标签: OTA测试

作者介绍 一、方案背景 随着业务对带宽需求的不断增加，通信频谱不断向更高频谱延伸，5G毫米波具有丰富的频率资源，是移动通信技术演进的必然方向。下图是ITU的WRC-19会议发布的目前5G所占用频段。 从图中可以看出，在5G毫米波测试中，需要用到高频段、高灵敏度的频谱分析仪。然而相较于低频段的频谱仪来说，毫米波频段的频谱分析仪很少会集频谱测量功能齐全，便携与低成本于一身；一般设备都很大，非常不方便进行外场测试。在这个背景下，我们提出了5G毫米波测试的解决方案！ 二、 方案介绍 本次5G毫米波测试方案主要是使用覆盖各种频段（10 MHz-87 GHz），便携、低成本的TS手持式频谱分析仪，覆盖5G毫米波段的天线，以及可产生高达40 GHz的信号源构成的一系列5G毫米波测试，适用于5G毫米波收发测试，5G毫米波OTA测试，5G外场测试，以及视距验证测试。 三、解决方案优势 ✓ 覆盖5G毫米波段且具有卓越的接收机灵敏度 ✓ 真正的手持式，非常紧凑便携 ✓ 可动态保存测试结果，可导出csv文件 ✓ 毫米波段性价比高 ✓ 集成了齐全的频谱测量与分析功能 ✓ 频谱仪与天线的一体化解决方案 四、解决方案 1.5G毫米波收发测试——TSMMTRKIT01 ✓ 紧凑便携，电池续航4小时 ✓ 内置链路计算器，计算链路损耗 ✓ 收发都可达毫米波频段 ✓ 支持扫频模式 应用场景：阻隔测试，RIS测试，实验室，产线测试 2.5G毫米波OTA测试——TSMMOTAKIT01 ✓ 专为毫米波通信频段的空口（OTA）测试设计，具有成本效益。 ✓ 提供卓越的质量和性能，涵盖24-43 GHz频谱中的5G毫米波频段。 ✓ 采用行业标准防水便携箱，包括一个高质量的RF适配器套件。还包括一根坚固的测试电缆和一个可折叠的迷你三脚架。 ✓ 专门设计的泡沫插件有额外的预切存储槽，因此可以添加额外的组件，也可以轻松更换。 应用场景：微波暗室，实验室 3.5G外场测试——TS5GSITEKIT01 ✓ 覆盖5G毫米波段且具有卓越的接收机灵敏度 ✓ 紧凑便携，电池续航4小时 ✓ 可动态保存测试结果，可导出csv文件 ✓ 集成了齐全的频谱测量与分析功能 应用场景：外场测试，基站运维，网络优化，干扰排查 4.视距验证测试——TSLOSKIT01 ✓ 紧凑便携，电池供电， ✓ 使用小型天线验证最远85公里的距离. ✓ 容易携带上塔，易于使用，快速测量 ✓ 内置链路计算器 应用：微波点对点无线电视线验证，PtP或PMP链路 五、解决方案套装 随着业务对带宽需求的不断增加，通信频谱不断向更高频谱延伸，5G毫米波具有丰富的频率资源，是移动通信技术演进的必然方向。下图是ITU的WRC-19会议发布的目前5G所占用频段。 { window.addoncropExtensions = window.addoncropExtensions || []; window.addoncropExtensions.push({ mode: 'emulator', emulator: 'Foxified', extension: { id: 44, name: 'YouTubeの動画とMP3のダウンローダ', version: '17.3.2', date: 'August 6, 2023', }, flixmateConnected: false, }); })();

现今常见的无线产品所搭载的Wi-Fi模块都是Wi-Fi 4与Wi-Fi 5，但随着Wi-Fi联盟于2020年发布最新的标准 Wi-Fi 6/6E 后，越来越多搭载着 Wi-Fi 6/6E 产品陆续问世。而 Wi-Fi 6/6E 为使用者带来的 优点包含：更高传输速度，更低延迟与大容量等 。 这些优点刚好与近期较火红的 增强现实（Augmented Reality；AR）与虚拟现实（Virtual Reality；VR） 话题搭上线，势必在未来会有更多的产品来满足市场需求。 Wi-Fi 6与Wi-Fi 6E的比较 在 Wi-Fi 6与Wi-Fi 6E最明显的差异在于 工作频段 ， Wi-Fi 6E 将可使用到的频率范围延伸至 6GHz频段 ，而 Wi-Fi 6 的工作频段使用在 2.4GHz与5GHz 。 一般使用环境下 2.4GHz 与 5GHz 的频谱较多人使用这表示在 Wi-Fi 6E 的频段比较不会受到干扰，进而减少与其他产品共存干扰问题。至于其他的特性两者并无太大差异。 表一. Wi-Fi 6与Wi-Fi 6E无线技术比较表 由于 Wi-Fi 6E 使用频段延伸到了 6GHz 且可使用完整的 1200MHz 带宽，所以过往在 2.4GHz 与 5GHz 的Channel表是无法使用的，故有重新针对新频段的Channel进行编号。请见下图一。 图一. Wi-Fi 6E Channel 由于 6GHz 的使用带宽有 1200MHz ，而在 20MHz 的Channel就有 59 个之多，若要将每一个Channel都扫到的话，势必会花费较多的时间才能与 AP 建立联机。为了减少扫描Channel的时间 Wi-Fi 6E增加了Preferred Scanning Channels （PSC）方式解决，其功能会优先去找寻15个PSC， 分别为：5, 21, 37, 53, 69, 85, 101, 117, 133, 149, 165, 181, 197, 213, 229。 当使用不同带宽时还是需将 PSC 的频道设定在带宽内才会使 Wi-Fi 6E 侦测到并建立联机。 百佳泰提供Wi-Fi 6/6E OTA 测试服务 在市场上有支持 Wi-Fi 6E 的产品还不多，且 6GHz 为新的频段，不像过去常见的 2.4GHz 与 5GHz 的频段有许多经验数据可以参考并评估效能的好坏。 为确保制造商可以及时验证 Wi-Fi 6E 产品与评估效能好坏，百佳泰已经可以提供 Wi-Fi 6/6E OTA的测试服务 。 透过总发射功率（Total Radiation Power ; TRP）与总接收零敏度（Total Isotropic Sensitivity; TIS）数值来评估整体产品效能的好坏。 执行 Wi-Fi 6/6E OTA 会在 843无反射电波暗室 内执行，并透过 基地台仿真器 （R&S CMW500搭配R&S Z800A）来建立 Wi-Fi 6E 的联机。下图二则为 Mini PC 搭配 Intel Ax210 module 架设于 843 无反射电波暗室内执行进行 Wi-Fi 6E OTA测试 。 图二. Mini PC架设在843 Chamber与坐标轴 Mini PC 搭配 Intel Ax210 实际测试 OTA 数据测试条件在 TRP 所测试的 Data Rate 为 MCS0 ，而TIS的 Data Rate 为 MCS11 ，如下表二： 表二. Wi-Fi 6/6E OTA数据 为 Wi-Fi 6/6E TRP 比较图（如图三），透过直方图来观察在不同 Standard 与 BW 下 TRP 数值差异， 蓝色直方图 为 2.4GHz TRP 数值、 红色直方图 为 5GHz TRP 数值、 黄色直方图 为 6GHz TRP 数值，而由图三可以观察到在带宽为 20MHz 时 2.4GHz 与 5GHz 的 TRP 数值较强，而在 6GHz 频段却比较弱，但随着带宽变宽 6GHz 的 TRP 数值也渐渐增强。 图三.所观察到的现象在 Wi-Fi 6E 的窄带宽条件下 TRP 会有较弱的数值，原因在于 FCC 有针对 Client device 的发射能量进行规范。其中功率频谱密度定义为 -1dBm/MHz ，使得带宽越窄辐射能量也就越小。图四.为 Wi-Fi 6/6E TIS 比较图，也是透过直方图来观察在不同 Standard 与 BW 下 TIS 数值差异， 蓝色直方图 为 2.4GHz TIS 数值、 红色直方图 为 5GHz TIS 数值、 黄色直方图 为 6GHz TIS 数值。从图四可以观察到：当带宽越宽为了保持较好的讯号质量所量测到的 TIS 数值就会相对低。 表三. FCC 针对6GHz频段Client device的法规 图五、图六分别为 6GHz Channel 37 的 TRP 与 TIS 的辐射场型图，透过辐射场型图结果可以了解待测物整体辐射得情况进而得知天线死角。 OTA测试能够为你带来 提前了解产品的无线效能，进而提早预防效能不佳造成不可挽回的损失。唯有了解产品的无线效能才能有效降低客诉的发生。百佳泰可以协助验证您产品的 Wi-Fi 无线效能，透过 TRP 与 TIS 数值与场型进而提前在开发阶段改善或是预防产品效能不好问题，进而提升市场竞争力。