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與蜂窩標(biāo)準(zhǔn)一樣，Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)也一直在不斷演進(jìn)。Wi-Fi 6E是最新推出的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)允許無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備使用免許可的6GHz頻譜，并獲得更大的帶寬。但有一個(gè)棘手的問(wèn)題：6GHz頻譜給Wi-Fi 6E設(shè)備制造商帶來(lái)了新限制。因?yàn)樵擃l段已有許多其他類(lèi)型的設(shè)備在使用。因此，為避免干擾，Wi-Fi 6E設(shè)備需要進(jìn)行并通過(guò)一些新測(cè)試。

首先，回顧一下Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，以便在該標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)中正確定位Wi-Fi 6E。

Wi-Fi已不是什么新鮮事物。首部Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)誕生于1997年。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，雖然鏈路速率從1～2Mbps提高到了600～9608Mbps，但大部分標(biāo)準(zhǔn)使用的都是相同頻段。而在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)歷史中，Wi-Fi 6E首次使用新頻段。

Wi-Fi 6E是Wi-Fi 6的擴(kuò)展，也稱(chēng)為802.11ax。Wi-Fi 6使用正交頻分多址(OFDMA)技術(shù)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)性能，并使用高階正交幅度調(diào)制(QAM)來(lái)提高數(shù)據(jù)速率。Wi-Fi 6設(shè)備運(yùn)行在2.4GHz和5GHz頻段，而Wi-Fi 6E運(yùn)行在免許可的6GHz頻段。

6GHz頻段擁有更多的可用帶寬。這些設(shè)備在美國(guó)或遵守聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)規(guī)定的地區(qū)，可以使用1,200MHz連續(xù)帶寬，而在歐洲或遵守歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)標(biāo)準(zhǔn)(基于無(wú)線電設(shè)備指令(RED)規(guī)定)的地區(qū)，該可用帶寬也達(dá)到了480至500MHz。

防止干擾

6GHz頻段中的豐富帶寬，為設(shè)備制造商向最終用戶提供更高性能和更新應(yīng)用提供了巨大潛力。Wi-Fi 6E可為消費(fèi)者帶來(lái)更快速和更可靠的互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)體驗(yàn)，包括視頻流、在線游戲和視頻通話等。該標(biāo)準(zhǔn)還特別有助于企業(yè)加速其數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

首先，企業(yè)可以允許更多設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)并改善用戶體驗(yàn)，從而提高生產(chǎn)力和創(chuàng)新能力。另外，像機(jī)場(chǎng)、體育場(chǎng)、會(huì)議中心以及教育和醫(yī)療保健設(shè)施這類(lèi)用戶密度特別高的環(huán)境，也可以從Wi-Fi 6E中受益匪淺，因?yàn)樗苤С指鄶?shù)量和更多種類(lèi)的設(shè)備接入。

不過(guò)，要利用6GHz頻譜中可用的豐富帶寬，并非沒(méi)有挑戰(zhàn)。主要問(wèn)題是許多其他用戶已經(jīng)在使用該頻譜，包括5G蜂窩、Wi-Fi接入點(diǎn)、衛(wèi)星鏈路、移動(dòng)電視廣播以及公用事業(yè)通信鏈路。此外，現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的優(yōu)先級(jí)要高。因此，F(xiàn)CC和ETSI強(qiáng)制要求Wi-Fi 6E設(shè)備執(zhí)行多項(xiàng)新的測(cè)試，以確保頻譜的有效利用。

下面將是被認(rèn)為可防止Wi-Fi 6E設(shè)備受到干擾所強(qiáng)制的一些新測(cè)試項(xiàng)目。

基于競(jìng)爭(zhēng)的協(xié)議(CBP)測(cè)試

CBP測(cè)試是FCC的一項(xiàng)新的重要強(qiáng)制性測(cè)試項(xiàng)目。它以在設(shè)備中使用CBP來(lái)防止干擾現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)而得名。FCC要求所有設(shè)備類(lèi)別(接入點(diǎn)和客戶端)都要進(jìn)行并通過(guò)此項(xiàng)測(cè)試。

圖1為典型的CBP測(cè)試裝置。該裝置由兩臺(tái)信號(hào)分析儀和一臺(tái)白高斯噪聲(AWGN)信號(hào)源組成，可為測(cè)試信號(hào)提供10MHz寬的噪聲(模擬現(xiàn)網(wǎng)信號(hào))。此測(cè)試還需要客戶端設(shè)備與被測(cè)設(shè)備(圖中未顯示)以及信號(hào)調(diào)節(jié)組件進(jìn)行通信。對(duì)于20MHz信道來(lái)說(shuō)，信號(hào)源需要向信道內(nèi)注入本信道某個(gè)頻率的現(xiàn)網(wǎng)信號(hào)，而對(duì)于160MHz信道來(lái)說(shuō)，信號(hào)源則需要向信道內(nèi)注入三個(gè)本信道內(nèi)不同頻率的現(xiàn)網(wǎng)信號(hào)。

圖1：用于執(zhí)行CBP測(cè)試的裝置。

適應(yīng)性/信道訪問(wèn)機(jī)制(CAM)測(cè)試

適應(yīng)性/CAM測(cè)試相當(dāng)于ETSI的FCC CBP測(cè)試，不過(guò)要復(fù)雜得多。它側(cè)重于先聽(tīng)后說(shuō)(LBT)設(shè)備在信道上傳輸數(shù)據(jù)之前檢查信道的自動(dòng)機(jī)制。該標(biāo)準(zhǔn)還要求設(shè)備檢查其他設(shè)備使用該信道的概率，以確保公平使用可用信道。

CAM測(cè)試復(fù)雜且耗時(shí)，因?yàn)樗枰罅繑?shù)據(jù)處理才能獲取結(jié)果。對(duì)其他設(shè)備使用感興趣信道的概率進(jìn)行量化，需要將最小空閑時(shí)間除以最大信道占用時(shí)間(COT)，其結(jié)果因設(shè)備類(lèi)別而異。COT測(cè)量需要大量樣本。例如，對(duì)于基于負(fù)載的設(shè)備(LBE)來(lái)說(shuō)，可能需要超過(guò)10000個(gè)分辨率為1微秒或更短的樣本，這將需要許多數(shù)據(jù)點(diǎn)的測(cè)量和采集。

適應(yīng)性測(cè)試也包括執(zhí)行干擾分析，通過(guò)將各種信號(hào)注入設(shè)備，來(lái)評(píng)估該設(shè)備檢測(cè)和響應(yīng)這些信號(hào)的能力。該測(cè)試需要用5G新無(wú)線電(NR)波形，模擬來(lái)自5G用戶的干擾。另外，還需要一個(gè)已知的信號(hào)電平和帶寬，并應(yīng)用之前執(zhí)行的占用信道帶寬(OCB)測(cè)試的已知結(jié)果。

接收機(jī)選擇性測(cè)試

接收機(jī)選擇性測(cè)試，以前稱(chēng)為接收機(jī)鄰道選擇性測(cè)試，是ETSI提出的另一項(xiàng)與干擾相關(guān)的新測(cè)試。它包括檢測(cè)被測(cè)設(shè)備在特定信道上接收有用信號(hào)的能力，前提是劣化程度(因鄰道中存在的干擾信號(hào)而導(dǎo)致)不超過(guò)某個(gè)特定值。

測(cè)試包括三個(gè)主要步驟。第一步是確定數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤率(PER)略低于10%時(shí)設(shè)備信號(hào)的最小功率值(Pmin)。下一步是在高端信道(高于被測(cè)信道頻率20MHz和40MHz)中添加干擾，檢查設(shè)備的PER是否小于或等于10%。最后一步是在低端信道(低于被測(cè)信道頻率20MHz和40MHz)中添加干擾，并再次檢查PER。

圖2是接收機(jī)選擇性測(cè)試的裝置，包括無(wú)源元件，可能還需要屏蔽室或法拉第箱。需要用可變衰減器和數(shù)據(jù)包測(cè)量系統(tǒng)來(lái)獲取Pmin值，并確定PER。使用信號(hào)調(diào)節(jié)組件和數(shù)據(jù)包計(jì)數(shù)器，使得測(cè)試更易于管理，只需少量的前面板連接即可。

圖2：接收機(jī)選擇性測(cè)試裝置采用了X8749A信號(hào)調(diào)節(jié)測(cè)試儀和數(shù)據(jù)包計(jì)數(shù)器。資料來(lái)源：Keysight

雙客戶端測(cè)試

雙客戶端測(cè)試是FCC提出的另一項(xiàng)新測(cè)試。由于客戶端設(shè)備可以連接到標(biāo)準(zhǔn)功率接入點(diǎn)、低功率室內(nèi)接入點(diǎn)或同時(shí)連接這兩種接入點(diǎn)，因此FCC要求進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試，圖3為雙客戶端測(cè)試裝置。該測(cè)試需要超低功率和標(biāo)準(zhǔn)功率接入點(diǎn)、可變衰減器和信號(hào)調(diào)節(jié)組件。

圖3：雙客戶端連接測(cè)試用于驗(yàn)證客戶端設(shè)備是否可以區(qū)分不同的接入點(diǎn)配置。資料來(lái)源：Keysight

該測(cè)試驗(yàn)證客戶端設(shè)備能否靈活連接到這兩種類(lèi)型的接入點(diǎn)，且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫切換，并用來(lái)驗(yàn)證設(shè)備是否能夠區(qū)分不同的接入點(diǎn)配置，并控制各自的功率電平。