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    2020-10-23 11:32
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    多款设备同时使用无线网络联机,性能测试大学问!
    作者:百佳泰测试实验室 Allion Labs /Cache Her 随着数字生活质量提升,无线网络的快速发展,越来越多设备都已可支持无线网络,而生活中最常见的装置不外乎就是电脑、手机以及互联网的各款设备,如以平均人手一支手机来讨论,一个有提供网络服务的场域(如机场、商城、公共机关、学校等)平均至少会有20~30个设备同时连上无线网络。而连上无线网络的目的不外乎是享受与使用装置上的应用软件,例如在线视频、社交网络、影音串流服务或网页浏览。那这么多人同时联机使用无线网络的性能到底好或不好呢?联机质量的差异在哪里呢? 5 项您必须熟识的解决方案 01 多设备联机测试 以使用「真实终端设备(笔记本电脑、平板、手机)」或「以仪器仿真终端设备」来做多项设备同时联机能力测试,联机设备中有包含不同的频段(2.4G/5G)、多种的联机模式(a/b/g/n/ac/ax)与不同加密安全性(WPA2/WPA/WEP/OPEN),此时,有缺陷的无线网络设备在多台终端设备同时联机下,就会开始出现部分终端设备无法联机(未达联机上限数)或是已联机的终端设备无故被断线等情形,而好的设备则不会出现这样的问题。 02 网络流量与性能 当能够与多个终端设备联机后,再来就是要确认各个终端设备使用的网络传输量能力是否可满足各种应用程序的需求,包含在2.4G/5G频段的上传与下载、是否有支持QoS来确保高优先数据的传输等,而各终端设备的传输量能力应该被公平的分配而不会有单独几台设备占用所有的网络资源等情况,进而导致其他设备无法传输。 03 网络联机稳定性 各个终端设备联机后是否能保持稳定的联机而不断线,当用户使用网络到一半时发现网络断线的情况当下心情一定很不美丽,严重一点更会产生观感不佳、抱怨、客诉等情形,因此多设备同时联机下的稳定性也是非常重要的一环,百佳泰解决方案除了可以确认设备断线次数外,还能透过每台终端设备网络封包的错误率来了解整个网络联机质量的稳定性。 04 设备兼容性 每位使用者都有可能拿不同的设备来连接无线网络,这些设备包含手机、平板、笔记本电脑、互联网或其他3C装置等等,当然其中也涵盖不同无线模块芯片(Qualcomm, Broadcom,MTK…etc.)与不同操作系统 (Windows, Android, iOS…etc.),百佳泰备有市售各款不同的设备,提供客户能够透过前期的验证来避免产品上市后有兼容性的问题。 05 网络等待时间性 多人(设备)联机使用下除了速度快慢(流量)、网络稳定外,还有另外一项重点– 网络的延迟性,网络等待时间性会因许多不同的封包同时传送时而造成延迟,如果是对延迟性要求不高的应用程序(如下载、浏览网页、串流等)或许感受不出来,但是对于延迟性要求高的应用程序(如语音、视频、游戏等)就会明显的感受出延迟或是断断续续等状况,这也是让使用者造成体验不佳、降低品牌好感度等严重的影响。 以下我们以过往经验与市售装置来做无线网络测试,透过各图表的相关数据来说明各项性能表现: 网络流量性能 以32台设备同时联机的情况下,上传与下载传输总能力可看出当联机设备较多时,传输量自然会被瓜分 (绿色为单一台设备时的传输能力),但如透过测试即可有机会提早发现与实时调整。 Latency and Packet Error Rate 网络无流量时延迟较低 (小于10ms),但如32台设备同时传输时延迟则明显变高 90~100ms,故数台设备同时联机测试是非常必要的。 透过32台设备同时联机下,不同距离的网络等待时间与封包错误率也会有明显差异。 无线网络联机测试的5大要领,在产品开发时是不可或缺的,如能提早进行测试,不仅可提升产品质量,更可提高用户体验与好感度。 文章版权为作者所有
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    2020-3-5 09:54
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    科技快讯 | Wi-Fi CERTIFIED EasyMesh™实现智能Wi-Fi®网络
    日前, Wi-Fi Alliance ® 宣布为 Wi-Fi CERTIFIED EasyMesh™ 增加了新功能,以进一步改善 Wi-Fi ® 用户在多接入点网络中的体验。 Wi-Fi EasyMesh™ 采用基于标准的方法,既提供易于使用的自适应 Wi-Fi ,又具备设计灵活、易于设置和网络智能性更高的特点。 Wi-Fi EasyMesh 新功能: · 数据流量隔离 – 在共享互联网接入时,支持家庭专用 Wi-Fi 与来客 Wi-Fi 之间的安全隔离。 · 通过 Wi-Fi CERTIFIED Agile Multiband™ 增强对客户端设备的引导 – 改善用户切换 Wi-Fi 接入点时的漫游体验。 · 协调频道的提供 – 最充分地利用可用 “ 动态频率选择( DFS ) ” 频道,最大限度减少网络干扰。 · 利用 Wi-Fi CERTIFIED Data Elements™ 提供诊断支持 – 提供网络分析以及从 Wi-Fi Data Elements™ 收集的关键性能指标,改善服务提供商的设备管理工作。 图说: Wi-Fi CERTIFIED EasyMesh™ 智慧家庭覆盖示意图 (来源: Wi-Fi Alliance ® ) Wi-Fi EasyMesh 组网简洁,标准互通,能够解决不同厂商之间的互通,完善信息选择、漫游策略,提升 Wi-Fi 体验。
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    2020-1-16 14:07
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    2019 年 9 月, Wi-Fi 联盟( Wi-Fi Alliance ® )启动了 Wi-Fi 6 认证计划,标志着 Wi-Fi 6 标准的正式落地,而百佳泰也是全球第一批 Wi-Fi 6 的授权认证实验室。而日前, Wi-Fi 联盟宣布 Wi-Fi 6 将从现有的 2.4GHz 和 5GHz 频段扩展至 6GHz 频段 ,并将支持 6GHz 频段的 Wi-Fi 6 将 统一命名为 “Wi-Fi 6E ” 。 Wi-Fi 6E 中新增的 6GHz 则透过提供连续的频谱段,来容纳 14 个额外的 80MHz 通道,以及 7 个额外的 160MHz 通道,可解决 Wi-Fi 频段不足的问题。 Wi-Fi 6E 的优势: 更多的频道、更宽广的频谱空间 Wi-Fi 网络间的干扰将会减少 速度更快、更稳定 IDC 研究主管 Phil Solis 表示 “ 由于 6GHz 频段的 Wi-Fi 潜力巨大,所以人们对它的使用可能会迅速增加。 ” 另外 Wi-Fi 联盟的总裁兼 CEO Edgar Figueroa 表示 “6GHz 将有利于满足智慧设备对 Wi-Fi 频谱频段增加的需求,并带给用户优良的使用体验。 ” 值得注意的是, Wi-Fi 联盟指出, 6GHz 频段暂时还不能用于 Wi-Fi ,因为它仍在等待世界各地的监管机构的批准。一旦 6GHz 频段的使用获得监管部门批准,研究人员表示以下设备将会受到影响: 智能手机和消费级 AP 企业级 AP AR/VR 工业级别的机器分析、远程维护等
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    2020-1-6 11:36
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    手机保护壳 让手机信号变更差?
    作者:百佳泰 / Doyen Tsou 手机单价越来越尊贵,大家为了呵护好手机,会为手机添购保护壳。但手机保护壳为了满足消费者的多元要求,需要具备设计感,防尘,耐摔,重量轻,价格还要实惠,因此在材质、设计上,就会添加许多元素来达到这些要求;这华丽外表的背后,隐藏了对手机通信品质造成影响的可能。我们就针对几款手机壳做实测,来看看手机保护壳是否让无线性能真的变差了。 我们先针对两款性能较好的高阶手机:「 Apple iPhone Xs 」与「 Samsung S10 」,挑选不同特性材质的保护壳;针对手机搭配不同的保护壳,来与没有安装保护壳的状态,测试比较无线性能表现。 . 下表是这次测试挑选的保护壳与其材质特性分类: 这次选用的测试方法有两种,一个是 LTE 的 OTA 测试,另一个是 Wi-Fi 的吞吐量测试,去做不同无线技术的通信性能实测比较。 OTA 测试是在电波隔离室中,量测手机整体 LTE 通信的性能好坏,测试的指标有总辐射功率「 Total Radiated Power (TRP) 」和总全向灵敏度「 Total Isotropic Sensitivity (TIS) 」,藉由 TRP 可以了解传输的性能, TIS 可以分析接收的性能。 OTA 测试示意图 下表是两支手机分别搭配不同手机保护壳的 OTA 测试结果,从测试结果来看 iPhone Xs 搭配 Telephant/ 太乐芬的手机壳和 Samsung S10 搭配 Botye/ 铂态的手机壳这两款边框含金属成分 (Metal composition around frame) ,会对传输和接收能力造成较大的衰减。 LTE OTA 测试结果 TRP 结果分析 从两支手机的 TRP 结果分析,金属成分在背面上的手机壳 (Metal composition in the back side) 比较没有影响或影响较小,但金属边框的手机壳 (Metal composition around frame) ,皆会造成传输上明显的能力下降。 TIS 结果分析 从两支手机的 TIS 结果分析,含有金属成分边框 (Metal composition around frame) 的手机壳,会造成接收感度上明显的性能差异,甚至会造成 4~5db 的劣化,这会让通信距离缩短至仅剩原本性能的 1/4 。 WiFi 吞吐量测试结果 Wi-Fi 吞吐量的测试结果上,看到 Samsung S10 搭配 Botye/ 铂态手机壳,其为金属边框成分的手机壳 (Metal composition around frame) ,会造成 2.4G Wi-Fi 吞吐量测试在传送 (Tx) 和接收 (Rx) 能力上都有明显的下降,但在 5G 并没有特别的影响。 Samsung S10 吞吐量测试 – Tx Samsung S10 吞吐量测试 – Rx Samsung S10 在不同角度的吞吐量测试,除了手机本身设计的影响在 135˚ 的未装手机壳的吞吐量就已得到较差的结果外,可以观察的到金属边框成分的手机壳 (Metal composition around frame) 在不同角度,皆会发生无线性能较差的现象。 Samsung S10 360 度吞吐量测试 那 iPhone Xs 手机壳的结果如何呢? 同样也看到金属边框成分的手机壳 (Metal composition around frame) ,会造成 5G Wi-Fi Rx 吞吐量测试在传送和接收性能上都有明显的下降,但在 2.4G 并没有显著的影响。 Apple iPhone Xs 吞吐量测试 – Tx Apple iphone Xs 吞吐量测试 – Rx iPhone 在不同角度的 吞吐量 测试,也可以观察的到金属边框成分的手机壳 (Metal composition around frame) 在 0˚ 和 45˚ ,会发生无线性能较差的现象。 Apple iPhone Xs 360 度吞吐量测试 当信号不好时,手机得提供更大的通信能量才能维持好的通话质量,相对的人体也会需要承受更大能量的无线电波影响。 从这些测试中,我们发现手机壳的设计的确会直接影响收机的通信能力,因此当在选择华丽或酷炫的手机壳时,要考虑手机壳本身的材质与设计,避免选择带有金属边框或背板的手机壳,因为金属的特性会遮蔽无线信号的通信,进而影响手机无线通信质量,产品开发或消费者都不能不注意。
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    2019-11-25 14:59
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    Wi-Fi 6 -无线技术大飞跃
    Allion Labs / Joe Lee 今日的世界,无线信号在我们周遭早已无所不在,对于网络的需求已经不再只是上网浏览数据,一般的传输已无法满足各式各样的需求,更多的挑战如高质量的多媒体传输、 4K 甚至 8K 画质和蓝光影片、甚至要能提供大量的使用者同时联机、高效率各式各样的无线产品使用等等需求,如此对于网络尤其是无线网络环境将是个很大的挑战,因此在无线的技术上势必提升更先进的技术来满足更强大的无线网络需求。 成立 20 周年的 Wi-Fi 联盟基于 IEEE 802.11ax 的标准,于今年 9 月推出了全新的 Wi-Fi 认证 Wi-Fi CERTIFIED 6™ , Wi-Fi 第六代的推出也代表无线网络正式迈入一个新的里程碑,满足了现代社会人们对于无线网络的需求,提供速度更快、安全性更高、更省电的无线传输。 综观 Wi-Fi 联盟于 1999 年成立,至今茁壮了 20 年,联盟为了无线产品的质量与互操作性基于 IEEE 802.11 的标准发展了许多的测试与认证,于 2018 年底开始以世代的命名方式为其支持的标准分类。从一开始的 Wi-Fi CERTIFIED a/b/g 成长期,到 2009 年推出的第四代 Wi-Fi CERTIFIED n 将整个 Wi-Fi 产品带入的成熟的阶段, 2014 年推出更新的第五代 Wi-Fi CERTIFIED ac 更是导入许多的无线技术,到今年 Wi-Fi 联盟推出的新時代第六代 Wi-Fi 6 认证,每一个时代都代表无线网络加入许多的新技术,下表是各个 Wi-Fi 时代的传输速度。 从技术的角度分析,每一代的 Wi-Fi 使用了不同的带宽、调变、安全性与数据流等等,当然有着不同的传输能力并且持续采用更新的技术,各项表现透过以下表格说明: Wi-Fi 6 最大的变革,除了大幅提升原有第四代与第五代的速度外,在安全性的部分也采用目前最高 WPA3 安全性等级;而长久以来 Wi-Fi 的最大问题在于耗电的部分也有提出方案,以目前 IoT 产品充斥市面的现况并与网络相辅相成, Wi-Fi 技术在此绝不能缺席 IoT 的世界,因此提出了省电的技术来协助 IoT 兼具快速传输能力与提高产品的电力续航能力。接着 Wi-Fi 6 的关键技术讨论: A. OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) 原本的 Wi-Fi 使用 OFDM 技术,而 OFDMA 在带宽的分配上将更有效率,举例来说:原本每位使用者拥有相同的时间槽,全部的使用者皆被分配到相同的资源,每隔一个周期被安排资源一次,但在实际的运用上浏览网页或传信息的用户在使用量上会比看电影的少,若透过 OFDMA 则可将资源做更细部的切割, OFDMA 的资源依照使用者的需求不同而调整,因此在使用上将更有弹性的调整分配,而且分配到的周期也不再是固定的,如此更能提高带宽使用率与降低延迟的产生。 B. 1024 QAM (quadrature amplitude modulation) 正交振幅调变是透过在载波上进行振幅调变的方式传送信号,在 802.11n 使用 64QAM ,到了 802.11ac 则使用了 256QAM ,最新的 Wi-Fi 6 则使用更高的 1024QAM 。可看到 1024 QAM 在星座图上更为密集,由于载波之间的间隔更密集,因此对 EVM 的要求更为严格,也因为科技的进步让电子组件更为可靠、震荡器更为精准,因此原视为极限的 256 QAM 能继续向上发展。透过如下的星座图可以看到 802.11ax 使用的 1024QAM 比 802.11ac 使用的 256QAM ,在传送时可以增加更多的容量, Wi-Fi 6 使用 1024 QAM 单一技术就能比上一代增加 1/4 的速度,同时在 MCS 的部分则定义支持更多从 0~11 的调变编码。 C. MU-MIMO (Multi-user multiple input, multiple output) MIMO 多进多出的技术并非新的技术,在 802.11n 即有设备开始运用,以往的单一使用者 SU(Single User) 仅能在一个时间内提供一位使用者 MIMO 的传输,渐渐 802.11ac 提升到多使用者 MU(Multi User) 在 Downlink 时候能提供最大 4 位 (4 Spatial Streams) 服务,最新的 Wi-Fi 6 支持到最高 8 天线的设计,则能同时提供 MU Downlink 和 Uplink 同时 8 Spatial Streams 的传输进行。 D. TWT (Target wake time) Wi-Fi 6 拥有传输速度快、构建成本低等优势,且在生活上早已广为被接受,但其缺点为较为耗电、待机时间短,然而,今日在智能生活的架构下,各种 IoT 产品早广为人们所使用, IoT 其需要的特性为待机时间长,事实上许多传感器的待机时间高达 95% ,因此 Wi-Fi 6 也针对这一需求,加入 TWT 技术来改善待机与电力消耗问题。 TWT 技术能定义每个装置的 Wake Time ,让装置在不使用时进行休眠,一段时间才回到 Awake 。以下图来看, Access Point 在 Beacon 信息里面表示了 TW 时间,不同的设备定义了不同的 TW 时间,举例来说物体传感器的 TW 会较短,温湿度侦测器的 TW 可以较长,在 TW 时间到达时才送出 Trigger 信息让设备 Wake up 后进行运作,在此之前的设备皆在休眠的状况,如此即能简单且有效的达到省电的效果。 E. BSS coloring 以往的无线网络传输,当环境过于忙碌时,数据就会产生碰撞,导致不停的重传影响效率,因此使用了 CSMA/CD 机制来避免数据的碰撞, CSMA/CD 做法为当每次要传输前,先监听通道是否正在传输,若通道净空则可以传输,如此机制虽然容易设计,但在若遇到忙碌的无线环境下,将导致过多的等待时间。 而 BSS coloring 则利用一个 Header ,来标记每个存取点所属于的颜色,以图来说明,被标示为同一个颜色的 BSS Color ,在传输时会忽略其他 颜色的 BSS Color ,即使是同一个频道,也会因为忽略了其他 BSS Color 的干扰,因此可减少等待的时间,尤其在目前无线网络普遍存在拥挤的状况下,如此机制能对抗干扰与有效提高传输效率。 Wi-Fi 6 透过加入了前述的新技术能有效增加原有的传输速度、在资源的使用上也更为有效率,更强的抗干扰与同时多人多任务传输、并且具电力管理的省电机制。除此之外 Wi-Fi 6 也具有向下兼容的能力 802.11a/ ​ b/ ​ g/ ​ n/ ​ ac ,也提升了安全性与优化的频谱运用,因此 Wi-Fi 6 的测试认证除 Wi-Fi 6 本身之外还需要执行以下相关的测试,全部通过即表示产品拥有 Wi-Fi 6 的绝对高质量与性能。图案小三角形为 Wi-Fi 5 认证所必须执行项目,大三角形为 Wi-Fi 6 所必须执行项目。 1. Wi-Fi CERTIFIED™ n 2. Wi-Fi CERTIFED™ ac 3. Wi-Fi CERTIFED WPA3™ 4. Wi-Fi CERTIFIED Agile Multiband™ (MBO) 5. Protected Management Frames (PMF) 百佳泰在众多实验室中,目前拥有 3 套 Wi-Fi 联盟认可的 Wi-Fi 6 测试设备,是目前拥有最多设备的实验室,也有最高效率的测试时间;另外协会推出的其他 30 项的测试项目,目前亚洲地区的认可实验室中,也仅有百佳泰能完全执行全部项目。
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