Wireless LAN Meßverfahren

Transkript

1 Wireless LAN Meßverfahren Ad-hoc-Netzwerke für mobile Anlagen und Systeme 199. PTB-Seminar und Diskussionssitzung FA 9.1 Meßverfahren der Informationstechnik Berlin, Martin Weiß Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG 1 1

2 u Probleme bei der Messung u (Messungen am Transmitter des DUT) u (Messungen am Receiver des DUT) DUT = Device Under Test 2

3 Probleme bei der Messung DUT aktivieren u Im normalen Betrieb sendet ein DUT keine Daten auf der Luftschnittstelle; dadurch ist keine Messung möglich u Im normalen Betrieb (z.b. unter Microsoft Windows) können bestimmte Parameter des DUT (z.b. Datenrate, ) nicht manuell eingestellt werden u Falls auf dem DUT (z.b. in einem Mobile) kein Zugriff möglich ist, kann keine manuelle Konfiguration erfolgen Test-Mode ist sinnvoll 3

4 Probleme bei der Messung Beispiel einer Test-Mode-Software u Engineering- Tools oft nicht sehr stabil u Nicht für alle Chipsets vorhanden / verfügbar u Teilweise sehr teure Lizenz- Gebühren 4 Wunsch nach realem Testbetrieb

5 Probleme bei der Messung Vorschlag für einen realen Test TALK / DATA TALK RS CS TR RD TD CD u Messung ohne DUT-Zugriff möglich u Gleichzeitiger Test von Tx und Rx 5

6 u Messung der Leistung (maximale Leistung, Leistungsregelung, ) u Messung im Frequenzbereich (Spectrum Mask, Spurious, Frequenzfehler,..) u Messung im IQ-Bereich (EVM, Chip Clock,..) 6

7 Leistungs-Messung u Zur Messung der Leistung können klassische Leistungsmesser oder z.b. Spektrumanalysatoren verwendet werden. u Bei einem realen Netzwerk-Verkehr kann die Leistung am besten mithilfe einer breitbandigen Messung im Zeitbereich ermittelt werden. u Dabei muß über die minimale Paket-Länge gemessen werden! 7

8 Leistungs-Messung Beispiel 54 Mbit/s OFDM 8

9 Frequenz-Messung u Zur Messung der Spectrum Mask und der Spurious Emissions kann ein Spektrumanalysatoren verwendet werden. u Zur Messung des Frequenz-Fehlers kann ein Spektrumanalysator mit eingebautem Frequenzmesser verwendet werden, falls der DUT einen modulationslosen Testbetrieb unterstützt. 9

10 Frequenz-Messung Beispiel 54 Mbit/s Spectrum Mask 10

11 Frequenz-Messung Beispiel Frequenz-Fehler ohne Modulation 11

12 Modulations-Messung (in IQ) u Zur Messung der Modulations-Parameter wird ein Spektrum-Analysator mit IQ-Abtastung und anschließender Demodulation verwendet. u Dabei ist gleichzeitig auch eine Pegel- und Frequenzmessung möglich. 12

13 Modulations-Messung (in IQ) Meßempfänger DSP-Teil 13

14 Modulations-Messung Beispiel 54 Mbit/s, alle Parameter 14

15 Modulations-Messung Beispiel 11 Mbit/s Frequenz-Einschwingen 15

16 u Messungen mit 1 Empfangs-Signal (Minimum Sensitivity, Maximum Sensitivity) u Messungen mit 2 Empfangs-Signalen (Adjacent / Non-Adjacent Channel Rejection) u CCA- / RSI-Messungen ( Kanal belegt -Erkennung / Signalstärke) u Gemessen wird die PER (Packet Error Rate) für bestimmte Pegel am Eingang des DUT. 16

17 Meßmethoden 1. Messung mit einem künstlichen Signal aus einem Signalgenerator und spezieller DUT- Software 2. Messung mit einem künstlichen Signal aus einem Signalgenerator und einer allgemeinen Test-Software 3. Messung mit einem realen Signal (z.b. aus einem Access Point), welches in der Leistung abgesenkt werden kann, und allgemeinen Netzwerk-Mitteln (z.b. ping, iperf, NETIO ) 17

18 1. Spezielle DUT-Software u Der Generator erzeugt ein gültiges WLAN- Signal. u Die DUT-Software empfängt das Signal und prüft, ob die CRC-Summe aufgeht. u Durch Zählen der gesamten Paketzahl und der fehlerhaften Pakete wird die PER ermittelt. PROBLEM: u Falls das Packet die Schicht der CRC- Auswertung nicht erreicht, wird das Paket nicht erkannt Fehlmessung 18

19 2. R&S-WLAN-PER-Software u Der Generator erzeugt ein WLAN-Signal und täuscht der WLAN-Karte durch geschickte Anordnung von Paketen eine 2-Wege- Verbindung vor. u Die Test-Software zählt die Frame-Nummern. u Fehlenden Nummern deuten auf auf verlorene Pakete aufgrund von falschem CRC oder ein komplett nicht empfangenes Paket hin. u Durch Zählen der gesamten Paketzahl und der fehlerhaften Pakete wird die PER ermittelt. 19

20 2. R&S-WLAN-PER-Software u Messung nach a/b/g u Alle Datenraten und Frequenzen u Läuft mit jeder WLAN- Karte ohne Spezialtreiber u Verwendbar mit R&S Signalgeneratoren 20

21 Meßaufbau 1 Signalquelle 21

22 Meßaufbau 2 Signalquellen 22

23 3. allgemeine Netzwerk-Technik IEEE USB DevaSys USB I/O Ethernet USB 3 db TALK / DATA TALK RS CS TR RD TD CD Access Point (AP) db 0.5 db Steps (Wideband) (Wideband) Messung mit einem realen Signal welches in der Leistung abgesenkt werden kann, und allgemeinen Netzwerk-Mitteln (z.b. ping, iperf, NETIO ) 23

24 Spezialfall CCA u CCA = Clear Channel Assessment Fähigkeit des DUT, einen belegten Kanal zu erkennen 24

25 Spezialfall RSSI u RSSI = Receiver Signal Strength Indicator Messen des Received Levels u Software-Wert (8 Bit) u Test durch Anlegen eines Signal mit definiertem Pegel 25

26 Zusätzliche Informationen 26

27 Zusätzliche Informationen u Nähere Informationen zu WLAN: oder allgemein VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT 27