呈上篇我們使用R&S CMW500搭配Z800A來探討Intel AX210的OTA效能。在執(zhí)行測試后，我們發(fā)現(xiàn)部分潛在問題。例如：在執(zhí)行6GHz頻段的測試時需要將Z800A作為配件安裝到CMW500上，并且需額外設(shè)定補償數(shù)值后才能執(zhí)行6GHz頻段測試。不僅提升架設(shè)復(fù)雜度，且有可能因為沒設(shè)定到額外的補償數(shù)值造成測試數(shù)據(jù)誤差。另外，R&S CMW500與無線AP的兼容性有時不太好，此狀況的發(fā)生會導(dǎo)致儀器很難與AP建立聯(lián)機而無法進行測試。最后在執(zhí)行測試時間較長而導(dǎo)致執(zhí)行測試效率較低。

為了改善上述的問題與缺點，百佳泰在多方評估后，試著將R&S CMW500改為Anritsu MT8862A來進行Wi-Fi OTA測試，替換后不僅在測試6GHz頻段不需要額外安裝與設(shè)定額外設(shè)備，且對于各家AP聯(lián)機兼容性大幅提升。除此之外，在整體測試時間上也有顯著的提升并可更加確保測試結(jié)果的穩(wěn)定性。

Wi-Fi 6/6E是初次將OFDMA技術(shù)應(yīng)用在Wi-Fi協(xié)議上，此外Wi-Fi 6/6E也有類似長期演進技術(shù)(Long Term Evolution ; LTE)中的資源分配(Resource Allocation)。在Wi-Fi 6/6E則被稱為資源單元(Resource Units; RU)；也就是說當(dāng)20MHz、40 MHz、80 MHz、160 MHz的帶寬可切割成不同尺寸的RU，分配給不同需求的用戶使用，這樣就可以有效地利用頻譜。常見的RU尺寸有：26-tone RU、52-tone RU、106-tone RU、242-tone RU、484-tone RU、以及996-tone RU(如下圖一)，而每組RU可視為一位使用者，舉例來說：當(dāng)通訊帶寬為160MHz且在26-tone RU條件下最多可以同時給予37個使用者進行傳輸。

圖一. 160MHz帶寬的RU表

新加入的6GHz頻段被分為U-NII 5、6、7、8，而目前在U-NII 5和U-NII 7 頻段主要用于地球同步衛(wèi)星的通訊與點對點的公共服務(wù)通訊；在U-NII 6和U-NII 8頻段主要用于新聞轉(zhuǎn)播車到電視臺之間的通訊。為了避免造成上述的通訊協(xié)議被新的Wi-Fi頻段給干擾。FCC制定了發(fā)射能量的規(guī)范(如表一)，需要遵守其規(guī)范才可以使用6GHz頻段，若是無法符合規(guī)范將無法上市。

表一. FCC 針對6GHz頻段發(fā)射能量的法規(guī)

效能比較

早在2020年第四季Intel率先推出AX210 6E無線網(wǎng)卡，當(dāng)時支持Wi-Fi6/6E的產(chǎn)品相當(dāng)罕見，且Intel所搭載平臺幾乎都是在NB上少有手機使用Intel芯片，直到Broadcom在Pixal 6 Pro與Samsung S21 Ultra搭載Wi-Fi6/6E的芯片才漸漸的有手機平臺有支持Wi-Fi6/6E，而目前市面上有支持Wi-Fi6/6E仍是少數(shù)，且Wi-Fi6/6E為新的協(xié)定，其OTA效能好壞也較難評估。

百佳泰實際將Pixal 6 Pro與Samsung S21 Ultra兩臺手機進行Wi-Fi6/6E OTA測試并觀察其效能。透過總發(fā)射功率(Total Radiation Power ; TRP)、總接收零敏度(Total Isotropic Sensitivity; TIS)數(shù)值與場型圖(Pattern)來評估Wi-Fi OTA效能的好壞。

我們在843無反射電波暗室內(nèi)執(zhí)行Wi-Fi 6/6E OTA測試，并透過基地臺仿真器(Anritsu MT8862A)來建立Wi-Fi 6/6E的聯(lián)機。圖二為手機架設(shè)于843無反射電波暗室內(nèi)執(zhí)行進行Wi-Fi OTA測試的實際狀況。

圖二

表二. Pixel 6 Pro與S21 Ultra Wi-Fi TRP效能

表三. Pixel 6 Pro與S21 Ultra Wi-Fi TIS效能

圖三為Pixel 6 Pro與S21 Ultra在5GHz頻段條件下的OTA整體效能比較圖，(a)為TRP結(jié)果可觀察到紅色直方圖的S21 Ultra 在TRP效能表現(xiàn)比藍色直方圖的Pixel 6 Pro來的佳，(b) 為TIS其結(jié)果也是如同TRP結(jié)果 S21 Ultra比起Pixel 6 Pro的TIS結(jié)果來的佳。

圖三. (a) 5GHz頻段TRP比較圖、(b) 5GHz頻段TIS比較圖

而圖四則為Pixel 6 Pro與S21 Ultra在6GHz頻段條件下的OTA整體效能比較圖，(a)為TRP結(jié)果則變成了藍色直方圖的Pixel 6 Pro在TRP效能表現(xiàn)比紅色直方圖的S21 Ultra來的佳，(b) 的TIS直方圖同樣Pixel 6 Pro擁有的結(jié)果較佳。

圖四. (a) 6GHz頻段TRP比較圖、(b) 6GHz頻段TIS比較圖

再來觀察兩臺手機5GHz頻段的TRP與TIS場型圖。從圖五中的(a)可觀察到Pixel 6 Pro整體Pattern較強的位置是在靠近手機聽筒位置與屏幕正面(如(a)紅色箭頭)，(b)則是S21 Ultral的TRP Pattern能量最強位置則是在手機的上下兩端與屏幕正面(如(b)紅色箭頭)。另外由于S21 Ultra TRP能量較強的關(guān)系Pattern整體趨勢較接近橘紅色。(c)與(d)分別為Pixel 6 Pro與S21 Ultra的TIS Pattern，兩支手機的Sensitivity較強的位置都是在手機的下端與屏幕正面(如(c)(d)紅色箭頭)。

圖五. Pixel 6 Pro and S21 Ultral Wi-Fi 6 5GHz Pattern

接著是6GHz頻段的TRP與TIS場型圖。從圖六(a)為Pixel 6 Pro TRP Pattern較強的位置是在靠近手機左側(cè)位置與屏幕正面(如(a)紅色箭頭)，(b)則是S21 Ultral的TRP Pattern能量最強位置則是在手機的左右兩側(cè)(如(b)紅色箭頭)。另外由于S21 Ultra TRP Power較弱的關(guān)系Pattern整體趨勢較接近藍紫色。(c)與(d)分別為Pixel 6 Pro與S21 Ultra的TIS Pattern，Pixel 6 Pro的Sensitivity較強的位置都是在手機的左下方而S21 Ultra也是如此。

圖六. Wi-Fi 6E 6GHz Pattern

會造成兩臺手機會有不同OTA效能之原因可能在于天線的效能差異，畢竟要在手機內(nèi)塞入2.4GHz、5GHz、6GHz三個頻段對于天線設(shè)計上是個挑戰(zhàn)。若天線設(shè)計較差的話就會整體OTA效能就會比較差，對于使用者的體驗也會不好，所以制造商勢必要在每個開發(fā)階段進行Wi-Fi效能驗證來確保產(chǎn)品交到用戶手上時不會產(chǎn)生問題。

Samsung S21 Ultra 不同tone RU條件下的EIRP與Mask比較

Wi-Fi6初次將OFDMA技術(shù)導(dǎo)入在Wi-Fi協(xié)議上，對于每個帶寬上的發(fā)射能量是否有差異至今較無人探討此問題，而百佳泰對于不同tone RU的條件也已經(jīng)可以提供驗證服務(wù)。透過基地臺仿真器的設(shè)定來觀察

1. 不同tone RU上的TX power無線效能的表現(xiàn)
2. Spectrum Mask觀察到不同RU位置上的頻譜現(xiàn)象

我們以S21 Ultral為實測對象，將條件定為只有一個使用者及使用6GHz頻段，并取整體OTA角度中最強的EIRP來觀察其特性，由上面OTA測試結(jié)果可以知道當(dāng)極化為垂直極化極化且Theata軸與Phi軸都為90度時可以得到S21 Ultral 6GHz頻段的Max EIRP。

在不同的RU tone的測試結(jié)果如下表四?？梢杂^察到當(dāng)RU tone越小帶寬也越小隨之EIRP能量也變小，相反的RU allowcation越大則EIRP越大。而會造成在不同tone RU的發(fā)射能量有差異的原因可能是當(dāng)使用較小的tone RU時帶寬較窄而導(dǎo)致EIRP的差異。此時為了確保在較低的能量也保有良好通訊質(zhì)量，此時對于天線的效能要求就會變高。

表四.不同RU ton的 EIRP

接著觀察圖七 (a)~(d)為單一使用者狀況下，不同RU allowcation的Spectrum Mask狀態(tài)剩下的帶寬可以給其他使用者使用。

圖七. 不同tone RU的Spectrum Mask

可以看到在不同tone RU的設(shè)定狀況下，使用者使用的帶寬的確會隨之改變，在 106-tone RU條件之后的旁波抑制(紅色箭頭所示)與較大 tone RU不同，我們認(rèn)為旁波抑制主要目的是要避免鄰近使用者受到干擾，若無法符合Mask要求可能會發(fā)生同帶寬內(nèi)的不同使用者彼此干擾，故建議要注意此性能。

百佳泰提供Wi-Fi 6/6E OTA 測試服務(wù)

透過上述OTA的測試可以提前了解產(chǎn)品的無線效能，進而提早預(yù)防效能不佳造成不可挽回的損失。唯有了解產(chǎn)品的無線效能才能有效降低問題的發(fā)生。百佳泰可以協(xié)助驗證您產(chǎn)品的Wi-Fi無線效能，透過TRP與TIS數(shù)值與場型進而提前在開發(fā)階段改善或是預(yù)防產(chǎn)品效能不好問題，進而提升市場競爭力。

若您有任何產(chǎn)品上的問題或OTA測試相關(guān)需求，皆歡迎您與我們聯(lián)系：cn_service@allion.com.cn，或立即填寫窗口聯(lián)系百佳泰！