基本服务集(BSS)是完成基本业务的WLAN网络结构,包含接入点及其相关的终端。每个终端仅连接到一个BSS,多个BSS网络可以彼此紧邻存在,实现不同业务的覆盖。如下图中终端2(STA2)不仅接收到自己的接入点(AP1)的信号,也来自相邻的接入点(AP2)的信号。传统模式下,AP1和AP2无法相互识别,它们彼此独立,并且可能同时传输导致数据包,对于终端2来说就会引起冲突和干扰。最终导致终端2接收的测试数据包出错,必须重新传输数据,这会给网络造成额外的负担。因此,IEEE 802.11ax将BSS color ID的概念,引入到提高组网中,提升网络的效率。协议将Wi-Fi信号的前导同步码,根据每个AP分配不同BSS color ID,终端可以根据这个color ID区分来自其自己的BSS(intra-BSS)的数据包以及来自相邻BSS(inter-BSS)的数据。结果是,STA2可以忽略不属于自己的BSS网络的信号,只和自己的BSS通讯,这样最大程度减少了干扰。在R&S®CMW中,仪器可以直接设置不同的BSS color id来模拟不同的AP。
图四:不同BSS color AP的组网
3、Trigger Burst 发射机测试
在OFDMA上行链路中,当触发上行业务时,终端将承载数据包的上行信号发送到接入点(AP)。为确保多个DUT此过程无冲突,需要接入点(AP)定义消息,将哪个RU分配给哪个终端,发送多少数据,以及每个终端发射功率,这个调度的信息至关重要。来自不同终端的信号必须同时并以相近的电平到达接入点(AP)侧接收机,避免相互之间产生干扰。因此,在OFDMA中,终端发射信号前,接入点首先向终端发送触发帧,也就是我们所说的trigger burst。该帧包含相应的配置参数,包括有效负载长度,带宽,RU分配和调制模式。用户必须在称为短帧间隔(SIFS)的预定义时间间隔之后,开始发送上行数据包信号。
图五:Trigger Burst示意图
R&S®CMW中Wi-Fi信令方式可以实现简单trigger burst参数配置,并且实时生效,方便灵活的快速验证不同带宽、不同RU和MCS下的射频性能。
图六:Trigger Burst测试效果示意图
在Trigger Burst上行信号测试中,终端用户的 时间误差和频率误差会对信号质量产生直接影响,在测试中必须覆盖这两个项目。尤其是时间误差,为了确保不同终端并行传输时互相之间不会相互干扰,上行发射信号必须同时到达接入点接收机端。否则,不同信号之间的定时偏移将导致符号间干扰,影响信号的解调。所以协议规定,终端收到触发帧结束与响应帧开始之间的延迟必须尽可能短,要求是±0.4μs以内。
以上几种是Wi-Fi 6中典型的信令测试场景,当然还有一些特性,也需要类似的信令场景模拟,比如NDP sounding的流程,MU接收机测试,这些都可以在R&S®CMW中来实现,这里不一一列举。
R&S®CMW模拟终端场景
针对某些AP的产品,R&S®CMW的信令功能,可以反过来模拟终端(station)。仪器模拟的终端,可以接入需要测试的接入点(AP)设备,然后进行相应的发射机和接收机测试。
1、接收机测试
仪器作为station接入AP侧以后,可以配置发送数据包到被测试的AP,通过配置发送不同的带宽,MCS和数据内容等参数以后,仪器模拟的终端实时产生数据包,并且直接发送。然后仪器会统计AP返回的ACK/NACK数目,直接显示PER的比率,非常方便进行接收机测试的操作。如果通过搭配自动化软件,可以快速实现各个参数,各个信道下的接收机性能遍历。
图七:接收机测试结果图
2、下行的OFDMA信号测试
由于AP侧在Wi-Fi 6协议中,规定下行可以发送OFDMA信号,同时承载多个用户(station)的数据内容,提高路由器工作的吞吐率。这种情况下,AP输出的信号可能并不是满带宽的,与传统WLAN信号之间差异较大,那么相应的OFDMA信号的指标测试,也必须包含在仪器的测试功能中。