呈上篇我们使用R&S CMW500搭配Z800A来探讨Intel AX210的OTA效能。在执行测试后，我们发现部分潜在问题。例如：在执行6GHz频段的测试时需要将Z800A作为配件安装到CMW500上，并且需额外设定补偿数值后才能执行6GHz频段测试。不仅提升架设复杂度，且有可能因为没设定到额外的补偿数值造成测试数据误差。另外，R&S CMW500与无线AP的兼容性有时不太好，此状况的发生会导致仪器很难与AP建立联机而无法进行测试。最后在执行测试时间较长而导致执行测试效率较低。
为了改善上述的问题与缺点，百佳泰在多方评估后，试着将R&S CMW500改为Anritsu MT8862A来进行Wi-Fi OTA测试，替换后不仅在测试6GHz频段不需要额外安装与设定额外设备，且对于各家AP联机兼容性大幅提升。除此之外，在整体测试时间上也有显著的提升并可更加确保测试结果的稳定性。
Wi-Fi 6/6E是初次将OFDMA技术应用在Wi-Fi协议上，此外Wi-Fi 6/6E也有类似长期演进技术(Long Term Evolution ; LTE)中的资源分配(Resource Allocation)。在Wi-Fi 6/6E则被称为资源单元(Resource Units; RU)；也就是说当20MHz、40 MHz、80 MHz、160 MHz的带宽可切割成不同尺寸的RU，分配给不同需求的用户使用，这样就可以有效地利用频谱。常见的RU尺寸有：26-tone RU、52-tone RU、106-tone RU、242-tone RU、484-tone RU、以及996-tone RU(如下图一)，而每组RU可视为一位使用者，举例来说：当通讯带宽为160MHz且在26-tone RU条件下最多可以同时给予37个使用者进行传输。
图一. 160MHz带宽的RU表
新加入的6GHz频段被分为U-NII 5、6、7、8，而目前在U-NII 5和U-NII 7 频段主要用于地球同步卫星的通讯与点对点的公共服务通讯；在U-NII 6和U-NII 8频段主要用于新闻转播车到电视台之间的通讯。为了避免造成上述的通讯协议被新的Wi-Fi频段给干扰。FCC制定了发射能量的规范(如表一)，需要遵守其规范才可以使用6GHz频段，若是无法符合规范将无法上市。
表一. FCC 针对6GHz频段发射能量的法规
效能比较
早在2020年第四季Intel率先推出AX210 6E无线网卡，当时支持Wi-Fi6/6E的产品相当罕见，且Intel所搭载平台几乎都是在NB上少有手机使用Intel芯片，直到Broadcom在Pixal 6 Pro与Samsung S21 Ultra搭载Wi-Fi6/6E的芯片才渐渐的有手机平台有支持Wi-Fi6/6E，而目前市面上有支持Wi-Fi6/6E仍是少数，且Wi-Fi6/6E为新的协定，其OTA效能好坏也较难评估。
百佳泰实际将Pixal 6 Pro与Samsung S21 Ultra两台手机进行Wi-Fi6/6E OTA测试并观察其效能。透过总发射功率(Total Radiation Power ; TRP)、总接收零敏度(Total Isotropic Sensitivity; TIS)数值与场型图(Pattern)来评估Wi-Fi OTA效能的好坏。
我们在843无反射电波暗室内执行Wi-Fi 6/6E OTA测试，并透过基地台仿真器(Anritsu MT8862A)来建立Wi-Fi 6/6E的联机。图二为手机架设于843无反射电波暗室内执行进行Wi-Fi OTA测试的实际状况。
图二
表二. Pixel 6 Pro与S21 Ultra Wi-Fi TRP效能
表三. Pixel 6 Pro与S21 Ultra Wi-Fi TIS效能
图三为Pixel 6 Pro与S21 Ultra在5GHz频段条件下的OTA整体效能比较图，(a)为TRP结果可观察到红色直方图的S21 Ultra 在TRP效能表现比蓝色直方图的Pixel 6 Pro来的佳，(b) 为TIS其结果也是如同TRP结果 S21 Ultra比起Pixel 6 Pro的TIS结果来的佳。
图三. (a) 5GHz频段TRP比较图、(b) 5GHz频段TIS比较图
而图四则为Pixel 6 Pro与S21 Ultra在6GHz频段条件下的OTA整体效能比较图，(a)为TRP结果则变成了蓝色直方图的Pixel 6 Pro在TRP效能表现比红色直方图的S21 Ultra来的佳，(b) 的TIS直方图同样Pixel 6 Pro拥有的结果较佳。
图四. (a) 6GHz频段TRP比较图、(b) 6GHz频段TIS比较图
再来观察两台手机5GHz频段的TRP与TIS场型图。从图五中的(a)可观察到Pixel 6 Pro整体Pattern较强的位置是在靠近手机听筒位置与屏幕正面(如(a)红色箭头)，(b)则是S21 Ultral的TRP Pattern能量最强位置则是在手机的上下两端与屏幕正面(如(b)红色箭头)。另外由于S21 Ultra TRP能量较强的关系Pattern整体趋势较接近橘红色。(c)与(d)分别为Pixel 6 Pro与S21 Ultra的TIS Pattern，两支手机的Sensitivity较强的位置都是在手机的下端与屏幕正面(如(c)(d)红色箭头)。
图五. Pixel 6 Pro and S21 Ultral Wi-Fi 6 5GHz Pattern
接着是6GHz频段的TRP与TIS场型图。从图六(a)为Pixel 6 Pro TRP Pattern较强的位置是在靠近手机左侧位置与屏幕正面(如(a)红色箭头)，(b)则是S21 Ultral的TRP Pattern能量最强位置则是在手机的左右两侧(如(b)红色箭头)。另外由于S21 Ultra TRP Power较弱的关系Pattern整体趋势较接近蓝紫色。(c)与(d)分别为Pixel 6 Pro与S21 Ultra的TIS Pattern，Pixel 6 Pro的Sensitivity较强的位置都是在手机的左下方而S21 Ultra也是如此。
图六. Wi-Fi 6E 6GHz Pattern
会造成两台手机会有不同OTA效能之原因可能在于天线的效能差异，毕竟要在手机内塞入2.4GHz、5GHz、6GHz三个频段对于天线设计上是个挑战。若天线设计较差的话就会整体OTA效能就会比较差，对于使用者的体验也会不好，所以制造商势必要在每个开发阶段进行Wi-Fi效能验证来确保产品交到用户手上时不会产生问题。
Samsung S21 Ultra 不同tone RU条件下的EIRP与Mask比较
Wi-Fi6初次将OFDMA技术导入在Wi-Fi协议上，对于每个带宽上的发射能量是否有差异至今较无人探讨此问题，而百佳泰对于不同tone RU的条件也已经可以提供验证服务。透过基地台仿真器的设定来观察
- 不同tone RU上的TX power无线效能的表现
- Spectrum Mask观察到不同RU位置上的频谱现象
我们以S21 Ultral为实测对象，将条件定为只有一个使用者及使用6GHz频段，并取整体OTA角度中最强的EIRP来观察其特性，由上面OTA测试结果可以知道当极化为垂直极化极化且Theata轴与Phi轴都为90度时可以得到S21 Ultral 6GHz频段的Max EIRP。
在不同的RU tone的测试结果如下表四。可以观察到当RU tone越小带宽也越小随之EIRP能量也变小，相反的RU allowcation越大则EIRP越大。而会造成在不同tone RU的发射能量有差异的原因可能是当使用较小的tone RU时带宽较窄而导致EIRP的差异。此时为了确保在较低的能量也保有良好通讯质量，此时对于天线的效能要求就会变高。
表四.不同RU ton的 EIRP
接着观察图七 (a)~(d)为单一使用者状况下，不同RU allowcation的Spectrum Mask状态剩下的带宽可以给其他使用者使用。
图七. 不同tone RU的Spectrum Mask
可以看到在不同tone RU的设定状况下，使用者使用的带宽的确会随之改变，在 106-tone RU条件之后的旁波抑制(红色箭头所示)与较大 tone RU不同，我们认为旁波抑制主要目的是要避免邻近使用者受到干扰，若无法符合Mask要求可能会发生同带宽内的不同使用者彼此干扰，故建议要注意此性能。
百佳泰提供Wi-Fi 6/6E OTA 测试服务
透过上述OTA的测试可以提前了解产品的无线效能，进而提早预防效能不佳造成不可挽回的损失。唯有了解产品的无线效能才能有效降低问题的发生。百佳泰可以协助验证您产品的Wi-Fi无线效能，透过TRP与TIS数值与场型进而提前在开发阶段改善或是预防产品效能不好问题，进而提升市场竞争力。
若您有任何产品上的问题或OTA测试相关需求，皆欢迎您与我们联系：cn_service@allion.com.cn，或立即填写窗口联系百佳泰！
