罗德与施瓦茨Wi-Fi 8测试解决方案

Wi-Fi的背景与发展历史

Wi-Fi 技术的发展源于现代通信对无线互联的需求。在近30年的发展中，已经从最早的802.11b，演进到大家熟知的Wi-Fi 7（802.11be），最新一代极高吞吐量无线局域网标准，依托关键技术创新，实现速率、时延、可靠性与并发能力的全面跃升。其采用 320 MHz 超宽信道、4096-QAM 高阶调制及 16×16 MU-MIMO技术，理论峰值速率达 46Gbps，传输效率显著提升。

伴随着今年AI技术的飞速发展，用户已经不再满足于Wi-Fi 7所提供的超高的链接速度，希望能够在使用超高速无线网络连接的同时，网络也要具备超高的可靠性。2022年7月，正式成立802.11bn（UHR）工作组。旨在基于Wi-Fi 7的超高速率的基础上，把核心目标从 “更快” 转向 “更稳、更低时延、更可靠” ，在相同硬件极限（46Gbps、320 MHz、4096QAM）下，重点提升实际体验与抗干扰能力。

Wi-Fi 8的新标准中，引入了新的增强型LDPC编码，块长从WiFi 7 的 1944 比特翻倍至3888 比特，提高纠错能力，减少弱网环境 或者 干扰环境下的数据重传、提升解码成功率。为了应对空间链路状态的木桶效应，引入了不对等调制的方式，面对空间链路的不同状态，调度不同的调制方式，在非对称链路的场景下面，比如存在墙体遮挡的场景，吞吐量可提升10%~30%。为提升IOT低速率设备的稳定性和覆盖，Wi-Fi 8还引入了ELR，增强型长距离模式，在20M工作带宽下，支持低阶调制方式，BPSK QPSK，增大覆盖距离。以及关键的MAPC技术，叠加MLO技术，让Wi-Fi 网络从孤立走向协同。

Wi-Fi  8的协同技术

传统Wi-Fi 网络总是以独立的工作状态出现。用户无法充分使用ISM频段的所有频率资源进行高速数据传输，同时同频点的AP，如果部署距离不合适，会相互干扰。这些都成为Wi-Fi 技术继续推广的阻力。

Wi-Fi 新标准制定的时候，首先针对频率资源的单频使用问题，优先引入了多链路操作做为核心技术，即MLO技术。这个技术彻底改变了传统的Wi-Fi 技术，同一个时间仅能连接一个频点的限制。

为了更好的让Wi-Fi 网络可以协同工作，Wi-Fi 8在MLO的基础上，引入多接入点协同MAPC技术做为Wi-Fi 8的一个核心技术。Wi-Fi 8的技术演进中，MAPC技术使得Wi-Fi 网络从过往的孤立局域网络，迈向了协同网络的新局面。

 多链路工作 MLO技术

首先，我们来认识一下关键技术MLO，它是Wi-Fi 网络协同工作中迈出的一大步。

MLO 使多链路设备 (MLD) 能够同时在多个频段上运行，包括 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz。接入点 (AP) 和非 AP类的MLD 通过在信标帧和关联请求/响应帧等帧中交互的多链路信息元，获取彼此的 MLO 参数和功能，开展协商，进行MLO的数据传输。

同时使用多个band

同时使用多个band，MLD可以同时在多个频段上进行数据传输（TX）和接收（RX）。这在网络拥塞严重的环境中非常有用，因为它可以避免对任何单个频段的干扰。

吞吐量提升

MLO 技术利用不同频段多个信道的组合容量，实现更高的总吞吐量。这使得 Wi-Fi 非常适合视频流媒体、虚拟现实和在线游戏等对带宽要求高的应用。

降低延迟

通过将流量分流到多个通道实现低延时。在游戏、视频会议或其他需要实时通信的应用中尤其重要。

更高的可靠性和稳定性

如果某个频段（例如 2.4 GHz）出现拥塞，站点 (STA) MLD 可以无缝切换到拥塞较少的频段（例如 6 GHz），而不会中断连接。这在射频 (RF) 通信繁忙的场所（例如体育场、公寓和办公室）非常有用。

IEEE定义了多种单射频和多射频 MLO 模式，终端可根据其各自的硬件能力支持这些模式。带宽需求、频段偏好、射频拥塞和服务质量 (QoS) 等各种软件阈值会影响并指导终端选择工作模式。

但是细心的读者会发现，MLO技术是针对同一个AP的不同频段开展协同工作，针对不同AP，他们依然是孤立的，可能甚至是相互干扰的。

  多接入点协同 MAPC技术

在Wi-Fi 8的标准制定时，Multi-AP Coordination即多接入点协同技术变被引入，并作为Wi-Fi 8的核心框架技术。旨在能够让不同的AP可以更好的协同工作，以下的几个技术成为MAPC的关键。分别是协同波束赋形Coordinated Beamforming，协同空分复用Coordinated Spatial Reuse，协同TDMA Coordinated TDMA，Non-Primary Channel Access。

CoBF

在具有多个接入点 (AP) 的密集网络中，多个 AP 同时进行下行链路 (DL) 多用户 MIMO (MU-MIMO) 传输会导致严重的同一基本服务集 (BSS) 内和 BSS 间干扰。CoBF 仅通过介质访问控制 (MAC) 层帧交换提供部分信道状态信息 (CSI) 反馈，旨在支持并发 DL 传输并减轻物理层 (PHY) 干扰。

Co-TDMA

Co-TDMA 使相邻的接入点 (AP) 能够以时分复用 (TDMA) 的方式共享传输机会 (TXOP)，并动态地适应每个 AP 的数据需求和缓冲区状态。通过在拥塞环境中为时间敏感型应用提供更频繁的介质访问，Co-TDMA 可以降低两个 BSS 的延迟。

Co-SR

Co-SR则通过实现并发传输来优化频谱利用率，从而显著提高频谱效率，改善吞吐量、延迟和可靠性。这在AP和STA密度较高的网络中尤为有利，因为传统的Distributed Coordination Function DCF等方法难以有效管理流量，且排队的数据包在传输前需要等待很长时间。

NPCA

NPCA 是一项关键的增强功能，旨在提高频谱利用率并减少拥塞。传统上，Wi-Fi 设备只有在主 20 MHz 信道空闲时才能进行传输，导致可用频谱利用率不足。NPCA 通过允许 AP 和 STA 在主信道被 OBSS 流量占用时访问非主信道来解决这一效率低下的问题。这使得基本服务集 (BSS) 能够在指定的 NPCA 主信道上发起传输，从而确保更好的共存性和整体网络性能，尤其是在 Wi-Fi 8 设备与使用窄带宽的传统节点协同工作的环境中。

通过MLO和MAPC的关键技术，Wi-Fi 8的网络服务从之前的孤立网络迈向协同网络服务。

罗德与施瓦茨测试解决方案

罗德与施瓦茨公司（以下简称R&S）对Wi-Fi  8测试有完整的测试仪表和解决方案，从研发到生产和产品，最终走向市场。

CMP180

R&S 最新推出的综测仪CMP180，已经能够完整的支持Wi-Fi 8的测试。CMP180的测量带宽最高达到500 MHz，上限截止频率达8 GHz。具备非常优异的射频性能和高输出功率。具备两套矢量信号源和矢量分析仪。

CMP180支持Wi-Fi所有制式的测试，包括最新的801.11bn，Wi-Fi 8。并且向下兼容所有Wi-Fi技术，包括Wi-Fi 7 801.11be， Wi-Fi 6 802.11ax，Wi-Fi 6E，Wi-Fi 5 802.11ac，Wi-Fi 4 (802.11n, 802.11g, 802.11a, 802.11b) 。支持Wi-Fi测试之外，还支持蓝牙，5G FR1的测试，同时CMP180支持所有的蜂窝技术，包含GSM、WCDMA、LTE。

R&S®CMPflexx

R&S®CMPflexx 是一款极其灵活的高端解决方案，适用于 WLAN 4x4 真 MIMO 发射机和接收机的测试。用户可以通过堆叠两台 R&S®CMP180 测试仪来扩展测试规模，并将它们组合成一个 R&S®CMPflexx 系统，以便协同使用。R&S®CMPflexx 系统最多可配备四个分析仪、四个信号发生器和四个共八个射频端口。一台 R&S®CMP180 作为主仪器，另一台作为辅助仪器。主 R&S®CMP180 控制辅助仪器。系统中的所有仪器均使用相同的 R&S®CMsquares 软件进行控制。主 R&S®CMP180 和辅助 R&S®CMP180 共享软件许可证，以实现灵活性和成本节约。

分离两台仪器也很简单：只需断开测试仪的连接，每台仪器都将成为一台独立的仪器，并拥有独立安装的软件许可证。

CMX500

R&S 的信令综测仪CMX500也全面支持Wi-Fi 8 802.11bn的信令测试。

CMX500是一款全新的信令综测仪，它的频率范围可以支持FR1的整个频段，最高频率到8 GHz。同时也支持FR2的扩展单元，可以支持FR2的三个频段，24 GHz到50 GHz。CMX500可以支持现有的所有的Wi-Fi制式的信令测试，同时也支持LTE和5G NR的信令测试。

CMX500支持信令连接下Wi-Fi设备的发射机和接收机的射频指标和性能测试。实际操作条件下测试WLAN设备时，需要在信令模式下测量它们的射频TX和RX特性。虽然在非信令模式（即虚拟操作模式）下进行测量可以节省生产时间，但是开发和质量控制测量需要在信令模式下执行。

信令模式支持所有的Wi-Fi制式的信令连接，同时也支持AP和Station模式的模拟，既可以测试手机，平板这类Station工作模式的设备，也可以测试路由器，CPE这类AP工作模式的设备。

CMX500 支持Wi-Fi 8中引入的新的物理层技术，包含dRU的测试，测试分布式资源块的发射机指标。支持新的MCS的测试，MCS17 QPSK，2/3, MCS 19：16QAM，2/3, MCS 20：16QAM，5/6, MCS 23：256QAM，2/3。进一步平滑Wi-Fi的速率调度，使得Wi-Fi网络更加稳定和可靠，不易掉线。支持UEQM的测试，CMX500可以模拟非对称调制方式的数据流，验证终端的接收机性能。

CMX500支持Wi-Fi 7和Wi-Fi 8中的MLO测试。CMX500模拟多频段的AP输出，建立和MLD的信令连接，对设备进行功能验证、吞吐量测试、时延测试、功耗测试、辐射测试等场景。

Wi-Fi技术在家庭、办公网络、商业区、体育场等场所承担着非常重要的网络服务任务。新的Wi-Fi标准对协同工作的增强，让Wi-Fi的网络服务从早期的简单易部署，到极致的速度体验，走向更加稳定、更低时延、更可靠的网络。R&S公司的无线综测仪产品紧跟技术的发展和迭代，为Wi-Fi的发展，从技术演进到产品落地提供完整、成熟的测试方案，欢迎联系安泰测试获取更多！