無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的測試與認證

　　摘要：本文介紹了無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的物理層測試、功能和性能測試，以及wi-fi聯(lián)盟開展的互操作性認證。

　　關(guān)鍵詞：物理層;功能;性能;互操作;wi-fi聯(lián)盟

　　引言

　　隨著無線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與成熟，無線局域網(wǎng)產(chǎn)品已開始越來越多地應(yīng)用到家庭、企業(yè)，和機場、咖啡廳等公共場所，為人們提供高速無線的internet接入。目前相當多的生產(chǎn)廠商都推出了自己的無線局域網(wǎng)系列產(chǎn)品(如：無線局域網(wǎng)接入點、終端、接入控制器等)，為消費者提供了大量的選擇，但同時由于產(chǎn)品質(zhì)量與兼容性的良莠不齊，也給消費者的實際使用帶來了很多的問題。因此，迫切需要進一步加強無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督檢驗與測試工作。

　　無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的物理層測試

　　無線局域網(wǎng)產(chǎn)品測試主要包括三個方面的內(nèi)容，分別為物理層測試、功能和性能測試，以及不同廠商產(chǎn)品之間的互操作性測試。其中，無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的物理層測試主要是檢測無線局域網(wǎng)終端與接入點的射頻指標，包括發(fā)射機指標和接收機指標，如：發(fā)射功率、發(fā)射機中心頻率容限、頻譜模板、占用帶寬、載波抑制、雜散發(fā)射、接收機門限電平、最大輸入電平、鄰道抑制比等。物理層測試常用的測試工具為頻譜分析儀、矢量信號分析儀、功率計、矢量信號發(fā)生器等儀器儀表，典型的測試連接如圖1和圖2所示。

　　圖1 發(fā)射機指標的典型測試連接圖

　　圖2 接收機指標的典型測試連接圖

　　無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的功能和性能測試

　　無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的功能和性能測試主要是進行無線局域網(wǎng)終端與接入點的無線局域網(wǎng)參數(shù)配置、認證、加密、切換、操作管理維護等功能性測試、以及產(chǎn)品的上/下行吞吐量、時延、穩(wěn)定性等性能測試。以接入點測試為例，典型的測試連接如圖3所示。

　　圖3 接入點的典型測試連接圖

　　其中dut1和dut2 為待測產(chǎn)品的樣品，aaa服務(wù)器和證書服務(wù)器主要用于測試產(chǎn)品的認證和計費等功能;無線協(xié)議分析儀和協(xié)議分析儀可捕獲待測產(chǎn)品與終端及服務(wù)器之間的信號傳輸過程，進行協(xié)議一致性分析;操作維護臺為待測產(chǎn)品的參數(shù)配置平臺;性能測試儀主要用于待測產(chǎn)品的吞吐量、時延以及穩(wěn)定性等性能測試。

　　無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的互操作性測試與認證

　　除了物理層、功能和性能測試外，還需要進行不同廠商的終端與接入點產(chǎn)品之間的互聯(lián)互通測試，即互操作性測試。之所以要進行這項測試主要是由于不同廠商對技術(shù)標準的理解上的差異，以及對標準中保留位的使用不同，使遵循相同技術(shù)標準的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品在互操作時會出現(xiàn)性能下降，甚至不能互通的問題，極大地影響了無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的普及與應(yīng)用。

　　目前，互操作性測試已開始得到越來越多的人的重視。測試方法主要來自wi-fi聯(lián)盟制定的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的互操作性測試標準。作為一個全球性的非盈利工業(yè)組織，wi-fi聯(lián)盟通過制定無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的互操作性測試方法，開展互操作性認證，確保不同廠商的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品之間的兼容性，從而促進無線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與產(chǎn)品的市場推廣。目前，wi-fi聯(lián)盟的產(chǎn)品互操作性認證主要包括802.11a、802.11b、802.11g三個必測項目，以及無線局域網(wǎng)安全wpa2(wi-fi protected access 2)、無線局域網(wǎng)多媒體wmm(wi-fi multi-media)、無線局域網(wǎng)區(qū)域標準802.11d和802.11mac層/ 802.11a物理層的增強標準802.11h等可選認證項目，并要求所有的認證測試在標準的wi-fi互操作測試平臺上進行。其中，

　　1)802.11a、802.11b、802.11g三個必測項是wi-fi互操作認證中的基本測試項目，無線局域網(wǎng)產(chǎn)品只有根據(jù)自身的工作模式完成了相應(yīng)的基本項目認證后，才可以進行其他可選項目的認證測試。802.11a、802.11b、802.11g通過測試待測產(chǎn)品與其他廠商的設(shè)備在不同的無線局域網(wǎng)參數(shù)(如：ssid、信道、rts門限、分段門限、安全模式、節(jié)能模式等)的設(shè)置下，依舊能夠建立關(guān)聯(lián)，具有一定的上/下行吞吐量，并可以完成切換、組播/廣播等功能的正常工作，來確保不同廠商的產(chǎn)品間的互操作能力。針對部分特殊的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品(如帶有無線局域網(wǎng)功能的手機、打印機、照相機等)與其他基于pc的網(wǎng)卡類產(chǎn)品在操作系統(tǒng)，內(nèi)存，功能等方面的不同，wi-fi聯(lián)盟允許根據(jù)設(shè)備的自身特點，調(diào)整802.11a、802.11b、802.11g等標準測試方法的指標與功能要求，形成專用設(shè)備(asd：application specific device)測試方法，再依據(jù)此方法對產(chǎn)品進行認證。

　　2)wpa2認證主要針對支持wpa2 安全模式的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品，測試不同廠商的產(chǎn)品在互聯(lián)互通時建立關(guān)聯(lián)的能力、上/下行的吞吐量，組播、預(yù)認證、pmk緩存等功能的實現(xiàn)，以及與支持wpa安全模式的產(chǎn)品之間的兼容性等，驗證wpa2產(chǎn)品的互操作能力。

　　3)wmm認證主要是測試支持無線局域網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量(qos)的產(chǎn)品之間的互操作性，測試產(chǎn)品在多個業(yè)務(wù)同時傳輸?shù)那闆r下，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級的不同，(從高至低分別為，音頻(vo：voice)，視頻(vi：video)，盡力而為(be：best effort)，背景流量(bk：background))，準確使用退避時間等qos參數(shù)，保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的高流量;并要求測試此類產(chǎn)品與不具有qos功能的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品之間的互聯(lián)互通，驗證支持qos功能的產(chǎn)品的互操作性。

　　4)802.11d認證只對工作模式為802.11a的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品進行，測試無線局域網(wǎng)接入點能夠在信標與尋呼響應(yīng)幀中包括地區(qū)信息位，其它廠商的終端產(chǎn)品可根據(jù)接收到的地區(qū)信息位中的位置信息配置自身的物理層參數(shù)，滿足相應(yīng)地區(qū)的操作要求。

　　5)802.11h認證包括兩個部分的內(nèi)容，功率限制信息元(power constraint element)測試和信道切換聲明信息元(channel switch announcement element)測試。功率限制信息元測試主要驗證無線局域網(wǎng)接入點設(shè)備能夠在信標與尋呼響應(yīng)幀中包含有功率限制信息元，其它廠商的終端可根據(jù)這一信息確定當前信道允許的最大發(fā)射功率;信道切換聲明信息元測試驗證接入點能夠在檢測到當前操作信道上的雷達信道后，自動在信標幀中加入信道切換聲明信息元(其中包含接入點可能切換到的信道號域)，終端可根據(jù)接收到的信道切換聲明信息元，停止在當前信道上的發(fā)射信號，避免對雷達信號的干擾。

　　目前已有2000多款無線局域網(wǎng)產(chǎn)品通過了以上一項或多項的wi-fi互操作性認證測試。與此同時為滿足無線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和不斷涌現(xiàn)的無線局域網(wǎng)新產(chǎn)品的認證需要，wi-fi聯(lián)盟還在積極開展新的互操作性認證方法的研究與制定工作，主要包括：無線局域網(wǎng)與蜂窩網(wǎng)融合產(chǎn)品認證(wcc：wi-fi cellular convergence)、wi-fi語音產(chǎn)品認證(voice over wi-fi)、具有wi-fi功能的消費電子產(chǎn)品認證(consumer electronics)，以及生物安全比吸收率sar、無線局域網(wǎng)認證與加密、簡單配置方法、頻譜與區(qū)域、無線局域網(wǎng)高速傳輸802.11n等。其中，wcc即將于2006年1月開始認證工作，它主要針對具有wi-fi語音功能的無線局域網(wǎng)與蜂窩網(wǎng)的雙模產(chǎn)品(如：pda、智能終端等)，使用傳導(dǎo)測試與ctia聯(lián)盟(cellular telecommunications & internet association)的空間(ota：over the air)測試兩種方法驗證此類設(shè)備的發(fā)射功率與接收靈敏度滿足指標要求。

　　結(jié)語

　　綜上所述，無線局域網(wǎng)產(chǎn)品測試由物理層測試、功能和性能測試、互操作性測試等三個方面組成。只有進一步加強無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的測試方法研究、測試標準制訂、開展相關(guān)的測試工作，才能更好地規(guī)范無線局域網(wǎng)產(chǎn)品市場，確保產(chǎn)品的質(zhì)量與互連互通，促進無線局域網(wǎng)技術(shù)的推廣與產(chǎn)品應(yīng)用。