今天和大家聊聊Wi-Fi 7測試的一個重要話題 -“Wi-Fi 7信令測試”,大家知道Wi-Fi產品在正式上市之前均需經歷研發測試、認證測試、生產測試等多個階段的測試,信令測試在這些測試階段尤其研發測試和認證測試中扮演著非常重要的角色,因此Wi-Fi 7產品的成功就非常需要一款性能優異、功能強大的Wi-Fi 7信令測試儀表來保駕護航。
R&S CMX500是羅德與施瓦茨公司推出的最新一代無線通信測試儀,其除了繼承著名的CMW綜測儀平臺所有的優點外,另對儀表的硬軟件性能進行了極大的升級,以提升測試性能及測試效率,并支持最新技術制式如Wi-Fi 7、NR(FR1和FR2)等的測試。CMX500也稱為OBT,為One Box tester的簡稱,即單臺儀表即可實現用戶所需的測試功能而無需儀表級聯。
R&S CMX500采用了模塊化及可擴展的設計理念,用戶可根據自己的測試需求進行靈活的配置,根據CMX500所配置的射頻模塊數量的不同,可分為OBT Lite、OBT Standard、OBT Plus 和OBT Specialist等。
所配置的射頻模塊越多則其對MIMO及CA的支持能力就越強,例如:若Wi-Fi 7 測試只需執行SISO或者2x2 MIMO測試驗證,則選擇OBT Lite即可滿足測試需求,而若需執行4x4 MIMO測試,則可選擇OBT Standard,對CA支持的主要適用于蜂窩測試,本文不過多闡述。R&S CMX500 Wi-Fi 7信令測試環境的搭建也非常方便,SISO與2x2 MIMO的射頻傳導連接方式如下圖所示:
R&S CMX500 內置Linux操作系統,采用基于Web頁面的GUI界面CMsquares進行操作,操作簡便、美觀、靈活。
R&S CMX500測試功能強大、通過配置必要的License即可進行射頻、業務、協議等測試,且支持對采用所有主流Wi-Fi芯片平臺的終端產品(AP和Station)進行測試。另外R&S CMX500憑借卓越的硬件性能及穩定的測試能力也被廣泛應用于OTA測試、法規測試等測試場景。
射頻測試
發射機及接收機射頻測試是Wi-Fi產品研發等階段最重要的測試類別之一,對于保證Wi-Fi終端產品的硬件性能至關重要。Wi-Fi 7規范引入了4096QAM調制方式,因此對儀表的解調能力及殘留EVM提出了更高的要求,CMX500 憑借其優秀的殘余EVM性能及強大的PFGA處理能力可準確快速地完成Wi-Fi 7 4096QAM EVM 等射頻指標測試。
Wi-Fi 7的射頻測試項目主要有:
R&S CMX500 可通過簡便的操作,即可實現對上述指標的測試,其發射機測試界面如下:
MIMO射頻測試
從IEEE 802.11n開始,Wi-Fi標準引入了MIMO(多入多出)技術,Wi-Fi 7對該技術進行了繼承和發揚。在產品研發階段,Wi-Fi 7產品也需要針對多路天線的發射和接收射頻指標進行測試以保證產品的硬件性能。而由于CMX500采用了模塊化和可擴展的設計理念,因此通過配置不同數量的射頻模塊使用單儀表即可完成所需的MIMO射頻測試,而無需級聯多臺儀表,降低了測試環境搭建的復雜度并增加了系統的測試可靠性。
在R&S CMX500 GUI內的connection view子界面中,通過拖動鼠標以實現自定義待測件與R&S CMX500 射頻端口之間的連接關系后,即可方便地進行True MIMO測試,并可分別獲得各個數據流對應的測試結果。
注釋:上圖以2x2 MIMO為例。
MLO 測試
Multi-Link(MLO)多鏈路聚合是Wi-Fi 7的一項重要特性,其可以幫助Wi-Fi 7實現更高的吞吐量、更低的延遲和更高的可靠性,R&S CMX500 OBT 作為面向未來設計的信令綜測儀平臺,在設計之初就考慮到了MLO的測試需求,可單機實現STR、EMLSR等不同MLO模式的測試。
業務測試
在Wi-Fi產品的不同開發階段,經常需要在模擬信令連接下進行各種真實業務的測試,而在傳統的測試方式下,往往需要在除了綜測儀之外另外搭建一套適配的外部環境,整套環境搭建復雜,測試體驗差。R&S CMX500則具有目前業內唯一的內置應用測試單元,用于提供上層服務的模擬,因此使用CMX500單機即可執行Ping 測量、FTP下載及上下行吞吐量測試等應用層的測試。另CMX500 通過搭配外置的音頻分析儀等設備可用于驗證基于Wi-Fi的音頻相關指標,如音頻質量測試等。
注釋:上圖為CMX500 的Iperf吞吐量測試結果部分界面。
注釋: 上圖為基于CMX500的Voice over WLAN測試解決方案
自動化測試
自動化測試對提高Wi-Fi產品的測試效率非常重要,R&S CMX500提供多種自動化方案供用戶使用, CMsequencer是羅德與施瓦茨公司提供的一款重要的基于CMX500自動化測試解決方案,其內置于CMX500固件內,采用模塊化結構設計,測試序列可編輯,用戶除了購買License以使用R&S提供的測試序列滿足測試需求外,還可以使用系統提供的邏輯及功能模塊自定制測試序列,同時也支持用戶自定制功能模塊,并可生成多種格式的測試報告,極大滿足用戶的自動化測試需求,CMsequencer測試界面如下:
XLAPI是羅德與施瓦茨公司提供的另外一款自動化測試解決方案,其采用Python語言開發,為用戶提供代碼開發框架,提供程序頂層邏輯及API模塊范例,并可開放代碼以支持用戶基于此框架進行代碼自開發;另外用戶也可以根據羅德與施瓦茨公司提供的SCPI指令,自己開發自動化測試工具。
信令分析
R&S CMX500 可通過內置的Message Analyzer 工具進行信令消息的實時顯示,并支持篩選消息的等操作以方便用戶進行信令分析,出現故障時輔助快速定位。
WLAN Offloading 測試
無線通信系統中除了Wi-Fi等無線通信技術,另外還有3GPP組織所定義的GSM、WCDMA、LTE、NR等蜂窩移動通信技術標準,Wi-Fi offloading 技術支持終端根據網絡狀態在蜂窩網絡與WLAN等非蜂窩網絡之間切換,以提升網絡性能,優化用戶體驗。除LTE-WLAN offloading外,3GPP組織自Release 17起在5G核心網中引入了對非3GPP網絡如Wi-Fi的支持以使其可以接入5G核心網,從而使終端實現在Wi-Fi網絡與5G網絡之間的移動。
R&S CMX500 一體化無線通信測試儀可以同時支持蜂窩技術和Wi-Fi 7等非蜂窩技術的測試,因此它可以在模擬NR小區進行NR測試的同時進行Wi-Fi 7測試,另外它除了支持射頻發射機和接收機測試外,還具有IP連接和性能業務測試等功能,這就使得一臺R&S CMX500就能夠非常好的適應WLAN Offloading測試場景需求,支持數據、語音等在蜂窩網絡與Wi-Fi網絡之間的分流或者切換。
通過調整CMW500 的NR小區下行功率和Wi-Fi熱點下行功率來模擬切換場景條件以實現WLAN Offloading測試。R&S CMX500內置的CMsequencer 自動化工具可提供測試范例幫助用戶實現WLAN offloading 測試功能,同時可配合使用R&S CMX500內置的Message Analyzer工具觀察信令切換過程。
共存(coexistence)測試
現代通信設備在非常小的空間內支持很多種技術制式,各種技術制式之間可能會使用相同或者相鄰的頻點,也可能某些技術制式的諧波/ 互調產物落入其他制式的工作頻帶內而對其他制式產生干擾,從而導致系統性能下降,因此確保各種技術標準之間的互相干擾符合規定的標準至關重要。
R&S CMX500 一體化無線通信測試儀,一臺儀表即可支持Wi-Fi等非蜂窩技術和NR/LTE等蜂窩技術標準,且其可以并行的執行Wi-Fi、LTE、NR等多種制式的測試,因此R&S CMX500是一臺非常理想的可供執行共存測試的儀表。
R&S CMX500與R&SCMW-Z10、R&STS7124、R&SDST200等屏蔽箱(室)結合使用,可實現高準確度、高可重復性的測試。CMsequencer 等自動化測試工具可以更高效的幫助用戶執行測試獲得測試結果。
羅德與施瓦茨業務涵蓋測試測量、技術系統、網絡與網絡安全,致力于打造一個更加安全、互聯的世界。成立90 年來,羅德與施瓦茨作為全球科技集團,通過發展尖端技術,不斷突破技術界限。公司領先的產品和解決方案賦能眾多行業客戶,助其獲得數字技術領導力。羅德與施瓦茨總部位于德國慕尼黑,作為一家私有企業,公司在全球范圍內獨立、長期、可持續地開展業務。
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原文標題:【7思妙想】|解碼R&S CMX500:Wi-Fi 7信令測試密鑰
文章出處:【微信號:羅德與施瓦茨中國,微信公眾號:羅德與施瓦茨中國】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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