Разработка и внедрение тестирования для Wi-Fi сталкивается с теми же проблемами, которые вы ожидаете при тестировании любой беспроводной или радиочастотной технологии. В новом плане тестирования TR-398 Issue 2 большое внимание уделяется созданию повторяемого набора процедур тестирования, настройки и конфигураций. Это было необходимо для обеспечения того, чтобы тестирование могло давать повторяемые результаты «прошел или не прошел» в соответствии с абсолютными требованиями к производительности.

Этот фокус отличает тестирование TR-398 от большей части других широко доступных тестов Wi-Fi, которые сосредоточены на взаимодействии или функциональности определенных функций или компонентов спецификаций IEEE Wi-Fi. Объединение этих двух категорий тестирования - функциональности и совместимости - с тестированием производительности TR-398 создает надежный процесс, который производители и поставщики услуг могут использовать для доставки по-настоящему операторского уровня Wi-Fi своим подписчикам.

Поставщики услуг столкнулись с, казалось бы, бесконечной задачей - не отставать от растущей полосы пропускания приложений и одновременного увеличения количества устройств. В Wi-Fi, где физический уровень является общим и дефицитным ресурсом, эти два параметра напрямую противоречат друг другу. Проблема усугубляется тем, что абоненты рассматривают производительность конечных приложений как меру общей производительности Интернета, наблюдаемой на мобильных или небольших устройствах с ограниченным пространством, доступным для антенн.

Чтобы помочь поставщикам услуг получить наиболее подходящие данные об ожидаемой производительности их устройств Wi-Fi в полевых условиях, при разработке тестовых примеров TR-398 основное внимание уделялось производительности, которую может наблюдать конечный пользователь. Например, тестирование определяет требования к производительности для случаев, когда используются два пространственных потока вместо четырех пространственных потоков, или конфигурации полосы пропускания 20 МГц для 2,4 ГГц вместо 40 МГц.


Тестирование реальных сценариев
Таким образом, общее тестовое покрытие TR-398, выпуск 2 было сосредоточено на тестировании производительности реальных сценариев развертывания того, как Wi-Fi используется абонентами широкополосного доступа (рис. 1) . В частности, тестирование можно разбить на несколько ключевых областей: охват, емкость и надежность.

1. Планы тестирования производительности Wi-Fi должны имитировать реальные сложные сценарии развертывания.  (Источник: Verizon)
1. Планы тестирования производительности Wi-Fi должны имитировать реальные сложные сценарии развертывания. (Источник: Verizon)


Тестирование покрытия

Тестирование покрытия измеряет элементы, включая пространственную согласованность, чтобы гарантировать, что тестируемое устройство (также известное как точка доступа или AP) обеспечивает требуемую производительность независимо от угла или ориентации по отношению к станции. Поскольку пространственная согласованность является первым измерением тестирования покрытия, не менее важным тестом является тестирование диапазона и пропускной способности. Это тестирование подтверждает, что точка доступа достигает минимального ожидаемого уровня пропускной способности по мере того, как станция приближается или удаляется от точки доступа.

В лаборатории диапазон или расстояние между устройствами реализуется с помощью программных аттенюаторов. На рисунке 2 показан упрощенный вид тестовой установки, которая используется для реализации многих тестовых примеров. ТД помещается в клетку Фарадея с антеннами ближнего поля, передающими радиочастотные сигналы в устройство. Это сделано специально и обеспечивает учет конструкции и компоновки антенны при измерении характеристик устройства.

2. Базовая установка для тестирования производительности Wi-Fi TR-398, выпуск 2.
2. Базовая установка для тестирования производительности Wi-Fi TR-398, выпуск 2.


Антенны ближнего поля подключаются к программируемым аттенюаторам, которые затем подключаются к эмулятору станции (Octoscope Pal-6). Эмулятор позволяет лаборатории моделировать нагрузку соединения на AP многих станций одновременно и с точным контролем. Наконец, тестируемое устройство AP также находится на поворотном столе в клетке Фарадея, что позволяет автоматически контролировать его ориентацию относительно антенн ближнего поля. Такая установка обеспечивает высокую степень контроля и воспроизводимости, особенно когда испытание контролируется с помощью автоматизации. Тестирование емкости фокусируется на максимумах, поддерживаемых устройством AP, включая проверку того, что AP может поддерживать минимальное количество станций одновременно. Поскольку количество устройств IoT продолжает расти, нет ничего необычного в том, что сети Wi-Fi насыщены 30 или более устройствами. В другом измерении тест проверяет максимальную пропускную способность, поддерживаемую устройством, в то время как другие тесты измеряют производительность устройства AP для двунаправленной пропускной способности (т. Е. Передачи и приема одновременно).

Тестирование проводится с использованием нескольких технологий Wi-Fi, включая IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac и IEEE 802.11ax, иногда называемых Wi-Fi 5 и Wi-Fi 6. Тестирование IEEE 802.11n проводится только на частоте 2,4 ГГц. , поскольку это преобладающий режим развертывания. Очевидно, что тестирование IEEE 802.11ac проводится на частоте 5 ГГц, а IEEE 802.11ax - на частоте 2,4 и 5 ГГц. Показатели пройден / не пройден для варианта IEEE 802.11ax, работающего на частоте 6 ГГц, также известного как Wi-Fi 6E, будут опубликованы в рамках разрабатываемой в настоящее время версии плана тестирования для выпуска 3. Поскольку устройства AP будут видеть соединения от нескольких поколений устройств в диапазонах 2,4 и 5 ГГц, другой тестовый пример проверяет производительность передачи или приема AP в обоих диапазонах одновременно.

Тест на устойчивость

Вся эта функциональность, производительность, возможности и покрытие мало что значили бы, если бы точка доступа не могла продолжать работать на этих уровнях производительности в течение длительных периодов времени. Это последняя категория тестирования: проверка стабильности или устойчивости точки доступа.

В этой категории есть два ключевых теста. Во-первых, это тест на сосуществование, который измеряет производительность точки доступа в среде с другими работающими сетями Wi-Fi. Этот сценарий может существовать для абонентов в многоквартирных домах или в случаях, когда используются несколько точек доступа (и в некоторых случаях неправильно настроены для перекрытия при использовании канала Wi-Fi).

Второй тестовый пример в этой категории - самый длинный тестовый пример в плане тестирования TR-398 - тестовый пример долгосрочной стабильности. Это можно назвать тестовым примером «выдержки», когда точка доступа работает в течение длительного времени с фиксированным уровнем производительности, при этом внимательно наблюдая за ее производительностью и наблюдая за ее ухудшением, ошибками или потерей пакетов. Кроме того, во время тестирования стабильности другие станции, помимо тех, которые измеряют производительность, настраиваются на подключение и выход из сети Wi-Fi через равные промежутки времени.


В общем, это много испытаний! Тестовый запуск TR-398 Issue 2 для Wi-Fi 5 и Wi-Fi 6 занимает несколько дней. Конечные результаты этих усилий гарантируют и проверяют производительность, которую можно ожидать от устройств AP в реальных развертываниях, предоставляя поставщикам услуг важный инструмент для подготовки новых устройств или новых версий программного обеспечения / прошивки для развертывания в полевых условиях. Поставщики услуг могут ожидать более эффективных сетей Wi-Fi, меньшего количества обращений в службу поддержки, более счастливых подписчиков и, в конечном итоге, меньшего оттока подписчиков.