Allion Labs/ Alvin Tsai & Chris Wu

通過上兩篇系列文,相信大家也深刻理解了TR-398標準的背景意義及測試環境架設要求,其中,我們也簡單介紹了TR-398標準中的兩大測試類別:「接收器靈敏度」和「傳輸量」及其測試項目。在本篇文章中,我們將介紹測試類別3「覆蓋範圍」和測試類別4「多用戶支援」中的5個必測項目及其測試範例。

類別3:覆蓋範圍 (Coverage)

3-1.覆蓋範圍測試(Range Versus Rate Test): 必測項目

旨在測量Wi-Fi設備的基本頻道和RF連接性能,透過在系統中使用訊號衰減器來呈現距離增加所引起的信號衰減。

 

 

測試範例3-1:

此測試利用訊號衰減來模擬連線距離的增加,從結果可看出,在2.4GHz 20M頻寬時,此AP幾乎無法達到應有的標準,效能不如預期;在5GHz 80MHz時,效能表現良好,都能達到應有標準以上。

 

測試標準:

測量的平均吞吐量應滿足下表的效能要求。針對每種設定,測試允許最多2個測試點低於該表吞吐量要求。

Wi-Fi Configuration

(DUT)

Wi-Fi Configuration

(Peer STA)

Bandwidth

(MHz)

Attenuation (dB) Throughput requirement (Mbps) Attenuation (dB) Throughput requirement (Mbps)
DL UL DL UL
802.11n (Nss=2) 802.11n (Nss=2) 20 0 100 100 42 75 75
10 100 100 45 50 50
21 100 100 48 45 31
24 100 100 51 35 24
27 100 100 54 25 17
30 100 100 57 14 12
33 100 100 60 9 7
36 95 95 63 8 4
39 80 80
802.11ac (Nss=2) 802.11ac (Nss=2) 80 0 560 560 42 100 100
10 530 530 45 45 45
21 420 420 48 25 25
24 400 400 51 5 5
27 360 360 54 1 1
30 300 300 57
33 220 220 60
36 150 150 63
39 125 125

 

3-2. 360度方向性測試(Spatial consistency test):必測項目

360度方向性測試亦稱作「空間一致性測試」,主要目的在驗證空間中的Wi-Fi訊號一致性,測量待測物(DUT)連向系統(STA)的平均效能測試。

一般使用者可能會將Wi-Fi 路由器放在房子邊緣位置,主要是因為了離牆邊的網路接頭較近,但這直接導致了距離較遠的位置訊號不良,特別是某些訊號在家中需要穿牆的情況下。一般天線所發出的訊號是呈現圓形放射狀的,所以一般在只有一台路由器的情況下,放在中心位置可以得到最好的覆蓋率。

 

 

測試範例3-2:

根據360度方向性測試的結果,可以發現此AP在左右兩邊的訊號相對較弱,不論是2.4GHz或是5GHz都有相同的情況,因此有可能是硬體或天線本身設計有缺陷。

測試標準:

每個角度測量的平均吞吐量應滿足下表中的要求:

Wi-Fi Configuration

(DUT)

Wi-Fi Configuration

(Peer STA)

Bandwidth

(MHz)

Throughput under different attenuation (Mbps)
Strong signals Medium signals Weak signals
DL UL DL UL DL UL
802.11n(Nss=2) 802.11n(Nss=2) 20 90 90 70 70 35 35
802.11ac(Nss=2) 802.11ac(Nss=2) 80 500 500 200 200 100 100

旋轉過程中的最大變化應滿足下表中的要求:

Wi-Fi Configuration

(DUT)

Wi-Fi Configuration

(Peer STA)

Bandwidth

(MHz)

Variation under different attenuation (%)
Strong signals Medium signals Weak signals
DL UL DL UL DL UL
802.11n(Nss=2) 802.11n(Nss=2) 20 30% 30% 30% 30% 30% 30%
802.11ac(Nss=2) 802.11ac(Nss=2) 80 40% 40% 40% 40% 40% 40%

 

類別4:多用戶支援 (Capacity)

4-1.多使用者效能測試(Multiple STAs Performance Test): 必測項目

旨在測量同時與連接多個系統的Wi-Fi設備的效能。為了模擬真實環境在測試中考慮了Wi-Fi設備和系統之間各種距離的各種級別的訊號。

由於多數的AP都是在開放空間中使用,因此多數設備在不同距離連線,是大部分常見的使用狀況,而在此情況下連線的穩定性以及效能相對重要。

 

測試範例4-1:

從結果可以看出AP 2在多系統連接時的效能明顯較差。

 

測試標準:

對等系統的吞吐量應滿足下表中的要求:

Wi-Fi Configuration

(DUT)

Wi-Fi Configuration

(Peer STA)

Bandwidth

(MHz)

Throughput_S (Mbps) Throughput_SM (Mbps) Throughput_SML (Mbps)
DL UL DL UL DL UL
11n(Nss=2) 11n(Nss=2) 20 70 70 60 60 50 50
11ac(Nss=2) 11ac(Nss=2) 80 500 500 400 400 300 300

 

4-2.關聯穩定性測試(Multiple Association/Disassociation Stability Test): 必測項目

旨在在測量連接狀態頻繁變化的動態環境下16個Wi-Fi設備的穩定性。 在一般的開放空間中,大量的設備會出現與AP連線 / 離線的動作,此時AP的穩定性以及效能會是重要的一環。

 

測試標準:

解除關聯或是關聯均不會影響其他對等系統的性能:(1)無錯誤的UDP流量速率是每個系統設定速率的99%。

 

4-3. DL MU-MINO性能測試(Downlink MU-MIMO Performance Test): 必測項目

旨在應用下載MU-MIMO時驗證Wi-Fi設備的效能。 該測試僅適用於支持802.11ac的Wi-Fi設備。 下載MU-MIMO功能,也稱為802.11ac Wave 2。

為了通過測試規範,記錄的結果應符合通過/失敗標準,描述如下:

  1. STA1_throughput_2,STA2_throughput_2和STA3_throughput_2的總和應至少為STA1_throughput_1,STA2_throughput_1和STA3_throughput_1之和的45%。
  2. STA1_throughput_2,STA2_throughput_2和STA3_throughput_2的總和應大於STA1_throughput_3,STA2_throughput_3和STA3_throughput_3的總和。此測試指標僅適用於支持禁用DL MU-MIMO的配置的待測物。

 

在本篇系列文中,我們介紹到了類別3和4的「覆蓋範圍」及「多用戶支援」,並且透過測試範例的應用,針對性的說明了每個測試項目的通過/失敗的判別標準。值得注意的是,這兩大類別中的5個測試項目,均為TR-398標準的必測項目。

在最後一篇系列文中,我們將會討論TR-398標準中最後兩個必測類別「穩定性」和「抗干擾性」,請繼續鎖定我們百佳泰技術文章!