李元偉

上海天祥質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司徐匯分公司 上海 200233

引言

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，極大地便利了人們的日常生活，改變了人們的生活方式，人們?cè)诩由顚?duì)互聯(lián)網(wǎng)依賴的同時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)越高，日常的2.4GHz Wi-Fi越來(lái)越不能滿足人類的需求，所以5G Wi-Fi應(yīng)運(yùn)而生，相較于2.4GHz傳統(tǒng)Wi-Fi，5G Wi-Fi有如下優(yōu)點(diǎn)[1]。①網(wǎng)速更快。2.4GHz Wi-Fi，最高每秒可傳輸36MB的文件，而5G Wi-Fi現(xiàn)在支持最大帶寬可以達(dá)到160M，每秒可傳輸文件達(dá)到了125MB；②播放質(zhì)量更好，短視頻是時(shí)下最熱門的視訊資源，人們分享﹑自拍﹑下載﹑播放短視頻的次數(shù)逐漸增加，得益于更快的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，5G Wi-Fi在視頻播放上有著得天獨(dú)厚的條件。③可以讓終端更省電。由于傳輸速度快，極大地節(jié)約了傳輸時(shí)間，這樣Wi-Fi終端可以有更多的時(shí)間處于低功耗狀態(tài)，降低電量消耗；④信號(hào)質(zhì)量好。相較于2.4GHz，有太多的終端工作在這個(gè)頻率帶，藍(lán)牙﹑無(wú)線鼠標(biāo)﹑鍵盤﹑遙控器﹑Zig Bee﹑ISM以及各種自定義發(fā)射裝置，使得這個(gè)頻段擁擠不堪，交織著各種干擾，5G Wi-Fi運(yùn)行在5GHz以上的高頻段，這個(gè)頻段使用終端較少，干擾少，信號(hào)更好。

5G Wi-Fi給我們帶來(lái)便利的同時(shí)，也引發(fā)了一個(gè)問(wèn)題，5G Wi-Fi工作在5150~5850MHz，這個(gè)頻段覆蓋了雷達(dá)波工作頻段，對(duì)軍用﹑氣象等各種雷達(dá)信號(hào)會(huì)產(chǎn)生不必要的干擾，為了解決這一問(wèn)題，引入了DFS機(jī)制。

1 術(shù)語(yǔ)和定義

DFS：Dynamic Frequency Selection，動(dòng)態(tài)頻率選擇，是一種信道分配方案，終端產(chǎn)品通過(guò)DFS功能動(dòng)態(tài)地選擇或改變工作信道，以避免其對(duì)其他終端產(chǎn)品，特別是雷達(dá)系統(tǒng)的干擾或避免同信道的其他終端對(duì)自身的干擾。

CAC：Channel Availability Check，通道可用性檢查，對(duì)于Master設(shè)備需要開機(jī)做CAC檢查，對(duì)于Slave設(shè)備，沒(méi)有雷達(dá)波檢測(cè)功能的不需要測(cè)試CAC，對(duì)于有雷達(dá)波檢測(cè)功能的，工作過(guò)程中檢測(cè)到雷達(dá)波，要重新開機(jī)，執(zhí)行CAC檢查。

Master設(shè)備[2]：主設(shè)備，具備主動(dòng)探測(cè)工作的頻率上是否有雷達(dá)波信號(hào)占用，并主動(dòng)選擇另一個(gè)非占用頻率進(jìn)行工作的能力。典型產(chǎn)品：路由器﹑AP等。

Slave設(shè)備：從屬設(shè)備，分為具備雷達(dá)波檢測(cè)功能和不具備雷達(dá)脈沖檢測(cè)功能兩種。典型產(chǎn)品：無(wú)線網(wǎng)卡﹑平板電腦。

2 5G Wi-Fi DFS測(cè)試指標(biāo)要求

根據(jù)ENSI EN 301 893標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)5G Wi-Fi 終端設(shè)備分為兩類：Master設(shè)備和Slave設(shè)備。我們以先Master主設(shè)備為例。

2.1 開機(jī)環(huán)節(jié)

開機(jī)檢測(cè)機(jī)制CAC。

2.2 工作環(huán)節(jié)

檢測(cè)到雷達(dá)波信號(hào)，要求5G Wi-Fi 終端產(chǎn)品[3]：①必須在1s內(nèi)信道關(guān)閉；②10s內(nèi)信道轉(zhuǎn)移到其他信道；③多次測(cè)量，檢測(cè)概率要大于60%；④30min內(nèi)不能再次回到該信道工作。

3 測(cè)試前準(zhǔn)備

首先確定終端產(chǎn)品是Master 設(shè)備還是Slave 設(shè)備，不同的終端產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的DFS要求也是不一樣的，使用到的測(cè)試設(shè)備：雷達(dá)波信號(hào)發(fā)生器﹑頻譜分析儀﹑與被測(cè)設(shè)備配對(duì)的設(shè)備（Slave 或Master）以及衰減器﹑功分器（合路器）。

4 測(cè)試環(huán)境搭建

環(huán)境搭建如下表所示。

表1 環(huán)境搭建

圖1 Master設(shè)備

圖2 Slave設(shè)備有雷達(dá)波檢測(cè)功能

圖3 Slave設(shè)備無(wú)雷達(dá)波檢測(cè)功能

5 測(cè)試過(guò)程

5.1 首先檢測(cè)信道可用性（CAC）

打開設(shè)備，首先設(shè)備要進(jìn)行信號(hào)可用性檢查，如果沒(méi)有檢測(cè)到雷達(dá)波信號(hào)，該信道可用，則正常開機(jī)工作，如果檢測(cè)到有雷達(dá)波信號(hào)，則要求終端設(shè)備停止在當(dāng)前信道的工作，或者跳到其他信道工作，如果5G Wi-Fi終端的信道沒(méi)有跳轉(zhuǎn)或者關(guān)閉，則測(cè)試Fail。

當(dāng)5G Wi-Fi的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，這時(shí)檢測(cè)到在同一頻率上有雷達(dá)波信號(hào)發(fā)射，那么DFS機(jī)制就要求我們的終端設(shè)備要有相應(yīng)的動(dòng)作來(lái)規(guī)避。規(guī)避措施如下：①要求必須在1s內(nèi)關(guān)閉當(dāng)前工作信道，如圖4 T0-T2，信道關(guān)閉，關(guān)閉時(shí)間0.033s，那么測(cè)試判定合格。②10s內(nèi)信道轉(zhuǎn)移到其他信道，如圖4信道轉(zhuǎn)移到其他頻率，信道轉(zhuǎn)移時(shí)間是0.319s，小于標(biāo)準(zhǔn)要求的10s，判定合格。③多次測(cè)量，檢測(cè)概率要>60%，要求測(cè)試所有需要測(cè)試的雷達(dá)波類型，然后進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)（≥60%）。④30min內(nèi)不能再次回到該信道工作，信道發(fā)生切換之后，要求5G Wi-Fi終端在30min內(nèi)不能再切回該信道，以免再次對(duì)雷達(dá)波產(chǎn)生干擾。

圖4 信道關(guān)閉和信道轉(zhuǎn)移時(shí)間

對(duì)于Slave終端設(shè)備，沒(méi)有雷達(dá)波檢測(cè)功能的，只需要測(cè)試信道關(guān)閉和信道轉(zhuǎn)移，而且這一過(guò)程是跟隨Master主設(shè)備所做出的反應(yīng)，測(cè)試方法和Master測(cè)試一樣，雷達(dá)波注入也是注入master主設(shè)備。有雷達(dá)波檢測(cè)功能的，如果檢測(cè)到雷達(dá)波，需要關(guān)機(jī)重新開機(jī)并做CAC 檢測(cè)。

6 結(jié)束語(yǔ)

基于以上測(cè)試過(guò)程和結(jié)果判定，可以看出DFS是為了使支持5G Wi-Fi的無(wú)線終端產(chǎn)品主動(dòng)探測(cè)雷達(dá)使用的頻率，關(guān)閉自身信道的發(fā)射并主動(dòng)切換到另一個(gè)頻率信道上，以避開雷達(dá)頻率。這樣人們就可以更好地利用5G Wi-Fi帶來(lái)的便利，各個(gè)國(guó)家對(duì)DFS性能是有強(qiáng)制性要求的，不符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品將不會(huì)獲得市場(chǎng)準(zhǔn)入許可。