Contention Based Protocol标准操作流程
测试目的
基于竞争的协议在多个设备共享无线信道时容易产生冲突和竞争。测试的目的是检验设备在这种竞争环境下能否及时避让被干扰的信道,以实现频谱使用效率最大化的目标。 通过使用Contention Based Protocol协议,系统可以在不同设备之间动态分配带宽,确保公平地处理每个设备的数据传输需求,并减少数据冲突和碰撞的可能性。这样有助于提高网络的整体效率和性能。
测试原理
在测试过程中,使用矢量信号源发射10M带宽的AWGN(加性白高斯噪声)信号,模拟实际环境中可能存在的干扰信号,然后通过频谱仪观测产品发出的信号,以确认产品的CBP功能是否生效。
测试流程
一. 硬件要求:
A. 频谱分析仪
频率: > 7.125GHz
扫描点数: > 30000
B. 矢量信号源 (up to 7.5GHz) or 矢量信号源 (up to 6GHz) + 扩频器
频率: up to 7.5GHz
信号强度动态范围: L_min <= -90dBm; L_max >= 0dBm
二. 软件要求:
A. TST Pass 系统
高效快捷,安全可靠
操作精简,数据精准
B. 相关软件
(必须使用)跑流软件如:EspRFTestTool、iperf 等
(如需使用)设备控制软件如:scrcpy等
以下示例均使用iperf软件
三. 详细操作步骤
1. 硬件连接
- 在PASS机柜上完成相关数据线的连接,将ASG/VSG/SA连接到PASS机柜后侧,待测试样品作为客户端与扩频器相连接,再通过信号分流器与信号分析仪和监测信号分析仪连接,并给测试样品上电
- 接收设备作为服务器端通过有线方式/无线连接到电脑。
2. 控制矢量信号源发射AWGN信号
配置路由器
连接设备控制软件软件(如有需要)
连接跑流软件(示例为iperf)
样机启动iperf,跑流成功
3. 在PASS系统上进行测试
选择相应标准,创建测试计划
第一步:测试 Duty Cycle
- 按照系统弹窗,设置好EUT工作信道(如EUT为Client设备,则通过AP设置工作信道)
- EUT与配对设备建立正常连接
- 运行跑流软件(如iperf3),使EUT处于正常发包状态
- 点击系统确认,开始测试
第二步:根据系统提示和频谱仪波动,设置对应的 Level (Minimal) 、Level (OFF) 和 Level (ON) 阈值
- 通过调节 VSG Level 并观察频谱,设置对应的Level (Minimal) 、Level (OFF) 和Level (ON)
- LevelDown:降低 VSG Level
- LevelUp:提高 VSG Level
- Test:测试当前 VSG Level 的实际频谱
- ON:设置 Level (ON)
- OFF:设置 Level (OFF)
- Minimal:设置 Level (Minimal)
- stop:停止测试
- NextStep:进行下一步
第三步:检验 VSG 强度
根据系统提示,关闭 AWGN 信号发射
检验 vsg 强度后,根据系统提示,正常发包
第四步:系统进行侦测概率测试
- Test:系统自动进行AWGN信号检测
- Yes:人为手动判断此次侦测成功
- No:人为手动判断此次侦测未通过
- All Pass:人为手动判断此十次侦测全部通过
- 注意每次侦测不能同时选择自主判断和系统test
第五步:进行干扰稳定性测试
- 系统自动通过天线向设备注入 AWGN 信号,模拟非目标(Incumbent)信号,用于检验设备的反干扰能力
- 通过持续注入该信号以观察设备在长时间干扰影响下的表现
- 系统自动测试并记录设备在干扰存在时的运行状态与性能变化
测试完成,可以在 report 处查看报告,并点击 report 按键导出报告
测试结束后,及时关闭 AWGN 信号发射,防止对后续其他实验进行干扰,造成不必要的资源浪费
四.答疑解惑
Q1:为什么测试CBP中途要暂时断开AWGN信号发射?
A1:
根据相关测试法律规定,测试CBP时中途暂时断开信号发射的主要原因是为了验证设备是否能够检测到AWGN信号,并在检测到该信号后能够停止传输。这是测试设备对环境中潜在冲突信号的响应能力的一部分。
断开AWGN信号发射可以帮助测试人员确保EUT在没有外部干扰时能够正常工作,然后再重新打开 RF 验证 EUT 在干扰恢复后是否能立即或在预期时间内重新侦测到干扰并且停止传输,这有助于评估设备对于信号干扰的灵敏度及设备的总体性能。
相关的法规文件规定测试:
使用AWGN信号源生成(但不发送,即RF OFF)一个10 MHz宽的AWGN信号。将AWGN信号功率设置为一个非常低的水平(比-62 dBm阈值低20 dB以上)。然后在适当的时候,发送AWGN信号(RF ON),并监控信号分析仪来验证AWGN信号是否已被探测到,并且EUT是否已经停止了信号的传输。
在设计和设置这种测试时,这种方法确保了对设备的全面评估,包括设备的反应时间和对持续干扰的处理能力。 通过这种方法,可以确保设备在遇到其他并发信号时能够正确地停止其信号传输,避免信号冲突,从而保证无线频谱的有效使用和设备间的良好共存。
Q2:测试过程中为什么要设置对应的Level (Minimal) 、Level (OFF) 和Level (ON)?
A2:
在测试过程中设置相应的Level (Minimal)、Level (OFF) 和Level (ON)主要目的是为了精确地评估设备在不同AWGN信号水平下的行为响应。这三个不同的水平代表了设备在信号检测和传输中断方面的不同反应状态,这对于确保设备可以在真实世界的无线环境中可靠运行至关重要。以下是各个水平的具体意义和作用:
- Level (OFF) : 此级别代表AWGN信号的强度,在该强度下,设备不会进行任何传输,持续至少10秒钟。这个测试用于验证设备是否能够在特定的干扰水平下完全停止传输。
- Level (Minimal) : 这个级别的AWGN信号强度是设备开始触发停止传输的最小信号强度,即使这种停止不是持续不变的。这能帮助测试者了解设备对信号开始有感知的最小阈值。
- Level (ON) : 此级别的AWGN信号表明在该信号强度下,设备的传输没有受到影响,能持续进行,同时也不会触发停止机制。
这样的设置使得测试能够全面覆盖设备在各种可能的信号干扰情况下的表现,进一步确保设备可以在严格的干扰环境中正确响应。相关法规中规定:
OFF = AWGN level at which no transmission is detected, consistently for a minimum period of 10 seconds
Minimal: AWGN level at which the system begins to trigger the transmission switch-off, albeit not being kept off consistently
ON = AWGN level at which no impact on the transmission is detected, consistently for a minimum period of 10 seconds
这些测试配置对于确保设备满足相关的性能要求和规定尤其重要,是设备认证过程中不可或缺的一部分。
Q3:为什么测试侦测概率要测试10次?
A3:
在测试过程中进行至少10次测试的主要原因是为了验证设备(EUT)能以至少90%的确定性检测到AWGN信号。通过重复测试可以统计性地验证这一侦测能力的稳定性和可靠性。
相关的法规文件明确的提到了这一点:
“Determine and record the AWGN signal power level (at the EUT’s antenna port) at which the EUT ceased transmission. Repeat the procedure at least ten times to verify the EUT can detect an AWGN signal with a 90% (or better) level of certainty. ”
通过多次实验,我们可以进行统计分析以确保结果的高信度。如果仅进行一次或少数几次测试,那么偶然因素或非典型表现可能会影响测试结果的可信度。通过多次重复,可以平均消除这些偶然误差,使得测试数据更具参考价值。因此,至少进行10次测试不仅是为了确认设备在大多数情况下能正确响应,也是为了达到统计学上的信度和效度要求。