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WIFI-OTA测试规范简介(六)
2009-06-24 11:08:06 栏目：通讯专栏
核心导读
文章脉络/关键词：
WLAN AP测试、WiFi OTA测试规范、辐射发射测量、接收灵敏度测试、RSSI测量方法、AP衰减器设置
内容摘要：
本文详细介绍WLAN AP的辐射测试流程，包括发射功率测量与接收灵敏度测试两大核心项目。针对APUT设备，通过AP衰减器、RX衰减器配置及RSSI读取，解决辐射路径损耗问题，确保WiFi OTA测试的准确性与可重复性。
AI 深度解读
WLAN AP的OTA测试是无线设备认证的关键环节，与终端机测试相比，AP作为网络中心节点需验证其辐射性能与信号覆盖能力。本文所述测试方法源于IEEE 802.11a/b/g时代的工程实践，当时WiFi正从企业级应用向消费电子普及，运营商与制造商亟需标准化测试流程以确保设备互操作性。发射功率测量通过矢量信号发生器校准RSSI读数，将辐射路径损耗量化；接收灵敏度测试则以90%帧接收率为阈值判定边界性能。这两项测试直接影响AP的实际部署效果——功率过高会导致邻频干扰，灵敏度不足则缩小有效覆盖范围。对于当前5G与WiFi 6/7融合组网的场景，此类OTA测试方法仍是射频性能验证的基础框架，工程师需关注毫米波频段与MIMO阵列带来的新测试挑战。
前面几期我们对WLAN终端机的测试进行了介绍，这期我们将针对WLAN AP的辐射测试流程做进一步的说明。
其测试环境如下图所示，PC通过以太网端口来控制APUT，WLAN基站仅仅用于APUT的通讯，功能与测试AP相似。
WLAN AP的辐射发射测量及接收灵敏度测量与传导方法的测量步骤一样，只是由于存在辐射路径损耗，在设置AP和WLAN接收机衰减时不同。
1. 发射功率测量:
测试步骤
推荐步骤：
1) 设置AP衰减器，满足在被测物天线连接端的接收信号高于初始接收灵敏度10dB。
2) 设置RX衰减器，满足在WLAN接收机输入端的APUT的接收信号等级高于初始接收灵敏度10dB，但是不能超过50 dB。
3) 设置APUT在指定的信道、调制方式及数据速率下发射所要求的信号。
4) WLAN基站与APUT同步，并且发射连续的单播测试数据包给APUT，APUT反馈带有ACK控制的数据包。
5) WLAN接收机报告APUT所接收的ACK控制帧，数据传输率和控制电脑所读到的RSSI值。计算并记录大约10秒时间里RSSI的平均值。
6) 在每个要求的信道及数据传输速率下重复步骤3到5。
7) 制作一个表格填写每次测试的信道，调制方式，数据传输速率和RSSI的平均值。
RSSI的读取：
8) 移开被测物并且与能够产生WLAN IEEE 802.11a/b/g信号的一个矢量信号发生器相连。
9) 在步骤9中表格按照初始测试在指定的中心频率，调制方式及数据传输速率下设置信号发生器并发送WLAN ACK控制帧。
10) 设置WLAN接收机的信道与信号发生器相同。
11) 通过WLAN接收机监控所报告的RSSI。
12) 调整信号输出等级以便在相应接收灵敏度测试中记录WLAN接收机所报告RSSI，并且记录信号输出等级。
13) 按照表格重复步骤9-12测试所有的数据传输速率及信道。
2. 接收灵敏度度测试：
测试步骤：
推荐步骤：
1) 设置AP衰减器，满足在WLAN APUT的天线连接端的接收信号至少高于初始接收灵敏度10dB。
2) 设置RX衰减器，满足在WLAN APUT输出端的被测物的接收信号等级至少高于初始接收灵敏度10dB，但是不能超过50 dB。
3) 设置APUT在指定的信道、调制方式及数据速率下发射所要求的信号。
4) WLAN基站与APUT同步，并且发射连续的单播测试数据包给APUT，APUT反馈带有ACK控制的数据包。
5) WLAN接收机报告向控制电脑所接收的ACK控制帧。
6) 控制电脑计算在一段时间内所接收100(TBF)数据帧的数量及相应ACKs的ACK控制帧的数量。帧接收率(FRR)计算如下：ACK接收量/数据帧发送量。
7) 增加AP衰减器的衰减值，直到增加1dB的衰减值FRR降低少于90%。
8) AP衰减器每减低1dB，记录此值为”A”。
9) 重复步骤3到8测试每个要求的信道、调制方式及数据传输速率。
10) 记录每次测试的信道，调制方式，数据传输速率和AP衰减器的设置。
AP测试仪和AP衰减器的设置：
1 )测量功率等级并且精确至0.5dBm，记录为”P”。
2 )在步骤1所测量到的功率等级增加10dB并且减到步骤10所记录的AP衰减器的值：P+10-A。最终值为接收灵敏度，并且精确至1dBm。
3 )重复步骤1-2测试所有的信道，调制方式，数据传输速率及其他的测试模式。
3. TRP测试信道及支持数据传输速率：
- 测试信道：IEEE 802.11b/g 低、中(No.6)、高信道
IEEE 802.11a 低、中(所支持)、高信道
- 数据传输速率：IEEE 802.11b 11Mbps
IEEE 802.11g 6Mbps
IEEE 802.11a 6Mbps
4. TIS测试信道及支持数据传输速率:
- 测试信道：IEEE 802.11b/g 低、中(No.6)、高信道
IEEE 802.11a 低、中(所支持)、高信道
- 数据传输速率：IEEE 802.11b 11Mbps
IEEE 802.11g 54Mbps
IEEE 802.11a 54Mbps
关于WLAN 终端机及AP的传导及辐射的测试规范已全部介绍完毕，虽然认证方面对WLAN OTA的测量目前还不是强制性的要求，但是越来越多的生产商已经开始重视这方面的测量，相信不久的将来在认证方面会对WLAN OTA提出更多的新要求。文章中的具体测试细节也可参考由CTIA和Wi-Fi Alliance共同颁布的“CTIA_RFPerformanceEvalWiFiMobile_TestPlan_1_1” 文件。
如需更多资料请发信到以下地址：Service@morlab.cn或致电：0755－86130318。
常见问题
Q: WLAN AP测试与终端机测试的主要区别是什么？
A: 主要区别在于测试架构：AP测试需要PC通过以太网控制被测AP（APUT），并额外使用WLAN基站作为通信伙伴；而终端机测试通常直接控制被测设备。此外，AP测试需特别关注辐射路径损耗，通过AP衰减器和RX衰减器的差异化设置来补偿信号损耗。
Q: 为什么发射功率测量需要移开被测物连接矢量信号发生器？
A: 这是RSSI校准的关键步骤。通过用已知输出功率的标准信号源替代APUT，可以建立RSSI读数与实际功率等级的对应关系，从而消除测试系统本身引入的测量误差，确保最终发射功率计算结果的准确性。
Q: 接收灵敏度测试中90%帧接收率（FRR）的判定标准有何意义？
A: 90% FRR是业界通用的灵敏度临界点，代表AP在边缘覆盖场景下仍能维持基本通信质量的最低信号强度。测试时逐步增加衰减直至FRR跌破90%，再回退1dB记录该临界值，此数值即为该信道与速率组合下的实际接收灵敏度。
