WIFI-OTA测试规范简介

1、WIFI-OTA测试规范简介WLAN是Wireless Local Area Network 的缩写，指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来，而是通过无线的方式连接，从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。最新的关于WLAN-OTA测试参考标准是由 CTIA和Wi-Fi Alliance 共同颁布的 “Test Plan for RFPerformanceEvaluationof Wi-Fi Mo bile Converged Devices_Version1.1 ” 下面我们会对 WLAN-

2、OTA测试规范内容进行详细的介绍。WLAN - OTA测试系统搭建：下图为测试系统的搭建所要求的设备:,:rITest API1!&WLAM:*宀.Station芋r-Z*-I WLAN *J! Receiver WLAN Test Set '1AP和WLAN Station测试仪：当进行测试时，测试仪连接电脑并且能够通过电脑对测试仪进行控制测试基本要求如下:规格IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g信号速率IEEE 802.11a/g : ? 54, 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6MbpsIEEE 802.11b : ? 11, 5.5

3、, 2, 1Mbps频率范围2.412 to 2.484GHz4.915 to 5.32 GHz and 5.5 to 5.805GHz射频调制类型IEEE 802.11b and 802.11g :DSSS? DBPSK 1Mbps? DQPSK 2Mbps? CCK 5.5 and 11MbpsIEEE 802.11a and 802.11g :OFDM? BPSK 6 and 9Mbps? QPSK 12 a nd 18Mbps? 16QAM 24 and 36Mbps? 64QAM 48 and 54Mbps最小接收灵敏度IEEE 802.11a and 802.11g :? 6Mbp

4、s:-82dBm? 9Mbps:-81dBm? 12Mbps:-79dBm? 18Mbps:-77dBm? 24Mbps:-74dBm? 36Mbps:-70dBm? 48Mbps:-66dBm? 54Mbps:-65dBmIEEE 802.11b and 802.11g :? 1Mbps:-86dBm? 2Mbps:-83dBm? 5.5Mbps-79dBm? 11Mbps:-76dBm最大输出功率所有的频率及速率不能低于 10dBm传输相对误差OFDM? 54Mbps: not to exceed -30dB? 48Mbps:nottoexceed-27dB? 36Mbps:nottoex

5、ceed-24dB? 24Mbps:nottoexceed-21dB? 18Mbps:nottoexceed-18dB? 12Mb ps:nottoexceed-15dB? 9Mbps: not to exceed - 13dB? 6Mbps: not to exceed - 10dBWLAN接收机：当进行测试时，接收机用于报告所接收RSSI并且记录ACK的数量测试基本要求如下:规格IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g信号速率IEEE 802.11a/g : ? 54, 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6MbpsIEEE 802.11b

6、 :? 11, 5.5, 2, 1Mbps频率范围2.412 to 2.484GHz4.915 to 5.32 GHz and 5.5 to 5.805GHz射频调制类型IEEE 802.11b and 802.11g :DSSS? DBPSK 1Mbps? DQPSK 2Mbps? CCK 5.5 and 11MbpsIEEE 802.11a and 802.11g :OFDM? BPSK 6 and 9Mbps? QPSK 12 a nd 18Mbps? 16QAM 24 and 36Mbps? 64QAM 48 and 54Mbps最小接收灵敏IEEE 802.11a and 802.1

7、1g :度? 6Mbps:-86dBm? 9Mbps:-84dBm? 12Mbps:-82dBm? 18Mbps:-80dBm? 24Mbps:-77dBm? 36Mbps:-73dBm? 48Mbps:-69dBm? 54Mbps:-68dBmIEEE 802.11b and 802.11g :? 1Mbps:-86dBm? 2Mbps:-83dBm? 5.5Mbps-79dBm? 11Mbps:-76dBmRSSI报告当最小灵敏度在-10dBm到-50dBm之间时，要求报告RSSI时的步进不能高于 0.5dBm。 RSSI的测量周期应该少于或者等于800ns。混合桥型合路推荐是使用混合桥型

8、合路器。器AP衰减器这个衰减器用于调整来自测试 AP输出给合路器的输出功率。RX衰减器这个衰减器用于调整从合路器到 WLAN接收机输入端的接受信号的等级。测试环境如下图所示:1. 发射功率测试: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接收机输出端的被测物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AP测试仪在指定的信道、调制方式及数据速率下发射所要求的信号。4）被测物与AP测试仪相连。5）AP测试仪发射连续的单播测试数据包给被测物。6）被测物反馈所接收到的带有 ACK控

9、制帧的单播测试数据包。7）WLAN 接收机报告所接收的 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。8）在每个要求的信道及数据传输速率下重复步骤3到7。9）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：10）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。11）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。12）设置WLAN接收机的信道与信号发生器相同。13）通过WLAN接收机监控所

10、报告的 RSSI。14）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 号输岀等级。15) 按照表格重复步骤 11-14 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，满足在被测物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 接收机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 AP 测试仪在指定的信道、调制方式及数据速率下发射所要求的信号。4) 被测物与 AP 测试仪相连。5) AP 测试

11、仪发射连续的单播测试数据包给被测物。6) 被测物反馈所接收到的带有 ACK 控制帧的单播测试数据包。7) WLAN 接收机报告向控制电脑所接收的 ACK 控制帧。8) 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。9) 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% 。10) AP 衰减器每减低 1dB ，记录此值为 ” A。”11) 重复步骤 3 到 10 测试每个要求的信道及数据传输速率。12) 制作一个表格填写每次测试的信道，

12、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：13) 测量功率等级并且精确至 0.5dBm ，记录为 ” P。”14) 在步骤 13 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 。15) 重复步骤 13-14 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。WLAN 部分的测试环境如下图所示，但是要求增加一台模拟基站，并且模拟基站的天线安放在暗室的合适位置。 WLAN 部分仅要求对自由空间进行测试。OUT测试步骤:（一）推荐步骤：1）设置AP衰减器，满

13、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接收机输出端的被测物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AP测试仪在指定的信道、调制方式及数据速率下发射所要求的信号。4）被测物与AP测试仪相连。5）AP测试仪发射连续的单播测试数据包给被测物。6）被测物反馈所接收到的带有 ACK控制帧的单播测试数据包。7）WLAN 接收机报告所接收的 ACK控制帧给控制电脑并且记录每秒的ACK控制帧的数目。8）控制电脑记录在接收100（TBF）数据帧时段内及相应的 ACKs下数据帧的数目和 ACK控制帧的 数目。FRR计算公式（

14、ACKs接收数目/发射的数据帧）9）增加AP衰减器的值，直到每增加1dB，FRR值低于90%。10）AP衰减器每减低1dB，记录此值为” A”11）重复步骤1-10测试每个要求的信道，制式及数据传输速率。12）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。（二）测试AP和AP衰减器的设置：1 ）测量功率等级并且精确到 0.5dBm。2 ）在步骤13中测量到的功率等级加上 10dB然后减去AP衰减器的衰减值计算结果为接收灵敏度， 计算公式：P+10-A ，精确到1dBm。3 ）按照表格重复步骤13-14测试所有的数据传输速率及信道。以上关于 WLAN部分的测试，下面我

15、们介绍模块部分的测试。测试环境如下图所示:如图所示，被测物和 AP天线应安置在暗室中合适位置。在最大接收灵敏度（参考极化方向和方位角）的位置完成对测试天线的测试作为参考值。 假如DUT射频指标没有进行测试，要求在自由空间条件下完成 T IS测量作为参考值和参考方位。AP通过 Wi-Fi DUT的MAC地址发射连续短的单播 UDP数据包。当DUT发射最大功率时将反馈连 续的ACKs。通过PC AP控制器运行交换机，并生成连续的单播数据包。交换机的软件作为一个可执行文 件可从Wi-Fi联盟网站查询。AP的Tx/Rx模拟输岀端通过可变的衰减器连接暗室内的天线。连接衰减器 的目的是确保AP的发射信号不

16、影响 DUT相对灵敏度的测量。假如 DUT为一个802.11b的设备并且传 输在1 Mbps，那么AP的数据速率设置为” aoto ”，传输数据设置为11 Mbps。完成此调试的重复时间约 为630 gso假如DUT为一个802.11g 或者802.11a 的设备并且传输在 6 Mbps，那么AP的数据速率 设置为” aoto”，传输数据设置为 54 Mbps。完成此调试的重复时间约为165 goo测试步骤:测试搭建及测试步骤可参TIS测试要求若天线为伸缩式，还要在天线拔岀和缩回两种状态下进行测试。version 2.1 第 6 章考 “Test Plan for Mobile Station

17、 Over -The Air Performance1）关闭Wi-Fi功能测试模块的低，中，高三个信道的接收灵敏度并记录测试结果。2）打开 Wi-Fi功能，设置 DUT和AP使 Wi-Fi DUT与AP同步3）打开PC AP控制器的接收机激发 Wi-Fi DUT发射。4）接收机将最先完成对 DUT的ping测试。如果ping的反馈很好，这时产生持续或预先定义的UDP数据包。数据包生成结束时完成最终ping测试。5）提高模块基站发射功率 5dB。6）确定带有 Wi-Fi的模块的相对接收灵敏度的测量与第6章中所描述的DUT的调制相符。7）中间信道相对灵敏度的测量应该在全部或每种组合下进行，最大的分

18、离间隔为500kHz。8）记录测试结果。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1. 发射功率测试: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10dB2）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 dB3）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

19、 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

20、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 10dB2) 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 1 0dB ，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) WL

21、AN 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

22、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：11) 测量功率等级并且精确至 0.5dBm ，记录为 ” P。”12) 在步骤 13 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 。13) 重复步骤 11-12 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。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

23、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10dB2）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 dB3）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R

24、SSI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 57) 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 R

25、SSI ，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 1 0dB ，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