Méthode de test des performances du pont AH-WiFi HaLow

1 Aperçu
Cet article décrit comment tester les performances Tx/Rx du module AH sur la carte de solution, avec ou sans instrument de test. Les résultats des tests peuvent servir de base pour améliorer les performances de la carte de solution.
2 Préparation aux tests
2.1 Paramètres du port série
La configuration du port série est effectuée conformément à la figure ci-dessous.

Figure 2-1 Configuration des paramètres du port série

De plus, veuillez noter que le nouveau mode de ligne est sélectionné. Prendre

Figure 2-2 Sélectionnez le nouveau mode de ligne

Pour tester si le port série est normal, entrez AT+, et il s'imprimera comme indiqué ci-dessous :

Figure 2-3 Écho de la saisie AT+

Si ce n'est pas imprimé, cela signifie que l'entrée du port série est incorrecte et que vous devez nous contacter.

2.2 Introduction aux commandes du port série
(1) Entrer/sortir du mode test
at+test_start=1 ou 0
Après être entré en mode test, le mode par défaut est le mode rx ;
Cette commande n'est pas enregistrée lorsque l'alimentation est coupée ;
(2) Régler la fréquence centrale
at+lo_freq=908000
L'unité est Khz, 908000 signifie 908M, 921500 signifie 921,5M ;
Cette commande n'est pas enregistrée lorsque l'alimentation est coupée ;
(3) Définir la bande passante
at+bss_bw=8 ou 4 ou 2 ou 1
Les quatre bandes passantes prises en charge sont : 8 M, 4 M, 2 M et 1 M. Il est recommandé que la valeur de réglage soit cohérente avec la situation réelle de la solution ;
Cette commande est enregistrée lorsque l'alimentation est coupée. Veuillez noter qu'elle doit être restaurée après modification ;
(4) Régler pour entrer/sortir du mode Tx
at+tx_start=1 ou 0
Cette commande n'est pas enregistrée lorsque l'alimentation est coupée ;
(5) Définir l'adresse MAC
at+mac_addr=0
Entrez en mode test pour faire Rx Le test nécessite de définir mac_addr sur 0 ;
Cette commande n'est pas enregistrée lorsque l'alimentation est coupée ;
(6) at+tx_mcs=255 ou toute valeur de 0 à 7

Par défaut, tx_mcs=255, ce qui signifie que mcs est automatiquement commuté en fonction des conditions du canal ; le définir sur une valeur comprise entre 0 et 7 signifie que ce mcs est fixe ; en mode test, 255 sera envoyé via mcs7. Lors des tests Tx/Rx, il est recommandé de définir mcs=1, c'est-à-dire fixé à 1, pour éviter que mcs7 ne puisse être décodé lorsque les performances de la réception sont faibles, ce qui entraînerait des résultats de test incorrects ; cette commande sera sauvegardée après une coupure de courant. Notez qu'une fois le test terminé, mcs doit être rétabli à 255 pour éviter d'être fixé à mcs1 en utilisation réelle. Fixer à mcs1 affectera l'utilisation réelle ;

(7) Définir la liste des canaux à +chan_list=9080, 9160, 9240 Cette commande permet de définir la liste des canaux à utiliser, l'unité est 100Khz, 9080 signifie 908M ; définir en fonction de la situation réelle de la solution ; le résultat de la configuration de cette commande sera enregistré après la mise hors tension. Veuillez noter qu'il sera restauré à la valeur d'origine après le test ;

(8) Démarrer l'analyse du bruit de fond à + acs_start = 1 Cette commande démarre l'analyse automatique du bruit de fond et vous pouvez voir la valeur minimale (min), la valeur moyenne (avg) et la valeur maximale (max) du bruit de fond (bgr, backgroundrssi) de chaque canal ; Cette commande ne sera pas enregistrée lorsque l'alimentation est coupée ;

3 éléments de test
3.1 Éléments de test basés sur des instruments
Test de tonalité unique du câble 3.1.1Tx
1. At+test_start=1 // Entrer en mode test
2. At+lo_freq=915000 // Ici, 915M est utilisé comme exemple. Il est recommandé de couvrir les limites supérieure et inférieure de la bande de fréquences de travail.
3. At+tx_start=1 //Activer tx
4. at+tx_type=S //S signifie tonalité unique. Par défaut, un signal de -500 kHz doit être envoyé. N signifie Normal (signal de modulation).
5. at+tx_cont=1 // Transmission continue. Notez que si vous souhaitez modifier les paramètres de Tx, vous devez d'abord quitter la transmission continue.

Test du signal de modulation du câble 3.1.2Tx

Figure 3-1 Test du modèle de modulation (l'analyseur de spectre est un N9020 avec licence AH)

Commande de test :
1. At+test_start=1 // Entrer en mode test
2. At+bss_bw=8 //Définir bss_bw, la valeur par défaut est 8M, peut également être modifiée en 2/4M ;
3. At+lo_freq=915000 //Ici, 915M est utilisé comme exemple, il est recommandé de couvrir les limites supérieure et inférieure de la bande de fréquence de travail
4. At+tx_pwr_super=1 // Activer superpwr, il peut produire 25 dbm dans mcs0 et 20 dbm dans mcs7
5. At+tx_mcs=0 //Configurer tx-mcs, tester mcs0 et mcs7
6. At+tx_start=1 //Activer tx
Fonctionnement de l'analyseur de spectre
1. Appuyez sur mode pour sélectionner le WLAN
2. Appuyez sur Entrée, compensez -31 dB (car il faut connecter un atténuateur de 30 dB et une perte de ligne d'environ 1 dB)
3. Appuyez sur le mode de configuration pour sélectionner le sous-mode 11ah
4. Modifiez le centre de fréquence pour qu'il soit cohérent avec la fréquence minimale du DUT
5. Sélectionnez l'analyse de modulation comme élément de test et définissez le temps de recherche dans la configuration/l'avance de la mesure sur 50 ms (la valeur par défaut est trop petite, elle ne peut pas être verrouillée et le diagramme de constellation clignotera)
Remarques,
1. L'analyseur de spectre doit être connecté à un atténuateur (30 dB), sinon l'instrument grillera
2. Observez l'impression pour vérifier si la température de la puce est relativement élevée. Si elle est élevée, cela signifie que la dissipation thermique est mauvaise ;
3.1.3Test de sensibilité du câble Rx
Commande de test
1. At+test_start=1 // Entrer en mode test

2. At+bss_bw=8 //Définir bss_bw, la valeur par défaut est 8M, et elle peut également être modifiée en 2/4M ;
3. At+lo_freq=908000 // Prenons ici l'exemple de 908M. Nous ne pouvons pas tester un seul point, mais devons couvrir tous les canaux de la bande de fréquences de travail.
4. At+tx_start=0 // Désactivez le mode de test tx, qui est désactivé par défaut Fonctionnement de la source du signal (la source du signal est E4438C, avec licence AH)
1. Connectez le PC à la source du signal via un câble réseau, vérifiez l'adresse IP de la source du signal dans l'option utilitaire de la source du signal et connectez-vous à la source du signal via le logiciel WLAN ;
2. Chargez le fichier de configuration ah, qui peut être obtenu en contactant Taixin FAE ;
3. Modifiez l'intervalle de paquet pour qu'il ne soit pas inférieur à 1 ms, définissez la fréquence, la puissance de transmission (définie d'abord sur -40 dBm), bw, mcs et d'autres paramètres, et téléchargez-les sur la source du signal ;
4. Observez le DUT Après avoir reçu le paquet avec succès, enregistrez le nombre actuel de paquets reçus comme nombre de paquets envoyés par la source du signal à chaque cycle ; 5. Appuyez sur le bouton local pour libérer le mode distant de la source du signal, déboguer la puissance de sortie et vérifier quand la puissance de sortie est réduite à 90 % du nombre de paquets envoyés par la source du signal (en raison d'erreurs et de pertes de paquets), et observer rssi et evm ; généralement la sensibilité de 8M mcs7 est d'environ -81 dbm, et 8M mcs0 peut atteindre -95 dbm ; si la valeur mesurée est assez différente de la valeur attendue, vous devez en trouver la raison ; 6. Modifiez la fréquence de test pour couvrir tous les canaux de la bande de fréquences de travail ; 3.1.4Test de sensibilité de l'interface radio Rx Placez le DUT (avec antenne) dans le boîtier de blindage et la source du signal est également connectée à une autre antenne intégrée au boîtier de blindage via un câble. Utilisez la méthode de test de sensibilité pour détecter toute anomalie de sensibilité à chaque point de fréquence de la bande de fréquences de travail. Notez que l'antenne du dispositif testé doit être compatible avec l'utilisation réelle, afin que le résultat du test soit plus proche de l'utilisation normale. 3.1.5 Utilisez un boîtier de test pour remplacer l'instrument lors des tests.
En l'absence d'instrument, vous pouvez utiliser le boîtier de test AH pour tester les performances des câbles ou des prises d'air. Pour connaître les méthodes spécifiques, veuillez consulter le mode d'emploi du boîtier de test et les tests instrumentaux précédents.
Vous pouvez également traiter le boîtier de test comme un périphérique en or et utiliser directement le port série pour effectuer le test de paire Tx-Rx (décrit dans les chapitres suivants). Notez qu'environ 48 dB d'atténuation sont ajoutés à l'intérieur du boîtier de test (les marquages sur le document et le boîtier peuvent ne pas être cohérents, et l'atténuation réelle est d'environ
(48 dB).
3.2 Éléments de test non basés sur des instruments
3.2.1Test de paire Tx-Rx
En l'absence d'instruments de test dédiés AH, afin de faciliter le test de la carte de solution et de résoudre le problème des mauvaises performances Tx et Rx, vous pouvez envisager d'utiliser deux cartes de solution Tx-Rx pair test. Il est recommandé de s'assurer que le côté Rx est ok lors du test du côté Tx, et vice versa.

Si le côté Tx-Rx est connecté via un câble RF, il est recommandé de connecter un atténuateur d'environ 50 dB au milieu. Sans cet atténuateur, l'énergie reçue sera trop importante, ce qui faussera les tests. Si le côté Tx-Rx est connecté à une antenne, il est recommandé de séparer les deux prototypes de plus d'un mètre afin d'éviter une trop grande proximité et une réception excessive de l'énergie. La séquence de commande de test du côté Tx est la suivante :
a) at+test_start=1 // Entrer en mode test
b) at+lo_freq=908000 //Ici, 908M est utilisé comme exemple, et la fréquence réelle prise en charge par le module AH prévaudra
c) at+bss_bw=8 //Ici, la bande passante est de 8 M, et la bande passante réelle utilisée par la solution prévaudra
d) at+mac_addr=0 // Effacer l'adresse mac à 0
e) at+tx_start=1 //Activer tx et entrer en mode tx
f) at+tx_mcs=1 //Définir mcs=1
La séquence de commande de test du côté Rx est la suivante :
a) at+test_start=1 // Entrer en mode test
b) at+lo_freq=908000 //Ici, 908M est utilisé comme exemple, et la fréquence réelle prise en charge par le module prévaudra
c) at+bss_bw=8 //Ici, la bande passante est de 8 M, et la bande passante réelle utilisée par la solution prévaudra
d) at+mac_addr=0 // Efface l'adresse mac à 0
Analyse des résultats :
(1) Si la réception et la transmission des deux Tx-Rx sont normales, l'impression sera celle illustrée dans les figures 3-2a et 3-2b.

Figure 3-2a Impression du côté Tx lorsque Tx et Rx sont normaux

Figure 3-2b Impression du côté Rx lorsque Tx et Rx sont normaux

(2) Si le nombre de paquets reçus par le côté Rx est très faible, il se peut que la transmission du côté Tx soit anormale ;
(3) Si le nombre de paquets reçus par le côté Rx est normal, mais que le nombre de paquets de réponse reçus par le côté Tx est très faible, cela signifie qu'il peut y avoir un problème avec la transmission du côté Rx ;

(4) Si une partie peut confirmer que la transmission est correcte, mais que le RSSI et l'EVM de l'autre partie ne sont pas bons, il se peut que les performances de réception de cette partie soient problématiques ;
3.2.2 Test de sensibilité
La méthode de test Tx-Rx permet de tester la sensibilité du récepteur. Elle nécessite l'utilisation d'un boîtier de test, d'un atténuateur variable et d'un boîtier de blindage (sans boîtier de blindage, des interférences se produiront, rendant les tests de sensibilité imprécis ; sans atténuateur variable, la puissance d'émission du boîtier de test peut être ajustée).
Pour tester la sensibilité, commencez par laisser le boîtier de test effectuer l'émission (placé à l'extérieur du boîtier de blindage) et le dispositif testé effectuer la réception (placé à l'intérieur du boîtier de blindage). Laissez d'abord le RSSI du dispositif testé se situer autour de -40 dBm et enregistrez le nombre de paquets reçus lors d'un cycle d'impression (en conditions normales, tous ces résultats devraient être corrects).
Augmentez ensuite l'atténuateur pour voir à quel point le RSSI est faible, et lorsque le nombre de paquets corrects reçus (paquets reçus moins paquets mal reçus) est réduit à 90 % du nombre de paquets reçus lorsque le signal était important à l'instant, et observez le RSSI et l'EVM (inutile de prêter attention au PER du boîtier de test, cela est dû au fait que le DUT ne répond pas à l'ACK). La figure 3-3 montre la valeur de test de sensibilité du câble du module AH.
Pour les prototypes, vous pouvez envisager de tester directement la sensibilité de l'interface radio. Le boîtier de test est relié au boîtier de blindage par un câble, puis l'antenne est connectée à l'intérieur du boîtier pour diffuser le signal du boîtier vers le dispositif sous test. La sensibilité de l'interface radio se dégrade généralement de plusieurs dB par rapport à celle du câble. Si la détérioration est trop importante, il est recommandé de résoudre le problème et d'optimiser la conception matérielle. Il est recommandé de tester tous les canaux alternatifs.

Figure 3-3 Valeur du test de sensibilité du câble du module AH

En l'absence d'atténuateur réglable, vous pouvez ajuster la puissance d'émission dans le boîtier de test afin de réduire le signal de transmission et d'atteindre l'atténuation souhaitée. Utilisez at+tx_pwr_max=5, 4 ou 3 pour un réglage approximatif (le niveau 4 est inférieur de 15 dB au niveau 5, le niveau 3 est inférieur de 15 dB au niveau 4), puis utilisez at+txpower=6~20 pour un réglage fin (pas de 1, valable pour les niveaux 5/4/3). Si le signal est insuffisant, vous pouvez ajouter une atténuation fixe. Parallèlement, vous pouvez également tenir compte des caractéristiques de fréquence de l'antenne prototype : la puissance d'émission par défaut du boîtier de test (tx_pwr_max=5, at+txpower=20) est utilisée pour envoyer des paquets, parcourir tous les canaux candidats et vérifier la cohérence RSSI de chaque canal du prototype. Si la cohérence est insuffisante, le RSSI de certains points de fréquence est trop faible, ce qui peut entraîner des anomalies de communication.
3.2.3 Analyse du bruit de fond
Le bruit de fond bgr apporté par la carte de solution emi peut être analysé via la commande at+acs_start=1.
En général, l'antenne est connectée pour effectuer un balayage BGR, car elle peut capter le bruit EMI de la carte de solution. Le câble RF protège contre ce bruit, ce qui donne de bien meilleurs résultats. Lors des tests, évitez les sources d'interférences externes, telles que celles des stations de base et d'autres cartes. Un boîtier de blindage est recommandé.
Entrez +acs_start=1 pour afficher l'écho du port série, comme illustré à la figure 2-5. Tous les points de fréquence de la liste des canaux seront balayés. Le nombre de balayages pour chaque point de fréquence dépend de la bande passante. Par exemple, une bande passante de 8 Mbits sera balayée 8 fois, une bande passante de 4 Mbits sera balayée 4 Mbits, etc. Les résultats du balayage Bgr sont visibles dans les colonnes min/avg/max. Il est recommandé de se concentrer sur la moyenne, puis sur la valeur max. Généralement, sous une bande passante de 8 Mbits, la moyenne bgr est relativement correcte lorsque la valeur est inférieure à -90. Si elle est supérieure à -90, il est recommandé d'envisager une correction des interférences électromagnétiques du matériel. Pour 4 Mbits, elle doit être observée à -3 dB sur 8 Mbits, c'est-à-dire que la moyenne bgr est relativement correcte lorsque la valeur est inférieure à -93. Si elle est supérieure à -93, il est recommandé d'envisager une correction. Pour 2 Mbit/s, la valeur doit être de -6 dB sur 8 Mbit/s, ce qui signifie que la moyenne du bruit est relativement bonne lorsque le niveau sonore est inférieur à -96. Si elle est supérieure à -96, il est recommandé d'envisager une rectification. Pour 1 Mbit/s, la valeur doit être de -9 dB sur 8 Mbit/s, ce qui signifie que la moyenne du bruit est relativement bonne lorsque le niveau sonore est inférieur à -99. Si elle est supérieure à -99, il est recommandé d'envisager une rectification.

Figure 3-4 Résultats de l'analyse ACS

Voici un exemple de mauvaise solution de carte causée par les EMI : les résultats du balayage de fréquence de la machine à écran lorsque l'écran est allumé et lorsque l'écran est éteint sont très différents, comme le montrent les figures 3-5a et 3-5b.

Figure 3-5a Balayage de fréquence lorsque l'écran est allumé

Figure 3-5b : Balayage de fréquence avec écran éteint

Dans ce cas, la valeur bgr-avg ne diffère pas beaucoup lorsque l'écran est allumé et éteint, mais la valeur bgr-max diffère fortement, proche de 15 dB. La sensibilité Rx de la carte testée avec un instrument présente également une différence de 15 dB, ce qui correspond globalement à la différence de bgr-max. Par conséquent, dans ce cas, il est recommandé d'identifier la source des interférences électromagnétiques à l'allumage et de trouver comment les éviter.
3.2.4 Mesure réelle de chaque canal

Le bruit de fond est testé dans le boîtier blindé à l'aide du mode de test AH. Ce mode peut ne pas être suffisamment proche du bruit de fond réel de la solution, car l'interface avec la commande principale n'est pas entièrement activée, et des interférences électromagnétiques côté commande principale peuvent apparaître uniquement lors du fonctionnement réel de la solution. Par conséquent, vous pouvez envisager de tester chaque canal dans la solution réelle afin de vérifier son bon fonctionnement. Ce test étant difficile à réaliser dans un environnement blindé, vous devez d'abord vérifier l'absence d'interférences visibles dans l'environnement.
L'idée générale du test est de parcourir la distance requise par une solution, sans être extrême, mais suffisamment éloignée et avec un signal faible (par exemple, rssi-70 dbm), pour visualiser la situation de communication de chaque canal. La fluidité de l'image ou le taux de perte de paquets des statistiques de la couche application permettent d'évaluer le bon fonctionnement de chaque canal. Si certains canaux sont normaux et d'autres manifestement bloqués, une analyse plus approfondie peut être effectuée pour déterminer si le problème est dû à des interférences externes ou à des interférences électromagnétiques (EMI) au niveau de la carte. Si le problème est dû à des EMI au niveau de la carte, vous pouvez vérifier s'il est facile à éliminer. Si c'est facile, essayez de le supprimer pour libérer un maximum de canaux ; si c'est difficile, vous pouvez envisager de supprimer ce canal de la liste des canaux (notez que les listes des canaux des points d'accès et des stations doivent être cohérentes et que les canaux défectueux doivent être supprimés de manière synchrone).
Ce qui suit présente la méthode de commutation manuelle des canaux dans la solution standard pour implémenter les tests de traversée de canaux. Ceci se fait via les commandes AT+ suivantes :
1, AT+CS_EN=0 : désactivez la commutation automatique de fréquence pour éviter d'affecter les résultats des tests de commutation manuelle de fréquence ;
2, AT+CS_NUM=xxx : définir manuellement le point de fréquence de commutation de fréquence, avec 700M comme point de base, si vous souhaitez définir le point de fréquence à 906, il est =206, si vous le définissez à 922, il est =222 ; pas de 1 MHz (car le nombre de bits défini par le protocole n'est que de 8 bits, il ne peut donc représenter qu'un pas de 1 M); après avoir défini CS_NUM, AP communiquera avec STA pour passer au point de fréquence correspondant à CS_NUM après CS_CNT ;
3, AT+CS_CNT=10 : définissez manuellement le nombre de cycles de balise de compte à rebours de commutation de fréquence (la valeur par défaut est 10), définissez AP et STA pour effectuer de manière synchrone la commutation de fréquence après 10 cycles de balise et pouvez maintenir la connexion ; ces commandes sont toutes dans AP Une fois tous les paramètres terminés, vous pouvez voir que la fréquence est coupée avec succès après l'impression pendant un certain temps, puis observer si l'image est bloquée.