Allion Labs/ Alvin Tsai & Chris Wu
從過去以來，室內Wi-Fi一直沒有共通的效能測試標準，因而造成了廠商各自測試及定義，這現象造成了使用者在購買相關設備時無所適從，只能任由產品各說各話，而不同廠牌的產品卻也無比較的共同基礎。直至今年，國際非盈利組織寬頻論壇（Broadband Forum）偕同廠商以及實驗室共同制定了室內Wi-Fi的效能測試標準，並在2019年2月發佈了“首個家庭Wi-Fi性能測試標準《TR-398室內Wi-Fi性能測試標準》（以下簡稱「TR-398標準」）。
寬頻論壇（Broadband Forum）致力於開發寬頻網路規範的非營利性行業聯盟，其中，所發佈的規範包括有線網路標準，如PON，VDSL，DSL，Gfast。其會員囊括了電信營運商、設備供應商、顧問及獨立測試實驗室（ITL），董事會成員更包括了BT、AT＆T、愛立信、諾基亞、ARRIS、Calix、英特爾、德國電信、義大利電信、InCoax、華為、中華電信、中國電信、中國移動等，世界各大電信公司，其地位及影響力不容小覷。
TR-398標準定義，你知多少？
- TR-398根據IEEE規範「802.11ac」提供了具有「802.11n/ac」通過/失敗要求的性能測試項目。
- TR-398是專門針對11n / ac的AP設備發展出的測試。
- 對應的互操作性認證程序分別是Wi-Fi聯盟中對應著「IEEE 802.11n」、「IEEE 802.11ac」的「Wi-Fi 4」和「Wi-Fi 5」。
為何TR-398標準的出現會如此重要？
TR-398標準是業界第一個家用消費型AP Wi-Fi性能測試標準，其測試內容涵蓋範圍全面，測試設置資訊、從測試使用設備與測試環境等相關設置資訊皆有清楚定義，測試結果判別清楚(Pass/Fail Criteria)，能夠高效協助廠商驗證室內家庭路由器的Wi-Fi性能。另，此項標準由Router廠商(ARRIS, CALIX)、全球電信商所主導，系統性地評估室內Wi-Fi設備性能，並定量地將關鍵KPI歸類為接收靈敏度、輸送量、覆蓋、多用戶支援、抗干擾和穩定性這六大維度，未來將成為家用Wi-Fi網路連線效能的統一測試標準。
根據市場研究報告顯示，一般大眾最主要上網的場所是在家中，而現代家庭網路使用重心為通訊與收看網路影音、直播或收聽音樂、線上遊戲及瀏覽論壇為主。然而，因各種型態網路設備的增加，以及用戶使用各種無線裝置的習慣不同，導致對室內Wi-Fi的性能造成了新的挑戰。若家庭中同時有多種智慧設備連網，或多人同時欣賞網路影音及線上遊戲的情況下，對於路由器的穩定度、處理效能及多工分配的能力，都會有越來越高的需求。
| 網路品質表現要求 | ||||
| 頻寬延遲 | 1080P影片 | 4K影片 | 線上遊戲 | 智慧家庭 |
| ＞10M
＜20ms |
＞25M
＜10ms |
＞5M
＜10ms |
＞1M
＜50ms |
|
路由器應用風險導致用戶體驗效果差？
當遇到下列的情況時，可能會造成設備傳輸速度緩慢或與AP斷開連接等狀況：
- 在某些特殊連線角度可能會發生弱訊號的情況
- 同時有許多設備連線至AP。
- 某些頻道無法提供最大的傳輸效能
- 速度較慢的11a / b / g設備和802.11n / ac速度較快的設備同時連接至AP使用。
因此為了避免這些情況發生，影響使用者的體驗，一個完整的效能測試更是不可或缺。
TR-398標準影響範圍
首重是電信商，例如中華電信、AT&T、中國聯通及世界各國的電信商，因其直接面對使用者，因此所搭配使用的AP好壞會直接受到大量客戶立即的回饋。
再來是AP製造商，例如Netgear、D-Link、Linksys及其他世界知名大小廠商，因為TR-398就是100%針對AP設計的效能測試，既然統一標準已經訂定出來，則製造商必定迫不及待想知道自家產品與各家廠商產品之間的差異。
最後是與網路相關的設備廠商，雖然TR-398是針對AP所設計，但反過來說，只要制定出AP的Golden Sample，依照測試方式，將可無限延伸至所有網路相關設備，其影響範圍永無止境。
TR-398標準的測試環境架設以及要求如下所示：
| 測試環境要求 | |
| 紀錄表格 | 紀錄待測物, 系統, 流量生成軟體, 衰減器, 隔離室, 天線等測試環境的資訊。 |
| 網路 | 有線網路必須支援Giga bps以上的速度。 |
| 流量生成軟體 | 接收和分析應使用流量生成軟體完成，能夠生成具有固定數據封包大小的TCP和UDP流量。 |
| 電波隔離室 | 環境雜訊信號功率應小於-100 dBm，由頻譜分析儀測量，接收靈敏度至少為-103 dBm。 |
| 天線 | 如果使用外部天線，天線的方向應調整垂直於水平面。 |
| 位置 | 系統應放置在與待測物相同的高度。 |
接下來百佳泰將帶領您了解BBF TR-398的六大測試類別以及其測試項目，在本篇文章中，我們先介紹類別1：接收器靈敏測試。
- 測試項目：
類別1：接收器靈敏度 (RF Performance)
接收器靈敏度測試（Receiver Sensitivity Test）
接收器靈敏度是指接收器接收和正確解調弱訊號的能力。 該測試提供了相對於待測物和系統之間插入的總衰減的接收器靈敏度的簡化測量。將訊號不斷衰減直到PER大於10％，此時的數值即為接收器靈敏度。
測試要求：
測試中的測量平均值（在所有旋轉點之間）接收器靈敏度（插入衰減）應大於或等於所需的接收器靈敏度，如下表所示。
| Required Receiver Sensitivity for 802.11n & 802.11ac | |||
| Test Index | MCS Index | Modulation | Approximately Receiver Sensitivity (dB) |
| Required (Nss=2) | |||
| 1 | 0 | BPSK | 56 |
| 2 | 7 | 64-QAM | 38 |
讀到這裡，相信讀者對TR-398標準也有了一定的理解，欲了解TR-398標準完整的測試要點及其測試要求，請持續關注百佳泰的技術文章！
延伸閱讀
