現今常見的無線產品所搭載的Wi-Fi模組都是Wi-Fi 4與Wi-Fi 5,但隨著Wi-Fi聯盟於2020年發佈最新的標準Wi-Fi 6/6E後,越來越多搭載著Wi-Fi 6/6E產品陸續問世。而Wi-Fi 6/6E為使用者帶來的優點包含:更高傳輸速度,更低延遲與大容量等。這些優點剛好與近期較火紅的擴增實境(Augmented Reality;AR)與虛擬實境(Virtual Reality;VR)話題搭上線,勢必在未來會有更多的產品來滿足市場需求。

 

Wi-Fi 6與Wi-Fi 6E的比較

在Wi-Fi 6與Wi-Fi 6E最明顯的差異在於工作頻段,Wi-Fi 6E將可使用到的頻率範圍延伸至6GHz頻段,而Wi-Fi 6的工作頻段使用在2.4GHz與5GHz。在一般使用環境下,2.4GHz與5GHz的頻譜較多人使用。這表示在Wi-Fi 6E的頻段比較不會受到干擾,進而減少與其他產品共存干擾問題。至於其他的特性兩者並無太大差異。

表一:Wi-Fi 6與Wi-Fi 6E無線技術比較表

Wi-Fi 6 Wi-Fi 6E
Frequency Brand 2.4GHz/5GHz 6GHz
Bandwitdh (MHz) 20/40/80/160 20/40/80/160
Modulation Mode OFDMA OFDMA
Highest MCS Rate MCS11 MCS11

由於Wi-Fi 6E使用頻段延伸到了6GHz且可使用完整的1200MHz頻寬,所以過往在2.4GHz與5GHz的Channel表是無法使用的,故有重新針對新頻段的Channel進行編號。請見下圖一:

由於Wi-Fi 6E使用頻段延伸到了6GHz且可使用完整的1200MHz頻寬,所以過往在2.4GHz與5GHz的Channel表是無法使用的

 

由於6GHz的使用頻寬有1200MHz,而在20MHz的Channel就有59個之多,若要將每一個Channel都掃到的話,勢必會花費較多的時間才能與AP建立連線。為了減少掃描Channel的時間Wi-Fi 6E增加了Preferred Scanning Channels (PSC)方式解決,其功能會優先去找尋15個PSC,分別為:5, 21, 37, 53, 69, 85, 101, 117, 133, 149, 165, 181, 197, 213, 229。當使用不同頻寬時還是需將PSC的頻道設定在頻寬內才會使Wi-Fi 6E偵測到並建立連線。

百佳泰 Wi-Fi 6/6E OTA測試服務

在市場上有支援Wi-Fi 6E的產品還不多,且6GHz為新的頻段,不像過去常見的2.4GHz與5GHz的頻段有許多經驗數據可以參考並評估效能的好壞。為確保製造商可以及時驗證Wi-Fi 6E產品與評估效能好壞,百佳泰已經可以提供Wi-Fi 6/6E OTA的測試服務。透過總發射功率(Total Radiation Power ; TRP)與總接收零敏度(Total Isotropic Sensitivity; TIS)數值來評估整體產品效能的好壞。執行Wi-Fi 6/6E OTA會在843無反射電波暗室內執行,並透過基地台模擬器(R&S CMW500搭配R&S Z800A)來建立Wi-Fi 6E的連線。下圖則為Mini PC搭配Intel Ax210 module架設於843無反射電波暗室內執行進行Wi-Fi 6E OTA測試。

Mini PC搭配Intel Ax210 module架設於843無反射電波暗室內執行進行Wi-Fi 6E OTA測試。

 

Mini PC搭配Intel Ax210實際測試OTA數據測試條件在TRP所測試的Data Rate為MCS0,而TIS的Data Rate為MCS11,如下表二:

表二:Wi-Fi 6/6E OTA數據

Standard BM (MHz) Channel TRP (dBm) TIS (dBm)
802.11 ax 2.4GHz 20 6 16.98 -58.1
40 8 12.9 -58.9
802.11 ax 5GHz
20 36 13.69 -60.5
40 38 13.15 -56.2
80 42 13.96 -53.8
160 50 14.52 -53.7
802.11 ax 6GHz
20 37 0.69 -58.2
40 35 3.33 -55.3
80 39 6.37 -51.6
160 47 11.52 -52.7

下圖為Wi-Fi 6/6E TRP比較圖(如圖三),透過長條圖來觀察在不同Standard與BW下TRP數值差異,藍色長條圖為2.4GHz TRP數值、紅色長條圖為5GHz TRP數值、黃色長條圖為6GHz TRP數值,而由圖三可以觀察到在頻寬為20MHz時2.4GHz與5GHz的TRP數值較強,而在6GHz頻段卻比較弱,但隨著頻寬變寬6GHz的TRP數值也漸漸增強。圖三.所觀察到的現象在Wi-Fi 6E的窄頻寬條件下TRP會有較弱的數值,原因在於FCC有針對Client device的發射能量進行規範。其中功率頻譜密度定義為-1dBm/MHz,使得頻寬越窄輻射能量也就越小。圖四為Wi-Fi 6/6E TIS比較圖,也是透過長條圖來觀察在不同Standard與BW下TIS數值差異,藍色長條圖為2.4GHz TIS數值、紅色長條圖為5GHz TIS數值、黃色長條圖為6GHz TIS數值。從圖四可以觀察到:當頻寬越寬為了保持較好的訊號品質所量測到的TIS數值就會相對低。

在Wi-Fi 6E的窄頻寬條件下TRP會有較弱的數值,原因在於FCC有針對Client device的發射能量進行規範。

 

圖五、圖六分別為6GHz Channel 37 的TRP與TIS的輻射場型圖,透過輻射場型圖結果可以了解待測物整體輻射得情況進而得知天線死角。

GHz Channel 37 的TRP與TIS的輻射場型圖,透過輻射場型圖結果可以了解待測物整體輻射得情況進而得知天線死角。

 

OTA測試:協助驗證您產品的Wi-Fi無線效能

透過OTA測試提前了解產品的無線效能,進而提早預防效能不佳造成不可挽回的損失。唯有了解產品的無線效能才能有效降低客訴的發生。百佳泰可以協助驗證您產品的Wi-Fi無線效能,透過TRP與TIS數值與場型進而提前在開發階段改善或是預防產品效能不好問題,進而提升市場競爭力。

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