的設(shè)備并且傳輸在6 Mbps，那么AP的數(shù)據(jù)速率設(shè)置為”aoto”，傳輸數(shù)據(jù)設(shè)置為54 Mbps。完成此調(diào)試的重復(fù)時間約

16、為165 s。測試步驟： TIS測試要求若天線為伸縮式，還要在天線拔出和縮回兩種狀態(tài)下進(jìn)行測試。測試搭建及測試步驟可參考“Test Plan for Mobile Station Over-The Air Performance” version 2.1第6章。 1)關(guān)閉Wi-Fi功能測試模塊的低，中，高三個信道的接收靈敏度并記錄測試結(jié)果。 2)打開Wi-Fi功能，設(shè)置DUT和AP使Wi-Fi DUT與AP同步。 3)打開PC AP控制器的接收機(jī)激發(fā)Wi-Fi DUT發(fā)射。 4)接收機(jī)將最先完成對DUT的ping測試。如果ping的反饋很好，這時產(chǎn)生持續(xù)或預(yù)先定義的UDP數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包生成結(jié)束

17、時完成最終ping測試。 5)提高模塊基站發(fā)射功率5dB。 6)確定帶有Wi-Fi的模塊的相對接收靈敏度的測量與第6 章中所描述的DUT的調(diào)制相符。 7)中間信道相對靈敏度的測量應(yīng)該在全部或每種組合下進(jìn)行，最大的分離間隔為500kHz。 8)記錄測試結(jié)果。測試環(huán)境如下圖所示，PC通過以太網(wǎng)端口來控制APUT，WLAN基站僅僅用于APUT的通訊，功能與測試AP相似。1.發(fā)射功率測試：測試步驟推薦步驟： 1)設(shè)置AP衰減器，滿足在被測物天線連接端的接收信號高于初始接收靈敏度10dB。 2)設(shè)置RX衰減器，滿足在WLAN接收機(jī)輸入端的APUT的接收信號等級高于初始接收靈敏度10dB，但是不能超過50

18、 dB。 3)設(shè)置APUT在指定的信道、調(diào)制方式及數(shù)據(jù)速率下發(fā)射所要求的信號。 4)WLAN基站與APUT同步，并且發(fā)射連續(xù)的單播測試數(shù)據(jù)包給APUT，APUT反饋帶有ACK控制的數(shù)據(jù)包。 5)WLAN接收機(jī)報告APUT所接收的ACK控制幀，數(shù)據(jù)傳輸率和控制電腦所讀到的RSSI值。計算并記錄大約10秒時間里RSSI的平均值。 6)在每個要求的信道及數(shù)據(jù)傳輸速率下重復(fù)步驟3到5。 7)制作一個表格填寫每次測試的信道，調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率和RSSI的平均值。RSSI的讀?。?8)移開被測物并且與能夠產(chǎn)生WLAN IEEE 802.11a/b/g信號的一個矢量信號發(fā)生器相連。 9)在步驟9中表格按

19、照初始測試在指定的中心頻率，調(diào)制方式及數(shù)據(jù)傳輸速率下設(shè)置信號發(fā)生器并發(fā)送WLAN ACK控制幀。 10)設(shè)置WLAN接收機(jī)的信道與信號發(fā)生器相同。 11)通過WLAN接收機(jī)監(jiān)控所報告的RSSI。 12)調(diào)整信號輸出等級以便在相應(yīng)接收靈敏度測試中記錄WLAN接收機(jī)所報告RSSI，并且記錄信號輸出等級。 13)按照表格重復(fù)步驟9-12測試所有的數(shù)據(jù)傳輸速率及信道。2.接收靈敏度度測試：測試步驟：推薦步驟： 1)設(shè)置AP衰減器，滿足在WLAN APUT的天線連接端的接收信號至少高于初始接收靈敏度10dB。 2)設(shè)置RX衰減器，滿足在WLAN APUT輸出端的被測物的接收信號等級至少高于初始接收靈敏度

20、10dB，但是不能超過50 dB。 3)設(shè)置APUT在指定的信道、調(diào)制方式及數(shù)據(jù)速率下發(fā)射所要求的信號。 4)WLAN基站與APUT同步，并且發(fā)射連續(xù)的單播測試數(shù)據(jù)包給APUT，APUT反饋帶有ACK控制的數(shù)據(jù)包。 5)WLAN接收機(jī)報告向控制電腦所接收的ACK控制幀。 6)控制電腦計算在一段時間內(nèi)所接收100(TBF)數(shù)據(jù)幀的數(shù)量及相應(yīng)ACKs的ACK控制幀的數(shù)量。幀接收率(FRR)計算如下：ACK接收量/數(shù)據(jù)幀發(fā)送量。 7)增加AP衰減器的衰減值，直到增加1dB的衰減值FRR降低少于90%。 8)AP衰減器每減低1dB，記錄此值為”A”。 9)重復(fù)步驟3到8測試每個要求的信道、調(diào)制方式及數(shù)

21、據(jù)傳輸速率。 10)記錄每次測試的信道，調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率和AP衰減器的設(shè)置。AP測試儀和AP衰減器的設(shè)置： 11)測量功率等級并且精確至0.5dBm，記錄為”P”。 12)在步驟13所測量到的功率等級增加10dB并且減到步驟10所記錄的AP衰減器的值：P+10-A。最終值為接收靈敏度，并且精確至1dBm。 13)重復(fù)步驟11-12測試所有的信道，調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率及其他的測試模式。其測試環(huán)境如下圖所示，PC通過以太網(wǎng)端口來控制APUT，WLAN基站僅僅用于APUT的通訊，功能與測試AP相似。 WLAN AP的輻射發(fā)射測量及接收靈敏度測量與傳導(dǎo)方法的測量步驟一樣，只是由于存在輻射路徑損

22、耗，在設(shè)置AP和WLAN接收機(jī)衰減時不同。1.發(fā)射功率測量:測試步驟推薦步驟： 1)設(shè)置AP衰減器，滿足在被測物天線連接端的接收信號高于初始接收靈敏度10dB。 2)設(shè)置RX衰減器，滿足在WLAN接收機(jī)輸入端的APUT的接收信號等級高于初始接收靈敏度10dB，但是不能超過50 dB。 3)設(shè)置APUT在指定的信道、調(diào)制方式及數(shù)據(jù)速率下發(fā)射所要求的信號。 4)WLAN基站與APUT同步，并且發(fā)射連續(xù)的單播測試數(shù)據(jù)包給APUT，APUT反饋帶有ACK控制的數(shù)據(jù)包。 5)WLAN接收機(jī)報告APUT所接收的ACK控制幀，數(shù)據(jù)傳輸率和控制電腦所讀到的RSSI值。計算并記錄大約10秒時間里RSSI的平均值

23、。 6)在每個要求的信道及數(shù)據(jù)傳輸速率下重復(fù)步驟3到5。 7)制作一個表格填寫每次測試的信道，調(diào)制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率和RSSI的平均值。RSSI的讀取： 8)移開被測物并且與能夠產(chǎn)生WLAN IEEE 802.11a/b/g信號的一個矢量信號發(fā)生器相連。 9)在步驟9中表格按照初始測試在指定的中心頻率，調(diào)制方式及數(shù)據(jù)傳輸速率下設(shè)置信號發(fā)生器并發(fā)送WLAN ACK控制幀。 10)設(shè)置WLAN接收機(jī)的信道與信號發(fā)生器相同。 11)通過WLAN接收機(jī)監(jiān)控所報告的RSSI。 12)調(diào)整信號輸出等級以便在相應(yīng)接收靈敏度測試中記錄WLAN接收機(jī)所報告RSSI，并且記錄信號輸出等級。 13)按照表格重復(fù)步驟

24、9-12測試所有的數(shù)據(jù)傳輸速率及信道。2.接收靈敏度度測試：測試步驟：推薦步驟： 1)設(shè)置AP衰減器，滿足在WLAN APUT的天線連接端的接收信號至少高于初始接收靈敏度10dB。 2)設(shè)置RX衰減器，滿足在WLAN APUT輸出端的被測物的接收信號等級至少高于初始接收靈敏度10dB，但是不能超過50 dB。 3)設(shè)置APUT在指定的信道、調(diào)制方式及數(shù)據(jù)速率下發(fā)射所要求的信號。 4)WLAN基站與APUT同步，并且發(fā)射連續(xù)的單播測試數(shù)據(jù)包給APUT，APUT反饋帶有ACK控制的數(shù)據(jù)包。 5)WLAN接收機(jī)報告向控制電腦所接收的ACK控制幀。 6)控制電腦計算在一段時間內(nèi)所接收100(TBF)數(shù)據(jù)幀的數(shù)量及相應(yīng)ACKs的ACK控制幀的數(shù)量。幀接收率