是德科技E7515W无线测试平台,助力 Wi-Fi 7 时代加速到来

2024年03月19日 16:02    发布者:eechina
来源:半导体行业观察

Wi-Fi 已经成为当今世界不可或缺的技术,它不仅是应用最广泛的无线通信技术,也是承载全球互联网流量的主要媒介之一。 据统计,每年全球Wi-Fi设备的出货量高达38亿台,目前正在使用的 Wi-Fi 设备总数更是达到了 195 亿台。

然而,随着移动互联网的飞速发展,现有的 Wi-Fi 技术已经难以满足日益增长的网络需求。 在高密度用户环境下,Wi-Fi 网络往往会出现拥堵、卡顿等问题,影响用户体验。为了解决这些问题,下一代Wi-Fi技术Wi-Fi 7应运而生。 Wi-Fi 7在速度、容量、延迟等方面都将有大幅提升,能够为用户提供更加优质的无线连接体验。

Wi-Fi 7 的到来,将为无线通信技术带来一场革命。但是其发展普及之路上,仍然有一些难题需要克服。

WiFi 7性能大提升,新的测试挑战不容小觑

基于IEEE 802.11标准,Wi-Fi技术经历了快速发展。从2009年的802.11n引入OFDMA技术,到802.11ac,再到802.11ax和802.11be,每个新标准都带来了技术提升。2019年起,Wi-Fi联盟推出认证流程,帮助消费者识别支持新Wi-Fi标准的设备。发展至今,Wi-Fi技术已经来到第七代,即WiFi7,又称 802.11be 标准。



与5G不同,Wi-Fi行业在标准制定初期就开始设备开发,如上图所示,802.11ax草案从2016年起就促进了芯片和设备的迭代。2023年,Wi-Fi联盟正式推出了Wi-Fi 7的认证程序。这也意味着市场上已配备Wi-Fi 7技术的设备和芯片达到了临界量,足以支撑新认证标准的广泛采纳。因此,Wi-Fi联盟认定时机已成熟,可以实施Wi-Fi 7认证,以确保产品在出货时符合既定的性能标准。

相比Wi-Fi 6,Wi-Fi 7主要有三大进步:更高的吞吐量,更低的延迟,接入控制更灵活。具体到数字,Wi-Fi 6的理论最大吞吐量是9.6Gbps,而Wi-Fi 7可以达到46Gbps。信道带宽从160 MHz增加到 320 MHz,采用了更高阶的MIMO。Wi-Fi 7还支持高达16个空间流,尽管目前还未见设备采用。Wi-Fi 7支持多链路操作(MLO),可以将多达三个频段的数据流聚合至单一用户,类似5G的多载波聚合,进一步提升了峰值吞吐量。此外,Wi-Fi 7通过技术如前导码打孔,提高了频谱利用率,允许即使部分频段被占用也能使用大部分的160MHz带宽,且能将频谱的不同部分分配给多个用户,显著提升了数据传输效率。

Wi-Fi 7的大部分革新需要硬件进行大幅升级或改进。 以MLO为例,这项重大的技术改进要求接入点(AP)更加智能,需要在设备中嵌入更多智能和调度决策功能。这也意味着需要进行更多的测试,以避免出现关键性故障。因此,从测试和测量角度来看,Wi-Fi 7 带来了许多新的测试要求。

在 Wi-Fi 7 之前,Wi-Fi 网络和使用场景相对简单。 路由器、AP 和设备制造商实际上并不需要进行信令测试。过去,非信令测试(或是在不使用网络环境的情况下测试设备)是主要的测试方法。也就是说,只要设备能以正常的数据速率传输信号,就可以上市销售。 这也是导致 Wi-Fi 连接通常不一致、不可靠的原因之一。制造商没有将这些设备加入到网络中,在现实条件下进行测试。

因此,新的测试测量设备至关重要。如果升级到 Wi-Fi 7,设备制造商需要对客户端和 AP 进行大量的信令射频和吞吐量测试,才能确保它们在部署后正常运行。

是德科技 E7515W助力Wi-Fi 7性能测试

在这样的背景下,是德科技推出了E7515W UXM无线连通性测试平台,它能够支持 4x4 MIMO 和 320 MHz 信道带宽以及更高阶 QAM 调制,拥有完整的Wi-Fi 7功能。
  
据是德科技大中华区无线解决方案事业部研发总监乐翔的介绍,新款 Keysight E7515W UXM 无线连接测试解决方案为射频工程师提供了一站式解决方案,可以简化 Wi-Fi 7 测试。

具体来看,E7515W UXM 无线连接测试解决方案具有以下优势:

l 采用成熟的是德科技计量技术:进一步扩展了市场领先的 UXM 5G 网络仿真解决方案,能够仿真 Wi-Fi 设备和网络流量,覆盖最新 IEEE 802.11be 标准中的新使用场景。

l 支持Wi-Fi 7 多负载大容量测试:一次性仿真数百个终端设备,这是目前市场上现有解决方案可仿真数量的三倍;此外,还能仿真网络流量,而无需使用额外的设备。

l Wi-Fi 7 吞吐量:支持使用4x4 MIMO和320 MHz 信道带宽的Wi-Fi 7网络,可对终端设备和接入点进行 Wi-Fi 7 信令和吞吐量测试,也能够涵盖最新的802.11be 标准。

l 更深入的分析和洞察:使用分析软件对 PHY / MAC 层信息进行分析和解读,例如传输速率与覆盖范围、增强的接收机灵敏度、无线单元(RU)扫频分析和最大传输速率下的吞吐量,以便获得相关的 Wi-Fi 信令和吞吐量结果。

l 高度集成的一站式平台:提供 5G 和 LTE 功能验证、Wi-Fi / 蜂窝网络协同工作效果的验证以及完整的固定无线接入(FWA)测试,可以测试更复杂的设备,适用于迅速增长的CPE(Customer Premises Equipment)市场。

l 简化测试:内置同步功能,并且能够更好地实现可重复的测量,还可缩短布线和测试设置时间,提高自动化程度,更快地执行调试和生成报告。

在该设备的实际测试方面的表现,乐翔谈到:“近期,我们与国内外多家芯片厂商和设备厂商进行了互操作性测试。在最大吞吐量测试方面,是德科技的 E7515W 表现领先。我们已经在一些无线 Wi-Fi 接入设备上验证了其接近理论上的最大吞吐量,获得了客户的高度认可。”

“固定无线接入是现在很重要的一个方向”。乐翔指出,E7515W为这种测试需求提供了一站式的解决方案,这是市面上目前唯一一个能够在单一的机箱里,同时提供Wi-Fi和蜂窝网络连接的能力的测试设备。蜂窝网络的支持会包含现在的5G,也会包含LTE的支持。它能执行全套Wi-Fi测试,并且兼容Wi-Fi 7以及所有先前Wi-Fi标准。
  
升级WiFi7有必要吗? WiFi 7设备离我们还有多远?

可能有很多人疑问,WiFi 6就已经够用了,为何要升级到WiFi 7?哪些领域的设备比较适合升级到WiFi 7?

是德科技表示,Wi-Fi 7的新特性将极大地惠及企业和消费者市场,尤其对企业用户的益处更加显著。以体育场馆、机场、酒店和工厂等场所为例,通过改进的正交频分多址(OFDMA)技术,接入点(AP)能够连接更众多客户端。此外,企业用户正大量部署由互联网和人工智能(AI)驱动的物联网(IoT)设备来提升运营效率和生产力,这要求有一个高效而可靠的网络作为支撑。现有Wi-Fi 6带宽已不足以应对需求,而5G专网的部署及运营成本过高的情况下,Wi-Fi 7提供了一个高性能、可靠且成本效益明显的解决方案。

乐翔回应指出,Wi-Fi 7主要在两个方向上做了优化:高带宽和低延迟,这对新兴应用如虚拟现实和增强现实尤为重要,因为这些应用需要实时传输大量图像数据,且用户体验对低延迟极为敏感。Wi-Fi 7致力于将延迟降至10毫秒以下,从而减少用户在混合现实中的不适感。E7515W能够支持高吞吐量和低延迟的测试。

那么,Wi-Fi 7 设备离我们还有多远?是德科技认为,虽然首批 Wi-Fi 7 AP和客户端已经投放市场,但距离普及还有待时日。Wi-Fi 7 中的很多新特性需要先对硬件进行重大升级才能实现。我们会看到路由器和 AP 制造商全力投入研发,争取尽早支持 Wi-Fi 7。我们需要耐心等待。

“现在正处在Wi-Fi 7设备上量的过程当中,有非常强劲的需求。”是德科技大中华区无线市场部经理白瑛表示,“当前,我们正处于一个阶段,其中Wi-Fi 7标准已基本稳定,并且支持该标准的设备出货量在持续增长。Wi-Fi联盟估计,今年Wi-Fi7的设备出货量预期大概2.3亿台。”

不过,就设备而言,我们有望很快看到更多的 Wi-Fi 设备上市。这些设备首先面向的可能是企业用户,用于仓库、工厂、机场、医院和学校等应用,因为这些场所需要采用新技术来提高效率、生产力和安全性。

结语

就像5G诞生之初,是德科技E7515B所发挥的重要作用一样。E7515W UXM 无线测试平台也将助力 Wi-Fi 7 的普及。E7515W 的推出,将为 Wi-Fi 7 设备的开发和测试提供有力支持,帮助 Wi-Fi 7 技术更快地走向成熟和应用。