DFS测试浅析

DFS测试浅析      软件测试

 

一、DFS系统测试要求

 

从根本上说，DFS是一种信道分配方案，设备通过DFS功能动态地选择或改变工作频率，以避免其对其他系统，尤其是雷达系统的干扰或避免其他系统对自身的干扰。

        FCC Part 15 Subpart E规定，工作在5.25～5.35 GHz和5.47～5.725 GHz的U-NII（Unlicensed National Information Infrastructure）设备，应当具备DFS雷达检测机制。ETSI EN 301 893标准也对工作在此频段的设备做出了相同的要求。另外，加拿大、澳大利亚和亚洲的日本、韩国也都对DFS制定了相应的标准和规范。由于工作在5 GHz频段的无线通信设备类型较少，目前，DFS测试的对象主要是802.11a、802.11n等工作在5 GHz频段的Wi-Fi设备。应Wi-Fi联盟的要求，FCC还专门发布了备忘录FCC 06-96，对DFS的测试进行了详细规范。

测试项的测试内容说明如下：

（1）工作信道的均匀分布：要求被测设备（UUT：Unit Under Test）在5.25～2.35 GHz和5.47～5.725 GHz频段等概率地选择工作信道。

（2）雷达信号检测带宽：从UUT工作信道的中心频率开始，以1 MHz步长增加（或减少）雷达信号频率，观察UUT的反应，直到UUT无法检测到雷达信号，以获得UUT能够检测到的雷达信号的频率范围。

（3）初始信道可用性检测时间：UUT在完成开机操作后，应该对当前工作信道进行1分钟检测，观察UUT的信道检测机制，UUT应当在完成1分钟的信道检测之后才开始发送射频信号。

（4）信道可用性检测：UUT在完成开机操作后，将对当前工作信道进行1分钟检测，本测试项要求在1分钟信道检测时间的最初和最后时刻在UUT工作信道发送雷达信号，由于雷达信号的出现，UUT在完成1分钟检测之后，应当不在该信道发送射频信号。

（5）信道迁移时间：UUT与其相关联的设备进行业务传输时，在UUT工作信道发送雷达信号，从雷达信号停止发送开始计时，UUT（如果UUT是主设备，则包括与之相关的所有从设备）应当在限定时间内停止在该信道进行业务传输。

（6）信道停止传送时间：UUT与其相关联的设备进行业务传输时，在UUT工作信道发送雷达信号，从雷达信号停止发送开始，在该信道上的传输时间总和不能超过限值。

（7）信道不可占用周期：UUT在某一信道检测到雷达信号之后，不能在该信道进行业务传输的时间限值。

（8）检测门限统计性能测试：在UUT工作信道以规定的电平值发送指定的雷达信号，该测试需要在相同的条件下重复进行多次，以统计UUT能够检测到的雷达信号的概率。

 

二、DFS测试解决方案

 

          由于DFS测试开始的时间较晚，目前国际上还没有统一的测试方案，文章将结合FCC和ETSI的DFS测试要求，给出一套DFS的测试系统解决方案，可用于实现DFS的全自动测试。

        尽管FCC和ETSI对雷达信号的要求不同，但对于相同的测试项目，二者的测试方法一致。因此，本小节将重点针对FCC的测试要求阐述DFS测试系统的构成和工作原理

DFS测试中被测设备类型被分为三类，不同类型的UUT使用不同的测试连接方案。主设备（Mas-ter）使用图1所示的系统解决方案，测试过程中向UUT发送雷达信号，测试结果显示为UOT在雷达信号出现前后的时域波形变化。对于不带DFS功能的从设备（Client），可使用图2给出的系统解决方案，测试过程中，向与UUT相关联的Master设备发送雷达信号，在Master-设备对雷达信号做出反应后，观察UUT的行为，测试结果显示为整个信道在雷达信号出现前后的信号时域波形变化。对于带有DFS功能的从设备，根据测试项目的不同，分别选择图1或图2进行测试系统连接。

        无论测试使用的是哪种测试连接方式，框图中各设备所起的作用不变。矢量信号分析仪的作用包括两方面，一是在调试产生雷达信号阶段验证各种雷达信号，特别是线性调频脉冲（Chirp）雷达信号的频域和时域波形是否满足测试要求；另一方面，用来显示和记录测试结果。仪表选用R&S公司的FSQ26。

        对于雷达信号发生器，尽管目前市场上能够产生脉冲信号的设备非常多，但由于测试时使用的雷达脉冲信号特殊，信号的多种参数都需随机选取，且雷达信号参数的变化很快（微秒级），还要控制脉冲信号的个数，目前，没有任何一款脉冲信号发生器能够直接产生DFS测试所需的信号。本系统选用了R&S公司的脉冲信号发生器SMF100A，通过对其进行编程控制，产生测试需要的雷达信号。

        主控PC上装有测试软件，能够控制雷达信号发生器按照要求在指定的时间发送雷达信号，并同时控制信号分析仪正确地记录测试结果。

        另外两台控制/显示计算机的作用，就是用来与UUT之间传送指定的视频业务流，监控视频业务流的传输情况，并能实时跟踪被测设备的工作状态。由于本测试对时间精度要求很高，铷钟能够为信号源和频谱分析仪提供良好的参考时间信号，提高测试精度。

        在进行测试时，UUT的输出功率设置在最大值，通常大于20 dBm，而雷达干扰信号的强度则低于-60 dBm，为了能够在测试结果图中准确分辨出雷达信号与UUT的信号，不能将频谱分析仪、雷达信号发生器以及被测设备简单地连接在一起进行测试，测试系统将通过调整各个衰减器的衰减值，使频谱仪上显示的各个信号的强度关系为：雷达信号最大，UUT信号其次，而与UUT进行关联的设备信号强度最低。

 

原文转自：http://www.ltesting.net