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  • 【Application Note】解讀各種Wi-Fi網路干擾源與優化策略

    在企業中,無線網路的應用越來越廣泛,而新的802.11ax標準更進一步推動了其成長,無線網路已不再是企業環境中「可有可無」的附加功能;每天,關鍵的業務功能都在無線區域網路中傳輸,因此使用者期望無線網路能夠提供與傳統有線網路相當的速度、容量和功能。 Wi-Fi網路在2.4GHz和5.0GHz頻段上運作(很快也會在6.0GHz頻段上運作),這些頻段是無許可的無線電頻段,因此也可能被其他無線技術使用。由於這個原因,使用其他無線技術的設備可能會同時嘗試在相同頻率上使用,與Wi-Fi設備產生干擾。當出現這種情況時,額外的訊號對Wi-Fi系統來說就會成為干擾;根據我們的調查,有35%的公司表示射頻干擾是他們收到客訴的主要原因,而有60%的公司甚至不確定他們的問題是否由射頻干擾引起;非Wi-Fi干擾會導致傳輸量下降、語音品質惡化和連接中斷,這會迫使你多次返回現場以解決問題,進而影響可信度和未來的業務。了解所有影響無線區域網路部署的因素是必要的。 對所有Wi-Fi頻段進行訊號水平的可視性。 快速辨識干擾設備是哪些? 清晰訊息指出受影響的頻道。 第一次正確辨識並解決干擾問題,您就可以節省時間,不需要再疑難排解上一個問題,而能專注處理下一個問題。 環境中可能的訊號干擾源種類 類比無線電話 類比無線電話是802.11無線區域網路(WLANs)的傳統干擾來源。與數位無線電話不同,類比無線電話使用窄頻傳輸,僅佔據無線頻譜中的一小部分頻寬。因此,即使在其他非重疊的頻道上的接取點(AP)上沒有明顯的干擾,它們仍然可能對在相同頻道或頻率上運行的802.11 AP造成嚴重干擾。 無線頻譜圖 - 下圖為2.4GHz類比無線電話的無線頻譜圖。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 一項實驗室研究發現,在2.412GHz傳輸的類比無線電話(恰好是2.4GHz WLAN頻段上通道1的中心頻率)在靠近接取點(AP)附近開機時,可以有效地使該通道上的無線連接中斷,而其他兩個非重疊通道(6和11)的無線連接影響較小;研究還發現,距離接取點50英尺時,網路傳輸量可能下降99%;距離100英尺時下降20%;距離150英尺時下降5%;研究結論指出,如果類比無線電話靠近AP放置,將會對其所在通道上的無線連接產生明顯影響。 市場上有許多不同製造商生產的類比無線電話,它們在部署802.11區域網路的家庭和企業中被廣泛使用,您可以首先確定和定位造成干擾的類比無線電話的位置。 建議採取的行動方案 一旦成功定位干擾的類比無線電話,您可以採取以下行動,來減少、或消除它們對802.11區域網路的無線頻率干擾: 如果您的802.11區域網路在2.4GHz頻段運作,請避免或停止在與AP相同的頻道使用類比無線電話。相反,嘗試將它們設置在其他非重疊的頻道上;或者,如果2.4GHz無線電話是必需的,並且您需要盡可能多的頻道,請嘗試使用數位展頻(DSS)技術的無線電話,這些無線電話提供更廣泛的範圍、更好的安全性並且干擾較少。 如果您正在使用在2.4GHz頻段運作的802.11區域網路,嘗試使用5.8GHz甚至舊的900MHz類比無線電話,它們使用不同的無線頻段和頻道。 如果您的802.11區域網路在5GHz頻段運作,請避免或停止使用5.8GHz無線電話,而是將它們更換為2.4GHz無線電話。 如果您不介意區域網路性能的最佳化,則可以繼續使用2.4GHz/5.8GHz的無線電話和802.11區域網路,但是建議您盡量增加區域網路AP和無線電話主機之間的距離,以減少它們之間可能產生的無線頻率干擾,這樣做可以降低干擾的可能性,提高區域網路的穩定性和性能。請注意,即使增加距離,仍然可能存在一定程度的干擾,因此建議在安裝和配置區域網路、和無線電話時,進行評估和測試,以找到最佳的設置和布局。 嬰兒監視器 無線嬰兒監視器(數位或類比)使用無線電頻率來傳輸其訊號。這些相同的無線電頻率也被安裝在家庭環境中的無線網路使用。因此,當這兩個競爭系統在相同的無線電頻率上運作時,就會發生無線頻率干擾。 RF頻譜圖 現今市場上許多無線嬰兒監視器使用2.4 GHz頻率,下圖為2.4 GHz頻帶中一款數位嬰兒監視器的RF頻譜圖。 AirCheck G3 和 EtherScope nXG 可以檢測到嬰兒監視器的頻率跳躍分碼多工(FHSS)、直序展頻(DSSS)和單載波模式。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 對於802.11區域網路而言,一般情況下,當嬰兒監視器未使用時,無線頻率干擾並不是個問題。然而,當嬰兒監視器開啟並運作時,尤其是在附近時,它可能對802.11網路產生負面影響。當嬰兒監視器開啟時,它會與使用相同無線電頻率的無線網路競爭頻寬,導致無線網路因為無線頻率干擾而性能下降,反之亦然。對於涉及下載檔案或影音串流的網路應用來說,這種影響尤為明顯。 建議採取的行動方案 一旦成功識別出干擾無線嬰兒監視器,您可以採取以下其中一項或多項措施,以最小化或消除其對802.11無線區域網路造成的無線頻率干擾。 檢查您的無線網路和無線嬰兒監視器使用的頻道或頻率,確保它們不在同一個頻道或頻率上競爭。 由於今天許多無線嬰兒監視器使用的是2.4GHz頻段,盡可能將您的網路使用轉移到5GHz頻段。 如果您不想升級您的無線網路,那麼嘗試選購一個使用900MHz等無線頻率而非2.4GHz的無線嬰兒監視器。 由於嬰兒監視器只有在與無線網路設備安裝在彼此附近時才會嚴重干擾無線網路,請儘可能將無線嬰兒監視器和無線區域網路設備放置在彼此距離較遠的位置上。 藍芽裝置 藍牙技術也是設計用於在802.11區域網路使用的2.4GHz無線電頻段上運作。問題在於,藍牙設備和802.11區域網路基於兩種不同的調變技術,使得它們的無線訊號行為有所不同,很難在同一頻段內互不干擾地運作。藍牙設備採用頻率跳躍展頻(FHSS)調變技術,它們的無線訊號在整個2.4GHz頻段內跳躍於不同頻率之間。而802.11區域網路則在2.4GHz頻譜內使用固定的頻寬,同一時間只在其中一個分配的通道上傳輸。由於藍牙設備的無線訊號隨機跳躍於整個2.4GHz頻段的所有通道,它們對於在同一2.4GHz頻段上運作的802.11區域網路造成了不利影響。因此,無論您的區域網路配置為哪個通道,802.11接取點很難避免藍牙設備在您的網路上運作或附近產生的無線頻率干擾。 RF頻譜圖 - 下圖為一個藍牙設備的RF頻譜圖。 AirCheck G3 和 EtherScope nXG 可以偵測頻率跳躍展頻(FHSS) 的藍芽裝置。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 藍牙設備在接近802.11設備時,尤其是當後者與AP或其他設備之間的距離相對較遠時,可能會導致性能下降,因為訊號強度較弱。 市場上有各種不同製造商的藍牙設備可用,以下是其中一些常見的設備: 筆記型電腦 智慧手機 耳機 頭戴式耳機 滑鼠 鍵盤 插頭 轉接器 揚聲器 藍牙設備在部署802.11 WLAN的家庭和企業中非常常見,被認為是對802.11 WLAN造成RF干擾的一個來源,透過識別和定位無線區域網路中的干擾藍牙設備,您可以解決這個問題。 建議採取的行動方案 一旦成功辨識到干擾的藍牙設備,建議採取以下行動來最小化或消除它們對802.11無線區域網路的RF干擾: 將您的無線區域網路從基於2.4GHz的設定更改為基於5GHz的設定,這將避免來自在擁擠的2.4GHz頻段運作的藍牙設備的RF干擾。 嘗試使用基於Bluetooth 1.2或更高版本的藍牙裝置,這些裝置使用自適應頻率跳躍(AFH)技術,當辨識到干擾時,限制藍牙設備在2.4GHz頻段上使用偽隨機頻率 (pseudo-random frequencies, 限制在2.4GHz頻段上使用的頻率選擇,它會選擇較少被使用的頻率,以避免與其他傳輸產生干擾),這有助於防止藍牙設備對2.4GHz頻段上的其他傳輸產生干擾。 嘗試使用Bluetooth 4.0或更高版本的藍牙設備,這些設備使用低功耗(LE)技術,可以減少對其他設備的干擾。 數位無線電話 市場上許多數位無線電話是在2.4GHz或5.8GHz的無線電頻段運作,而這兩個頻段正好是802.11無線區域網路所使用的頻道或頻率;問題在於這兩者是完全不同的系統,彼此之間無法相互理解,因此,來自這兩種不同系統的無線電訊號會發生碰撞,引起互相的無線頻率干擾;特別是當涉及到2.4GHz的跳頻展頻譜(FHSS)數位無線電話時,這種問題尤為嚴重,因為它們使用跳頻展頻譜的調變方式,它們的無線訊號會在整個2.4GHz頻段內跳躍到不同的頻率上;這種跳頻行為會對附近的802.11無線區域網路造成持續的無線頻率干擾,這種干擾源會導致無線區域網路服務的嚴重中斷和性能下降。 RF頻譜圖 數位無線電話已相當普及,它們廣泛應用於家庭和商業場所,同時也是對802.11無線區域網路造成RF干擾的來源之一。 下面的圖示分別顯示了2.4GHz DSS、2.4GHz FHSS、5.8GHz DSS和5.8GHz FHSS數位無線電話的RF頻譜圖。 對802.11區域網路 (WLAN) 的影響 市面上有許多不同廠商生產的2.4/5-GHz數位無線電話,它們廣泛應用於部署了802.11無線區域網路的家庭和商業場所,您可以透過先識別和定位這些2.4/5-GHz無線電話干擾源,來解決這個問題。 建議採取的行動方案 一旦成功定位到無線電話干擾源,您可以採取以下行動,來最小化或消除它們對802.11無線區域網路的干擾: 如果數位無線電話是FHSS電話,不要浪費時間更改AP的頻道,因為數位無線電話的無線訊號,會在其操作的頻段的所有頻道上擴散,僅僅調整接取點的頻道並不是解決方案。 如果您使用的是802.11無線區域網路,避免在與802.11網路相同的頻段使用無線電話;相反,請將它們更換為不使用2.4GHz或5GHz頻段的新一代DECT電話。 如果您並不十分關注最佳的無線區域網路性能,那麼您可以繼續同時使用2.4/5-GHz無線電話和802.11無線區域網路;但是,請盡量增加無線區域網路裝置與無線電話基地之間的距離,以最小化它們之間可能產生的無線頻率干擾;透過增加距離,可以降低兩者之間的相互干擾程度。 無線攝影機和數位影音監視器 無線攝影機和數位影音監視器通常由三個組件組成:一個視訊攝影機、一個內建的發射器以及一個接收器。這套系統的運作方式是無線攝影機通過內建的發射器將視訊訊號傳送至接收器,而接收器則連接到顯示設備(監視器)或錄影設備,用於觀看或錄影。 許多無線攝影機和數位影音監視器都使用2.4 GHz頻率;與其他非Wi-Fi設備在2.4 GHz頻段運作的情況相同,若將無線攝影機和數位影音監視器安裝在靠近802.11 WLAN的地方,它們可能會對WLAN的正常運作造成干擾;與2.4 GHz頻段運作的其他RF干擾設備不同,無線攝影機或數位影音監視器的內建發射器發出的訊號可以傳輸相對遠的距離,視物理環境而定,通常為200至700英尺(視線可見範圍),且需要使用多個攝影機才能實現對一個區域的完整重疊覆蓋;更糟糕的是,無線攝影機和數位影音監視器在家庭和商業環境中通常持續運作,因此,它們對靠近的802.11 WLANs造成的RF干擾是持續存在的。 RF 頻譜圖 無線攝影機和數位影音監視器有各種形狀和大小,包括無線監視攝影機、間諜攝影機等等。它們廣泛應用於家庭和商業環境中,這些地方部署了802.11 WLAN,因此它們的存在可能對WLAN的性能產生嚴重影響。下圖為使用2.4 GHz頻段的無線攝影機和數位影音監視器的RF頻譜模式。 對 802.11無線區域網路(WLAN)的影響 由於無線攝影機和數位影音監視器廣泛應用於家庭和商業場所中,這些場所同時部署了WLAN,因此這些設備的無線訊號被視為對802.11 WLANs造成無線頻譜干擾的來源;它們可能會顯著降低互聯網應用程式的性能,例如影音串流和文件下載。 建議採取的行動方案 一旦成功辨識出造成干擾的無線安全攝影機或數位影音監視器,建議採取以下措施,以最小化或消除它們對802.11 WLAN造成的無線頻譜干擾。 如果您使用2.4 GHz頻段,避免使用2.4 GHz的數位影音監視器,而是使用在較不擁擠的5 GHz無線頻段中運作的5.8 GHz視訊監視器。 如果您使用5 GHz頻段,避免使用5.8 GHz的數位影音監視器。 檢查數位影音監視器的操作頻道,確保它們與Wi-Fi網路的操作頻道不重疊。 無線遊戲控制器 (手把) 無線遊戲手把是一種無需使用電線的手持式遊戲控制器,利用無線技術,無線遊戲手把讓玩家可以在房間內的幾乎任何地方(距遊戲主機最多30英尺的範圍內)進行遊戲,使遊戲更加自由。 為了提供更好的覆蓋範圍,許多無線遊戲手把在2.4 GHz頻段上操作,與其他在2.4 GHz頻段上操作的非Wi-Fi設備一樣,如果無線遊戲手把安裝在靠近802.11 WLAN的地方,可能會干擾WLAN的正常運作。 無線遊戲手把適用於所有主要的遊戲主機和電腦。以下是一些主要品牌: Sony PlayStation®無線遊戲手把 Microsoft Xbox®無線遙控器 AirCheck G3 和 EtherScope nXG 將透過品牌名稱識別和列出上述遊戲手把。 註:任天堂Wii™、Sony PlayStation 3®和較新遊戲主機的無線遊戲手把是藍牙設備,將被識別為藍牙干擾源。 RF 頻譜圖 無線遊戲手把有各種不同的外形和尺寸,它們廣泛應用於家庭甚至一些部署了802.11 WLAN的企業環境中,它們的存在可能對WLAN造成嚴重的性能問題,下圖顯示了一個使用2.4-GHz頻段的無線遊戲手把發射器的RF頻譜模式。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 無線遊戲手把使用與802.11 WLAN相同的無線頻率,這些設備的無線訊號長期以來被識別為干擾802.11 WLAN的RF干擾源,尤其是在使用它們的家庭和企業環境中,它們可能會顯著降低互聯網應用程式的性能,例如影音串流媒體和文件下載。 建議採取的行動方案 建議採取以下措施以減少或消除無線遊戲手把對802.11 WLAN造成的RF干擾: 嘗試在802.11 AP和無線遊戲手把之間保持 "安全距離",以將干擾降至最低。 檢查無線遊戲手把的運作頻道,確保它們不與802.11網路的操作頻道重疊。 如有可能,考慮使用較不擁擠的5GHz頻段,甚至升級您的WLAN到802.11ax標準。 微波爐 許多家庭和商業場所使用的微波爐通常在2.45 GHz頻率下運作,這大致上是802.11 WLAN中第9個頻道的頻率。當微波爐運作時,從爐內的無線天線發出的訊號波主要會在爐內的外殼內被限制,只有少量泄漏出來,尤其是在舊式微波爐中可能較常見。 對於附近運作的802.11 WLAN來說,微波爐泄漏出來的訊號波是一個RF干擾來源,可能導致嚴重的性能問題。這是因為微波爐泄漏出來的干擾訊號會使Wi-Fi設備等待,直到空中的訊號波清晰,這樣做會導致網路通訊延遲。 此外,干擾的訊號波並不遵循802.11協議的規則,而且具有不可預測性:它們可以隨時出現和消失,干擾802.11 WLAN中設備之間的正常通訊。一項研究發現,微波爐距離802.11存取點(AP)10英尺內運作,可能導致第9頻道(2.45 GHz頻率)的傳輸量下降75%。在相鄰頻道,如第8、第10和第11頻道,也觀察到了顯著的傳輸量下降。這種影響在AP覆蓋範圍邊緣附近更為嚴重。 RF頻譜圖案 - 下圖為微波爐訊號波的頻譜圖案。 (逆變式微波爐使用逆變器來產生微波能量,具有更高的功率輸出和更快的加熱速度,這使得它能夠在不同功率和加熱模式之間進行更細緻的控制) 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 由於微波爐廣泛應用於家庭和商業場所,且這些場所中部署了無線區域網路(WLAN),因此微波爐運作時洩漏出的無線訊號已被確認為對802.11 WLAN造成RF干擾的來源。這些干擾可能會顯著降低基本的網路應用程式,例如檔案下載和影音串流。在最嚴重的情況下,它們甚至可能完全中斷網路連接。 建議採取的行動方案 成功定位干擾的微波爐後,建議採取以下措施以最小化或消除其對802.11無線區域網路(WLAN)造成的RF干擾: 避免在微波爐附近部署802.11存取點(AP)。 在使用無線網路應用程式(例如下載檔案、影音串流、瀏覽網頁)時,確保與運作中的微波爐保持一定的「安全」距離(至少10英尺);距離微波爐越遠,干擾越小。 從微波爐的標籤上找到中心頻率(可能因製造商、品牌或型號而異),並試著將您的無線網路遠離該頻率,將無線網路切換到5GHz頻段,或升級為802.11ax,這不僅可以避免來自於擁擠的2.4GHz頻段中運作的微波爐的RF干擾,還能提供更高的傳輸量。 動作偵測器 (Motion Detector) 動作偵測器是一種使用多種方法來判斷是否有大型物體在某區域移動的裝置,通常作為安全或能源管理系統的一部分使用;雖然許多款式使用紅外線偵測系統,但某些款式則使用微波偵測系統;這種微波偵測系統在2.4GHz頻段進行傳輸,雖然只在偵測到動作時才活躍,但在高行人流量區域或高無線區域網路(WLAN)流量區域中,這些裝置可能干擾WLAN流量,如果設備的傳輸頻率與WLAN所使用的頻道相對應的話。 RF頻譜圖 - 在相對無干擾的2.4GHz環境中,動作偵測器的頻譜圖如下所示。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 對802.11網路的影響取決於動作偵測器附近的行人流量。 由於這項技術只在滿足動作偵測的正確參數時才傳送訊號,在行人流量較低的區域,對WLAN網路的影響將很小;只有在動作偵測器的傳輸頻率在WLAN存取點的頻道寬度內,並且距離WLAN網路足夠近以產生影響時,該裝置可能會造成間歇性的干擾。 如果動作偵測器位於行人流量較高的區域,且其傳輸頻率在WLAN存取點的頻道寬度內,同時與WLAN網路足夠接近以產生干擾,這種裝置類型對WLAN可能會產生顯著影響,幾乎與窄頻干擾器的行為相似。 建議採取的行動方案 一旦成功找到造成干擾的動作偵測器,建議採取以下措施以最小化或消除對802.11 WLAN造成的無線電干擾: 如果可能,將您的WLAN所使用的頻道更換為不受動作偵測器影響的頻道。 考慮從2.4GHz頻段轉換到5GHz頻段,因為這些頻段不會受到動作偵測器的影響。 如果您必須在2.4GHz WLAN中使用動作偵測器,請盡量增加存取點 (AP) 和動作偵測器之間的距離,以最小化它們之間的無線電干擾。 非藍牙無線滑鼠 針對 WLAN 和藍牙網路之間的干擾以及 WLAN 和一些連續發射器技術(如某些無線電話)之間的干擾的一些擔憂,一些公司開發了技術,使其設備能以最小的影響運作於 WLAN 網路上;非藍牙無線滑鼠具備尋找在2.4GHz頻譜中具有最少 WLAN 流量的頻率的能力,以減少對 WLAN 網路的影響。 RF頻譜圖 非藍牙無線滑鼠中的許多產品由羅技(Logitech)製造,採用羅技先進的2.4 GHz無線技術。其中一些具有這項技術的部分型號包括: Wireless Mouse M280 Wireless Mouse M335 MX Anywhere 2 Wireless Mouse M510 Marathon Mouse M705 Performance Mouse MX™ 特別是,羅技先進的2.4 GHz無線技術每秒跳躍250次,並支援雙向資料傳輸和錯誤校正,以維持可靠的無線連接;羅技的架構會自動將您的周邊設備與附帶的USB接收器配對,該接收器連接到您的電腦,同時避免與其他設備的衝突。 羅技使用專有的無線協議,並與高性能的射頻收發器整合使用。這是一款高度整合的單晶片收發器,可在2.4 GHz ISM頻段中運作。 以下是在相對乾淨的2.4GHz頻譜中,非藍牙無線滑鼠的頻譜圖範例。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 因為非藍牙無線滑鼠設計的目標之一,就是最大限度地減少對無線區域網路(WLAN)的干擾,因此在頻譜中擁有一些這些設備的影響應該是較低的;然而,在高度擁擠的2.4GHz頻譜環境中,很可能找不到低水平WLAN流量的頻率,該設備將選擇使用最少使用的頻率,以降低對WLAN的干擾;雖然這可能會引起一些輕微的干擾,但整體上對WLAN的影響應該是較低的。 建議採取的行動方案 一旦成功找到干擾的非藍牙無線滑鼠,建議採取以下措施以最小化或消除其對802.11無線網路的射頻干擾: 確保無線網路在非重疊的頻道上運作,例如:頻道1、6和11,這些頻道通常是無線網路中最常用的頻道,因此其他設備在這些頻道上的使用可能會導致干擾;然而,通常情況下,這些頻道上的無線網路流量相對較少或沒有,這表示在這些頻道上運作的無線網路設備較少,減少了相互之間的干擾。 如果頻譜中存在多個此類設備,請開始移除設備,直到干擾消除。 如果必須與802.11無線網路一起使用非藍牙無線滑鼠,請盡量增加存取點(AP)和無線滑鼠之間的距離,以減少它們之間的射頻干擾。 您可以考慮從2.4GHz頻段切換到5GHz頻段,因為這些頻段不會受到非藍牙無線滑鼠的影響。 RF和窄頻干擾器(Jammer) 干擾器是指透過注入未調變的射頻雜訊來淹沒一個頻率、或一個頻率範圍的任何設備;根據設備的功率,干擾效果的範圍可以是一個小區域或一個大區域,雖然大多數手持設備的操作半徑為10至15米;干擾器的類型可以分為兩大類:窄頻和寬頻,窄頻干擾器通常一次只影響不到5 MHz的頻率,而寬頻干擾器則可以干擾整個無線網路(WLAN)流量的頻段;無線干擾器可以用於干擾2.4GHz頻率範圍內的WLAN或藍牙網路;干擾器也可以透過切斷網路中特定區域的無線連接,防止敏感資料外洩。 射頻干擾器(RF Jammer): 設計用於阻斷工作在2.4GHz頻段的WLAN/藍牙網路。它可以幫助您在網路的特定區域切斷無線連接,防止敏感資料外洩。 窄頻干擾器(Narrowband Jammer): 設計用於阻斷2.4GHz頻段特定頻率上的WLAN/藍牙網路。它可以幫助您在網路的特定區域切斷無線連接,防止敏感資料外洩。 射頻頻譜圖 干擾器在2.410~2.480 GHz頻率範圍內操作,它們的射頻訊號可以在15英尺半徑內傳輸,輸出功率為7 dB。 以下是在相對無干擾的2.4GHz頻譜中,寬頻射頻干擾器和窄頻射頻干擾器的頻譜圖範例。 對Wi-Fi網路的影響 干擾器被設計用於保護重要的工作區域,透過阻斷無線網路,避免敏感資料外洩;由於它們在2.4 GHz頻帶和頻道上運作,這類設備可以成為防止無線網路資料外洩的「防禦」工具,但同時也可能成為一把「雙刃劍」,任何人都可以使用它來干擾無線網路的運作。 由於其精巧的設計,它可以隱藏在口袋、公事包或其他地方,可以攜帶並在網路的任何位置部署,而不會被發現。 建議採取的行動方案 由於RF干擾器在與802.11網路相同的2.4GHz頻帶上運作,以下是建議的措施,以最小化或消除其對802.11無線區域網路的干擾: 定期監測您的無線區域網路,確保沒有RF干擾器對您的無線區域網路造成干擾。 定期進行無線區域網路現場RF調查,以確定RF干擾器的正確位置和使用情況,如果有必要的話。 RF訊號產生器 RF訊號產生器是一種產生重複或非重複的RF訊號的設備,其中一個例子是AirHORN Channel-Signal Generator,這款基於USB的PC產品可幫助使用者測試Wi-Fi天線、RF屏蔽、和無線網路;它是一個射頻(RF)訊號產生器,涵蓋2.4GHz和5GHz的ISM頻段,專為微波和RF應用而設計;AirHORN可以為每個Wi-Fi頻道發射穩定和準確的RF訊號,非常適合天線設計的研究和開發,AirHORN可用於快速評估接收器的性能。 RF頻譜圖 AirHORN Channel-Signal Generator是由Nuts About Nets銷售的專用硬體/軟體解決方案,只有這個產品類別中的設備才會顯示為這種設備類型。 以下是AirHORN Channel-Signal Generator在相對乾淨的2.4GHz頻譜中的頻譜圖範例。 對802.11無線區域網路(WLAN)的影響 若不正確使用,AirHORN Channel-Signal Generator可以產生一個訊號,基本上將2.4或5 GHz ISM頻段的所有Wi-Fi和WLAN流量阻斷,直到它被關閉或切換到其他頻道。 建議採取的行動方案 為了最小化或消除RF訊號產生器對802.11 WLAN的干擾,請遵循以下建議的行動: 定期監控您的WLAN,確保沒有RF訊號產生器對您的WLAN造成意外干擾。 定期進行WLAN現場調查,以確定RF訊號產生器的適當位置和使用方式(如果有必要)。 如果需要使用RF訊號產生器,請只在不與WLAN使用的頻道重疊的頻道上使用。 如果最佳的WLAN性能不是問題,您可以繼續使用RF訊號產生器與您的WLAN一起使用,並盡量增加AP與RF訊號產生器之間的距離,以減少它們的RF干擾。 ZigBee 裝置 ZigBee是一種基於IEEE 802.15.4規範的低成本、低功耗、和短距離無線網狀網路標準;ZigBee設備使用的調變技術在860 MHz、915 MHz或2.4 GHz頻帶上運作;自2005年得到正式批准以來,已經投資數十億美元在ZigBee技術上,並且ZigBee設備已經廣泛應用於家庭和企業中。 典型的應用包括: 家庭娛樂與控制 – 影音系統、智能照明、溫度控制 安全監控 - 用於感應器(門禁、水和電源)、煙霧探測器、智能家電 商業物業管理 - 出入控制、照明、能源監測、HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)暖通空調 工業自動化 - 過程和設備控制、資產/能源/環境管理 RF頻譜圖 對於網管來說,2.4 GHz ZigBee設備引起了關注,因為它們使用與802.11無線網路相同的無線頻率;2.4 GHz ZigBee設備可以在16個非重疊的頻道中選擇其中一個頻道來操作(北美地區為11個頻道),每個頻道寬度為3 MHz,相隔5 MHz;多個ZigBee設備可以同時不同的頻道上操作,以避免相互干擾,每個ZigBee網路通常只使用一個頻道,這樣可以確保網路中的設備之間的頻道衝突最小化。 一般而言,ZigBee網狀網路僅使用一個頻道,一旦設定完成,它會持續使用該頻道,直到手動更改;ZigBee無線電使用非常低的傳輸功率(通常為-3dBm或0.5mW)和接收靈敏度(根據無線電而定,介於-80dBm和-100dBm之間),它的最大傳輸速率為250 Kbps;ZigBee資料封包的大小和長度各不相同,但其目標應用是低工作週期和低功耗;需要注意的是,ZigBee網路產生的流量不像802.11網路那麼多。 對 Wi-Fi 網路的影響 考慮到2.4 GHz ZigBee網路在2.4 GHz頻段中固定使用3 MHz的頻寬,ZigBee設備和802.11設備之間的碰撞機會取決於它們所操作的頻道;如果頻道重疊,碰撞的機會就很高;否則,機會非常低。 建議採取的行動方案 一旦識別出ZigBee網路或設備,建議採取以下措施,以最小化或消除其對Wi-Fi網路可能引起的潛在RF干擾: 嘗試將ZigBee網路設置在未被您的802.11網路使用的非重疊頻道上。 嘗試最大限度地增加ZigBee設備和Wi-Fi設備之間的距離,以減少干擾。 頻率跳躍展頻(Frequency-Hopping Spread Spectrum,FHSS)設備 當IEEE 802.11標準首次獲得認證時,其中包括三種資料傳輸策略:直序展頻(DSSS)、紅外線(IR)和頻率跳躍展頻(FHSS);然而,後來發現為了支援所有這些策略,就需要開發和維護多個不相容的傳輸技術;基於這個事實以及802.11b(支援DSSS)在市場上的占有率超過了FHSS,因此放棄了FHSS策略。 在使用FHSS時,發射器會每秒多次改變訊號的中心頻率,每次跳躍都在發射器和接收器都知道的偽隨機模式下進行。在美國,聯邦通信委員會(FCC)要求至少使用75個獨特的頻率,並且每個頻率的最大停留時間不得超過400毫秒;由於速度僅限於1和2 Mbps,人們發現FHSS和DSSS不僅在通訊上不相容,而且FHSS的訊號還會干擾DSSS的資料傳輸。 RF 頻譜圖 儘管FHSS不是經認證的802.11標準中的主流技術,但一些製造商仍然開發了使用FHSS PHY的商業應用設備,例如POS解決方案。 以下是幾家生產802.11 FHSS設備的製造商: Alvarion BreezeCom Digital/Cabletron Lucent Netwave Technologies Symbol Technologies Proxim Wireless 下圖顯示了一個2.4GHz的802.11 FHSS設備的RF頻譜圖 對Wi-Fi的影響 對於您的Wi-Fi網路而言,802.11 FHSS設備可能對其產生重大或嚴重的影響;由於這些設備以半隨機的方式在整個頻段中跳躍,802.11 FHSS設備的跳頻特性使得在Wi-Fi網路中沒有任何一個頻道被認為是完全不受其干擾的;實際上,802.11 FHSS對您的Wi-Fi網路的影響程度將取決於設備之間的範圍、相對訊號水平、以及每個網路傳輸的資料量。 建議採取的行動方案 一旦成功找到造成干擾的FHSS設備,您可以採取以下措施來最小化或消除其對802.11 WLAN的無線頻率干擾: 不要浪費時間切換AP頻道,因為FHSS設備的無線訊號會在它們操作的頻段中的所有頻道或頻率上擴散。僅僅調整AP頻道並不能解決問題。 如果您使用的是2.4 GHz頻段,請避免或停止使用2.4 GHz的FHSS設備,而是將其替換為5 GHz設備。 如果您使用的是5 GHz頻段,請避免或停止使用5 GHz的FHSS設備,而是將其替換為2.4 GHz的FHSS設備。 如果您使用的是2.4 GHz頻段且必須使用2.4 GHz設備,請儘量使用採用數位展頻(DSS)技術的設備,該技術提供了更廣泛的範圍、更好的安全性,並減少干擾。 如果最佳的WLAN性能不是問題,您可以繼續使用2.4/5 GHz的FHSS設備與802.11 WLANs,但儘量加大AP和FHSS設備之間的距離,以減少彼此之間的無線頻率干擾。 考慮升級您的WLAN到802.11ax標準,該標準不僅提供更好的RF干擾避免機制,還提供更大的傳輸量。 結論 你總是聽到這樣的抱怨:無法看到無線網路、筆記型電腦無法連接、連接不斷斷開、無線網路速度慢;即使有這些抱怨,仍然有越來越多的公司將無線網路的重視程度不斷提升,這使得你需要負起責任,找出如何部署和管理高效的無線網路,並且知道當事情出錯時,責備都會歸咎於你! 解決無線問題不僅僅是在管理界面上監測一些性能統計資料,透過不需要解讀「曲線圖」或手動匹配分類模式,而是依靠行業上最大的分類資料庫和自動模式識別工具,幫助辨識出全球任何無線頻率干擾源,從而最大程度地減少故障排除所需的工作量和時間。 AirCheck G3 和 EtherScope nXG 可以透過觀察這些設備所發出的獨特能量模式,辨識出在你的Wi-Fi網路中運行的各種802.11或非802.11設備,從而簡化檢測、識別、和找到任何干擾Wi-Fi的設備的過程。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 >

  • 【Tech Tip】Wi-Fi 6所使用的技術、與無線網路測試有哪些突破性的改變?

    Wi-Fi 6 引進了許多新的功能,主要目的在於提高無線網路的效率和性能,這是一個好消息,但這些功能的增強,將如何改變我們測試 Wi-Fi 網路的方式呢?當涉及到設計、故障排除和驗證時,將會產生一些變化: 由於 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 正交分頻多重存取) 技術,Wi-Fi 6 網路能夠更好地管理 Access Point 可支援的用戶數量,而不會影響性能;現代的規劃和設計工具需要考慮到這一點,以便在建議特定部署所需的 AP 數量時納入考慮。 Wi-Fi 6 引入了新功能,可以幫助無線網路實現更高的速度,由於較舊版本的 Wi-Fi 不支援新功能,使用舊的 802.11 晶片組的測試人員,需要更新為原生 Wi-Fi 6 收發器,以能夠準確測量無線網路的速度和性能。 未來的 Wi-Fi 6 網路也將能夠使用 6GHz 頻段(通常稱為Wi-Fi 6E),由於目前測試人員使用的 Wi-Fi 收發器僅支援2.4GHz和5.0GHz頻段,因此您將無法看到在 6.0GHz 頻段上運行的任何 Wi-Fi 設備;為了獲得在新頻段上運行設備的可見性,Wi-Fi 測試人員使用的收發器需要更新以支援6GHz頻率,這些變化可能會讓許多人感到擔憂,但沒有必要擔心!NetAlly 已經提供了多個測試工具,可以提供 Wi-Fi 6 的可見性,並繼續努力支援最新的無線網路技術。 為什麼要使用 Wi-Fi 6/6E OFDMA 是 Wi-Fi 6/6E 中最大的增強功能、如果不是最大,也是不可忽視的增強功能之一。 介紹 是時候升級您的Wi-Fi網路了嗎? 最流行的無線網路技術之一的最新版本,於2021年5月最終獲得認可和發布;雖然 Wi-Fi 6 接入點和客戶端已經存在一段時間,現在 6GHz(6E)企業級 AP 正在廣泛供應;但是,Wi-Fi 6/6E 比 Wi-Fi 5 好很多嗎? 它與舊版Wi-Fi有何不同? 更重要的是,作為網路所有者,是否應該趕快升級? 讓我們一起來探討一下。 WI-FI 6/6E 的新功能 Wi-Fi 6/6E 帶來多項技術的增強,不僅有助於提高吞吐量,還極大地提高了流量管理效率,使其在需要高客戶端容量的環境下表現更佳,例如體育場館、會議中心和智能建築物等地方。 正交分頻多重接入 (OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiple Access) OFDMA 是 Wi-Fi 6/6E 中引入的最大增強功能,這項技術重點在透過將通道劃分為「資源單元」(更小的子通道),使AP能夠與多個用戶端進行同時通訊,以提高流量管理效率;根據客戶端流量需求,AP 可將整個 20MHz 頻道分配給一個單獨的客戶端,或者可以將頻道分割為多個用戶端同時使用。 為什麼要使用 Wi-Fi 6/6E 這就好像把一條寬敞的單車道公路,轉變成多車道公路一樣;舊版的 Wi-Fi 只允許一個設備在同一個頻道上進行通訊,OFDMA 對於低帶寬應用程序(如IoT傳感器)就非常地理想,因為它允許更多的 Wi-Fi 設備在同一個頻道上進行同時通訊,這可以轉換為更好的性能和更快的速度。 例如,在一個20MHz的通道上,OFDMA可以彈性地將其劃分為四個較小的資源單元 (3個4MHz、一個 8MHz);當一個設備需要更多的頻寬時,AP 又可以將整個 20MHz 的通道分配給該設備;而當多個設備需要使用通道時,AP 則可以彈性劃分資源單元並同時提供服務,從而更有效地使用通道頻寬。 多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO, Multi-User Multiple Input Multiple Output)的增強 MU-MIMO 最初是在 802.11ac 中引進的技術,但現在已經得到增強;最初,MU-MIMO 允許在同一頻道上使用多達四個 RF 電流,將多個訊框同時傳輸給不同的客戶端,僅支持下行網路;而 Wi-Fi 6/6E 增加支持多達八個空間流 (spatial stream, 註1) 和上行網路傳輸的功能。 註1、空間流 (spatial stream) "spatial stream" 是指在無線通訊中使用多個天線,在同一時間傳輸不同的資料流的技術;在 MU-MIMO 中,每個空間流都是由一個天線對應一個獨立的資料流,每個空間流都能夠增加傳輸速度和容量,並且能夠為多個設備提供更好的無線網路性能;簡單來說,"spatial stream" 就是透過多個天線傳輸多個獨立的資料流以提高傳輸速度和容量的技術。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 就像 OFDMA 一樣,可以將其視為從只能單向通行的四車道公路,轉移到允許雙向流動的八車道公路;MU-MIMO 透過允許更多的 Wi-Fi 設備,在單個頻道上同時通訊來增加容量和效率,這將轉換為更好的性能,特別適用於關鍵任務、高頻寬應用,例如:語音通話和影音串流。 重疊基本服務集(OBSS, Overlapping Basic Service Set) 在早期版本的 Wi-Fi 中,試圖連接到網路的設備使用“先聽後說”的過程,這意味著它們必須在傳輸之前“聆聽”頻道上的任何訊息 (noise),如果頻道上有任何訊息,即使該訊息來自遠處的網路,它們也必須等待頻道清空後才能進行傳輸,這是為了避免潛在的干擾;OBSS 使接入點能夠使用“顏色”來唯一標識 Wi-Fi 網路,如果在頻道上偵測到其他流量,但它與本地 Wi-Fi 網路的顏色不同,則設備可以忽略它並繼續傳輸。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 當與 OFDMA 等其他技術結合使用時,OBSS 可在擁擠的網路中實現更有效的通訊;隨著越來越多的設備使用Wi-Fi網路,它可以幫助提高可靠性並降低延遲。 目標喚醒時間(TWT, Target Wake Time) TWT 的主要目的是改善電源管理,它允許接入點安排一系列時間,以便在預定間隔內讓一個站點“喚醒”以交換數據流,這使得站點可以更長時間地“睡眠”,從而降低能源消耗。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 對於行動裝置和物聯網設備,更長的用戶端設備電池壽命至關重要。 1024-QAM(Quadrature Amplitude Modulation, 正交振幅調變) QAM 是通訊業中用於優化存取量和範圍的調變 (註2) 方案,對於無線通訊,QAM是一種訊號,其中相位相差 90 度的兩個載波被進行了調變,其輸出由振幅和相位變化組成,這些變化形成了傳輸的二進制“位元”的基礎,這些位元使我們在設備上看到了訊息,透過同時變化無線電波的相位和振幅,該技術透過將更多數據納入每個傳輸中來提高頻譜效率。 註2、調變 (Modulation) 訊號調變是一種在通訊系統中使用的技術,用於在載波訊號中,傳輸數位或模擬訊號;透過調變,通訊系統可以將一個低頻的原始訊號,轉換為高頻的載波訊號,進而在空氣傳輸,接收端再將其解調回原本的低頻訊號。在調變過程中,原始訊號可以透過改變載波訊號的某些屬性(例如頻率、振幅、相位等)來傳輸;常見的訊號調變技術包括:相位移鍵(PSK)、正交振幅調變(QAM)、頻移鍵(FSK)等。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 之前的 Wi-Fi 標準(802.11ac)使用256-QAM,允許傳輸8個位元;而1024-QAM使用10個位元,使得Wi-Fi 6/6E 存取點和設備的資料傳輸速率提高了25%。 較長的OFDM符號 (註3) OFDM 是一種在無線電波中傳輸大量數位資料的技術,這種技術透過將無線電訊號分成多個較小的子訊號,同時以不同頻率傳輸到接收器上;可以這樣想,假設您是一家公司透過貨運公司運輸產品,您可能只有兩個選擇:租用一輛大卡車、或多輛小卡車,這兩種方式都可以運載相同數量的貨物,但是如果一輛大卡車在途中受損或遺失,整個物流都會受到影響,但是用多輛小卡車,這種風險就可以減小。 註3、OFDM Symbols OFDM Symbols 是用於無線電訊號傳輸的技術,它可以將一個較大的頻率帶分成多個較小的子載波,這些子載波可以同時傳輸不同的資料;OFDM Symbol 指的是一個 OFDM 符號,它是由多個子載波組成的單位;OFDM Symbol 的長度取決於所使用的無線電技術和頻段。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 老一代的 Wi-Fi 使用短保護間隔 (short guard intervals, 註4) 和OFDM符號,Wi-Fi 6/6E則引入了更長的保護間隔、和四倍大的 OFDM 符號;回到我們的比喻,這就像是讓我們的小卡車變得更大一點,每輛卡車都能夠運載更多的貨物,提高交付效率;在 Wi-Fi 6/6E 中,更長的 OFDM 符號可轉換為增加頻域效率和容量。 註4、保護間隔 (guard intervals) 在OFDM系統中,保護間隔 (guard interval) 是指在兩個OFDM 符號之間插入的空閒時間,以防止符號之間的干擾。這可以讓訊號穿過多重路徑環境時,具有更好的響應。 支援三個頻段 你可以認為這是 Wi-Fi 6/6E 引入的第二個最大的增強功能,儘管有些人會說這比 OFDMA 更重要;與僅支援 5GHz 頻段的 Wi-Fi 5 (802.11ac) 不同(當連接到 2.4GHz 頻段時,你正在使用 802.11n),Wi-Fi 6/6E 可以在所有三個頻段運行: 2.4GHz - 提供 14個20MHz頻道的存取(僅有3個非重疊頻道) 5.0GHz - 提供25個20MHz頻道的存取 6.0GHz - 提供59個20MHz頻道的存取 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 這是一個非常重要的變革!802.11ac 只提供了 25 個 20MHz 頻道,而 Wi-Fi 6/6E 現在提供了98個 20MHz 頻道,擁有更多可用的頻道將有助於降低同頻道、和鄰頻干擾問題,並允許更大的頻道寬度 (40MHz,80MHz,甚至160MHz) 的增加使用。 註:可使用的頻道數量將因規管區域或國家而有所不同;台灣的Wi-Fi頻道是由國家通訊傳播委員會 (NCC) 管理,使用2.4GHz和5GHz頻段,目前尚未開放 6GHz頻段 ,頻道如下 (台灣相關規範可上NCC搜尋「低功率射頻電機技術規範」): 5250~5350MHz: CH52 5260MHz、CH56 5280MHz、CH60 5300MHz、CH64 5320MHz 5470~5725MHz: CH100 5500MHz、CH104 5520MHz、CH108 5540MHz、CH112 5560MHz、CH116 5580MHz、CH120 5600MHz、CH124 5620MHz、CH128 5640MHz、CH132 5660MHz、CH136 5680MHz、CH140 5700MHz 這個頻段與軍方和氣象用都普勒雷達頻率相衝突,在軍方優先民間次之的邏輯下,若是要使用這些頻率,就必須搭載 DFS 和 TPC(EIRP值大於500mW之設備)功能 (註5, 註 7),當裝置感測到目前頻率有其它人在使用時,必須能夠跳開改採其它頻率。 5725~5825MHz:這個頻段只能在室內使用 CH149 5745MHz、CH153 5765MHz、CH157 5785MHz、CH161 5805MHz、CH165 5825MHz 註5、TPC TPC 技術為傳輸功率控制(Transmit Power Control),是一種在 Wi-Fi 無線網路中,用來自動調整發射功率的技術;TPC 技術可以自動控制發射功率,以適應現有的無線環境;這種技術有助於避免電波干擾和電磁輻射問題,同時還可以提高 Wi-Fi 網路的穩定性和性能;在 Wi-Fi 網路中,TPC 技術通常是由設備的無線電路控制器來實現的,這些設備可以通過測量訊號強度和距離來自動調整發射功率。 6.0GHz頻段的其他功能 Wi-Fi 6/6E 相較於舊版 Wi-Fi 的另一個優勢是 - 獨占6.0GHz頻段,換言之,舊版Wi-Fi無法支援此頻段,這提供了引入全新功能的機會,而不必擔心向舊版Wi-Fi標準的後向相容性。 自動頻率協調(AFC, Automated Frequency Coordination)(註6) Like the 5.0GHz band the new 6.0GHz band is a shared medium that is not only used for Wi-Fi, but also used for other services. Some examples of incumbent services include: 就像 5.0GHz 頻段一樣,新的 6.0GHz 頻段是一個共享媒介,不僅用於 Wi-Fi,還用於其他服務,一些現有服務的例子包括: 因此,美國聯邦通訊委員會(FCC)(以及世界各地類似的監管機構)設定了一些限制,以防止對現有服務造成干擾;基本概念是,戶外 Wi-Fi 存取點需要詢問註冊數據庫(稱為 AFC 系統提供商),以確認其操作不會影響現有的 6GHz 頻段用戶;AFC 系統提供商將包含現有 6GHz 的佔用者數據庫,包括地理位置、使用的頻率、功率水平、天線覆蓋範圍等。 註6、自動頻率協調(AFC, Automated Frequency Coordination) AFC 系統由許多註冊的系統提供者提供,AFC 系統提供者需要獲得當地電信監管機構的認可,收集並維護所有 6GHz 頻段使用者的資料庫,包括它們的地理位置、頻率、功率等細節;AFC 系統供應商通常會使用現有的無線電頻譜分析工具來搜集資料,並且需要經常更新這些資料以確保其準確性。 AFC 流程如下: 在傳輸之前,戶外 Wi-Fi 6/6E AP 必須詢問當地的 AFC 系統提供者,以驗證頻率可用性;通訊可以直接從 AP 到 AFC、或透過管理系統進行,AP 必須提供有關其位置、覆蓋範圍、和計劃使用的頻率/功率的所有訊息。 AFC 服務提供者將批准或拒絕請求,並提供可用頻率列表以及其他訊息。 只有在被批准使用所需頻率進行傳輸後,戶外 Wi-Fi 6/6E AP 才能開始進行傳輸。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 就像 5GHz 頻段中使用的 DFS 技術 (註7) 一樣,AFC 設計主要用意在防止 6GHz 頻段中現有技術的干擾;因此,它有助於提高 Wi-Fi 網路的穩定性和性能。 註7、DFS 技術 DFS是指動態頻率選擇(Dynamic Frequency Selection),是一種無線電通訊技術,用於選擇不與現有無線電通訊系統產生干擾的頻道;在5GHz無線頻段中,DFS 技術可用於檢測和避免與雷達等系統的干擾,以確保無線網絡穩定和可靠;當無線設備檢測到雷達訊號時,它必須立即切換到另一個無干擾頻道,以避免對雷達系統造成干擾。 首選掃描頻道 (PSC) 和減少鄰頻報告 由於 6GHz 頻段提供了許多新頻道,因此用戶端設備可能需要更多時間才能找到可連接或漫遊的 AP,畢竟,用戶端設備不僅需要掃描 2.4GHz 和 5.0GHz 頻段以找到要連接的 AP,而且現在還必須掃描 6.0GHz 頻段中的所有 59 個頻道;這是一個問題,因為它可能會導致用戶端在 AP 之間漫遊時失去連接、或在嘗試連接到 Wi-Fi 網路時產生延遲。 有多種解決方案可用來解決此問題,其中一個解決方案是使用“優先掃描頻道”(PSC),這允許在 6GHz 頻段內優先選擇一組 20MHz 頻道,用戶端設備將僅掃描首選通道,而不是掃描整個 6GHz 頻段以找到最佳頻道。 另一個提出的解決方案,也是最受歡迎的解決方案,是“減少鄰頻報告 (Reduced Neighbors Report)”,減少鄰頻報告允許 AP 在 2.4GHz 和 5.0GHz Beacon 或 Probe Response 中 (註8),包含可在 6.0GHz 頻段上使用的 SSID 列表。 總而言之,首選掃描通道 (PSC, Preferred Scanning Channels) 指的是 Wi-Fi 6/6E 設備可事先指定的偏好掃描頻道,讓裝置能夠更有效率地掃描和尋找可用的 Wi-Fi 網路;減少鄰頻報告 (Reduced Neighbors Report) 則是 Wi-Fi 6/6E 設備可減少回報的鄰近網路資訊,進而降低 Wi-Fi 網路之間的干擾。 註8、Beacon 與 Probe Response Beacon 是指 Wi-Fi 網路發送的一種控制幀,通常用於提供網路相關資訊給正在掃描網路的設備,它包含網路的 SSID、加密方式、頻道、額外資訊等。當手機或其他設備打開 Wi-Fi 功能時,就會主動掃描周圍的 Wi-Fi 網路,收到 beacon 後就會顯示出網路的資訊,使用者就可以連上網路了。 Probe Response(探測回應)是一種 Wi-Fi 訊號,當無線設備(例如:手機、平板電腦、筆記型電腦等)掃描 Wi-Fi 網路時,AP(接入點)會回應 Probe Request(探測請求)訊號,提供自己的 SSID(服務設定識別碼)、安全模式、通道、訊號強度和其他相關資訊,讓無線設備可以決定要不要連接該 Wi-Fi 網路。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 這些方法可以加快發現網路的速度,因為用戶端設備可以在不必掃描所有6GHz頻道的情況下,了解6GHz頻段的網路可用性,然後直接連接建議的 SSID 的頻道。 註:儘管簡化鄰頻報告不是 802.11ax 規範的一部分,但許多供應商正在實施這種方法。 一個 Beacon 攜帶多個 BSSID (註9) 過多的 Beacon 資訊是 Wi-Fi 網路中常見的問題,可能會嚴重影響網路效能;當你的接入點傳送過多的 SSID 時就會發生這種情況;對於每個設定的 SSID,接入點都需要傳送單獨的 Beacon 資訊,並以最低的資料傳輸速率進行傳送。這些低速率的資料傳輸會增加無線頻道的使用時間,因此降低網路效能和傳輸量。 為了解決這個限制,並利用舊的 Wi-Fi 技術無法存在於6GHz頻帶的優勢(不需要向後兼容性),Wi-Fi 6/6E 引入了在單一 Beacon 中包含多個 SSID 資訊的功能。 註9、BSSID BSSID 代表基本服務集識別符號(Basic Service Set Identifier),是無線網路中一個唯一的標識符,它用於識別同一個無線接入點(AP)下的多個無線客戶端(STA);BSSID 通常是由 AP 的 MAC 位址和一個定義的數字或字母組成,當無線用戶端掃描附近的 AP 時,BSSID 用於識別每個 AP。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? 不需要為 AP 上配置的每個 SSID 發送單獨的 Beacon,而是發送一個包含有關所有SSID的訊息的單個Beacon訊框,這有助於降低傳輸多個單一 Beacon 訊框所帶來的額外頻寬消耗,從而提高Wi-Fi網路性能。 使用 WPA3 和管理幀保護(MFP)增強安全性 網路安全與以往一樣重要,因此使用 6GHz 頻段的 Wi-Fi 6/6E 設備,現在需要提升安全等級;再次利用在6GHz 頻段上工作的 Wi-Fi 設備不需要向下相容的優勢,Wi-Fi 6/6E 設備在 6GHz 頻段上工作時,必須使用 WPA3 或 Enhanced Open(以 ” opportunistic wireless encryption” 或 OWE 為基礎) (註10);在6GHz頻段上,不支援舊有的加密方法,如WEP、WPA或WPA2。 不僅如此,隨著 Wi-Fi 越來越被用於傳輸關鍵企業資料和語音通訊,Wi-Fi 阻斷服務攻擊(DoS, 註11)的影響也增加了很多倍,為了防止這種類型的攻擊,在6GHz頻段中操作的所有Wi-Fi設備現在都需要使用“MFP 管理幀保護”。 註10、Enhanced Open Enhanced Open 是 Wi-Fi Alliance 定義的安全協定,以 "Opportunistic Wireless Encryption"(OWE)技術為基礎,可以提供加密的無線連接,而無需事先建立安全關聯(SA);這種協定可以在公共 Wi-Fi 熱點等開放的Wi-Fi環境中,提高無線網路安全性的解決方案。 註11、阻斷服務攻擊(DoS) 阻斷服務攻擊(DoS)是指對一個目標系統、服務、或網路資源進行連續或大量的非法請求,以致於該系統、服務、或網路資源無法正常運作,導致合法用戶無法使用相關服務的情況;這種攻擊會造成資源的浪費和損毀,並且對網路的安全和正常運作造成嚴重的影響。常見的DoS攻擊方式包括洪水攻擊(flooding)、協議攻擊(protocol attacks)、佔用資源攻擊(resource consumption attacks)等。 為什麼需要Wi-Fi 6/6E? WPA3-Personal 的推出是一個重要的安全增強,因為它將 PSK 認證替換為同時等值驗證(SAE);SAE 對離線字典攻擊 (offline dictionary attacks, 註12) 具有抵抗能力,並使小型企業和家庭網絡更加安全(企業應繼續使用 802.1X 和 WPA3-Enterprise),再加上對 OWE 的要求,用於在沒有使用密碼的開放網路上加密數據,再加上 MFP,這樣一來,造就了更安全的 Wi-Fi 網路。 注意:舊的加密方法仍將允許在 2.4GHz 和 5.0GHz 頻段使用。 註12、離線字典攻擊 (offline dictionary attacks) 是指攻擊者在不知道目標密碼的情況下,利用預先編製好的密碼字典進行猜測攻擊;攻擊者可以透過暴力破解的方式,將預先編製好的密碼字典中的密碼,逐一與目標密碼進行比對,直到找到相符的密碼為止;這種攻擊方式常用於破解弱密碼,因此在網路安全中,密碼強度的設定十分重要。 總結 當考慮到 Wi-Fi 6/6E 引入的所有新增強功能時,可以明顯看出所有 Wi-Fi 操作方面都可以透過升級進行增強;如果您仍在使用較舊版本的 Wi-Fi,例如802.11n,則升級到Wi-Fi 6/6E將會看到顯著的性能提升,如果您正在使用 Wi-Fi 5(802.11ac),則您將會注意到更高的效率改進,進而轉化為更好的性能。最重要的是,由於OFDMA、OBSS 和 6GHz 等新技術的支援,您將會注意到在非常繁忙的環境中,例如公寓大樓、體育場和會議中心等,網路性能都會有所提高。 如果您反覆優化無線區域網路的架構和配置,卻仍然遇到覆蓋範圍、傳輸量和性能問題,那麼升級到Wi-Fi6/6E 可能確實是您需要的解決方案。 相關產品 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 >

  • 【White Paper】Wi-Fi 漫遊問題的疑難排解

    介紹 你是否注意到,當你站在一個地方時,Wi-Fi網路運作得很好,但當你在建築物內四處走動時,卻會斷線或性能急劇下降?這些問題的原因是Wi-Fi漫遊 (Roaming) 問題,很遺憾地,這是Wi-Fi連接和性能問題最常見的原因之一,畢竟,漫遊行為很難預測,這是支援BYOD(自帶裝置)環境中最困難的部分之一,不僅不同的裝置漫遊方式不同,有時單個Wi-Fi裝置的漫遊行為也會因為運行不同的應用程式、附近有太多的AP導致擁塞,或AP的配置錯誤而改變;好消息是,測試漫遊問題與測試探測行為非常相似(指的是客戶裝置在尋找可連接的Wi-Fi網路時所進行的探測動作,當裝置啟動Wi-Fi功能、或者移動到新的位置時,它會發送探測訊框(probe frames)來尋找附近可用的Wi-Fi網路),因此漫遊問題的疑難排解比看起來要容易得多。 這份 Wi-Fi 疑難排解白皮書將重點介紹如何快速有效地排除「Wi-Fi 漫遊」問題;我們將首先展示如何驗證您是否真的遇到了 Wi-Fi 漫遊問題;接著,我們將展示如何識別 Wi-Fi 漫遊問題最常見的原因,並提供建議,以使您的Wi-Fi網路達到無漫遊問題的狀態。 讓我們開始吧! 驗證漫遊性能 在開始Wi-Fi漫遊問題疑難排解之前,應該先了解它的運作方式,Wi-Fi漫遊是一項技術,讓使用者的終端裝置能夠在保持連接的情況下切換接入點(AP);從連接的AP、到新的AP的漫遊決策,通常由無線終端裝置負責,不同供應商的無線終端裝置使用的漫遊演算法各不相同,但幾乎都涉及評估接收訊號強度指示器(RSSI, Received Signal Strength Indicator),當使用者遠離連接的AP時,訊號強度會降低,終端裝置將RSSI與預定義的閾值進行比較,以確定是否需要漫遊;一旦訊號下降到閾值以下,無線終端裝置將進行離頻掃描,在所有可用的頻道上掃描候選AP,選擇一個具有可接受訊號強度的AP,並透過連接或關聯到新的AP完成漫遊過程;值得注意的是,某些終端裝置還利用其他參數(如AP鄰頻列表、或AP的容量負載)來幫助優化這個漫遊過程。 既然我們了解了Wi-Fi漫遊的基本原理,您可能想知道如何證明您的使用者遇到的Wi-Fi性能問題是否與漫遊有關,最簡單的方法是在漫遊過程中量測您的Wi-Fi連接的性能和穩定性。 在漫遊期間量測Wi-Fi連接的品質,請按照以下步驟進行: 使用專用的測試工具,可以持續量測Wi-Fi連接的品質,該工具可以提供有用的訊息,如品質評分、PHY資料速率、RSSI、雜訊水平、訊噪比、重試率、連接統計、和詳細的測試日誌(這些訊息可用於找出漫遊問題的根本原因)。 確定您要驗證漫遊性能的AP;通常,當使用者在移動時,Wi-Fi連接出現問題的區域中會有一些特定的接入點(AP),這些AP通常被安置在該區域內的不同位置,以提供連續的Wi-Fi覆蓋範圍,當使用者在這個區域內移動時,他們的裝置需要在這些AP之間無縫切換,以維持穩定的連接;因此,這些AP被認為是使用者在走動時Wi-Fi連接問題的關鍵區域,需要特別關注和測試,以確保良好的漫遊性能。 請站在其中一個接入點(AP)的範圍內,使用您的專用測試工具連接到Wi-Fi網路,並開始量測連接的品質。 在主動連接到Wi-Fi網路的狀態下,向您想要漫遊到的AP移動,並確保量測Wi-Fi連接品質被持續進行著。 當您的專用測試工具決定從一個AP漫遊到另一個AP時,您應該會看到以下其中一個結果: 連接的品質變化不大 - 如果在漫遊過程中,Wi-Fi連接的品質變化不大,那就表示使用者報告的問題與漫遊無關。 連接的品質大幅下降 - 如果在漫遊過程中,Wi-Fi連接的品質比之前低很多,那就表示使用者報告的問題確實與漫遊有關。 連接中斷 - 如果在漫遊過程中,Wi-Fi連接中斷,那就表示使用者報告的問題確實與漫遊有關。 辨識 Wi-Fi 漫遊問題的根本原因 在證實使用者報告的性能問題是由Wi-Fi漫遊問題引起後,現在是時候找出問題的根本原因了,Wi-Fi漫遊問題的最常見原因包括: 訊號覆蓋不足 在Wi-Fi網路中存在但未成功連接的裝置 網路擁擠 接入點(AP)配置錯誤 訊號覆蓋狀況 訊號覆蓋不良是Wi-Fi漫遊問題最常見的原因之一,如果建築物中的某些區域在AP之間沒有Wi-Fi訊號(沒有訊號重疊),那麼當客戶裝置嘗試從一個AP漫遊到另一個AP時,它們將與網路斷開連接;許多因素會影響Wi-Fi訊號在環境中的傳播,從而造成覆蓋問題: 訊號衰減(自由空間衰減)– 是由於波的自然擴散而導致的訊號強度損失,隨著訊號距離的增加,訊號強度會減弱。 反射 (Reflection) – 當波射到比波本身更大的光滑物體上時,根據媒介的不同,波可能會彈回另一個方向;反射是802.11a/b/g網路性能不佳的主要原因,因為它會引起多路徑效應,導致訊號強度損失和封包錯誤;而802.11n/ac/ad標準在無線訊號反射的多路徑效應方面相較於過去有所改進,這些新的Wi-Fi標準引入了一些技術和功能 (例如:MIMO、毫米波頻段的使用),可減少多路徑干擾和提升訊號穩定性,以提高整體性能。 折射 (Refraction ) – 當無線電頻率訊號通過密度不同的介質時產生彎曲,從而改變波的方向;最常發生在戶外,因為大氣條件(水蒸氣、空氣溫度變化、空氣壓力變化),訊號還可以透過某些類型的玻璃和其他材料折射。 繞射 (Diffraction) – 是由於RF訊號的部分被物體阻擋所引起的;當RF訊號遇到一個物體時,例如:一個小山丘、或建築物,它會發生繞射現象;這表示訊號將彎曲繞過物體,並在物體的周圍散播;繞射使得訊號能夠繞過物體並傳播到物體的背後,這樣接收器就能夠接收到被物體阻擋的訊號。 散射 (Scattering) – 多次反射現象,當電磁訊號的波長大於訊號所反射、或通過的介質時發生;當訊號遇到像鐵絲網、水泥牆內的金屬網、崎嶇地形等不平坦的表面時,就會發生散射;這導致主要訊號在多個方向上反射並散射,從而降低訊號強度。 在水泥牆內的金屬網是一種被嵌入在牆體中的金屬網結構,它通常由細小的金屬線或網狀結構構成,用於增強水泥牆的強度和耐久性;金屬網具有不規則的表面形狀和孔洞,這些反射和透射的訊號會在多個方向上散射。 吸收 (Absorption) – 如果一個訊號不反彈於物體、繞過物體或穿過物體,那麼就發生了100%的吸收;大多數材料會以不同程度吸收RF訊號,導致訊號強度下降,但最嚴重的吸收物質是:磚牆、混凝土牆和水。 基本上,覆蓋範圍不足會導致漫遊問題;那麼,如何識別覆蓋問題呢?你有幾個簡單的選擇: 在出現問題的區域進行除錯 – 在 Wi-Fi 覆蓋範圍差的已知區域進行除錯是相對容易的,您只需要一個可以量測特定區域所有 AP 訊號強度的工具 (許多工具都可以提供這樣的資訊),量測 AP 訊號強度將使您可以確認是否有任何 AP 之間的區塊沒有訊號覆蓋 (無訊號或訊號強度低於-75 dBm)。 進行場勘測量 – 另一個非常受歡迎的做法,是對整個場地的訊號覆蓋進行量測,而不僅僅是單一位置,這可以透過進行場測來完成;這樣的量測將使您能夠產生Wi-Fi網路覆蓋圖或熱度圖,有多種工具可供您進行場測,其中一些工具將提供對覆蓋範圍和Wi-Fi干擾的基本資訊,同時,這些工具中最先進的工具,將提供對覆蓋範圍、雜訊水平、訊噪比、資料速率、重試率、Wi-Fi干擾、非Wi-Fi干擾等方面的資訊細節以及更多的功能;請注意,強烈建議在部署新的Wi-Fi網路之後進行場地測量,並在之後的幾個月內進行定期測量,這將使您能夠驗證您的Wi-Fi網路是否按照設計運行,並且能夠識別可能導致未來漫遊問題的任何變化。 通常,低覆蓋問題可以通過增加更多的接取點(AP)、使用增益更高的天線、或增加AP的發射功率來解決;然而,請注意增加功率也會增加雜訊水平,因此通常建議選擇更好的天線或更多的AP;如果您決定增加更多的AP,請小心不要添加太多AP,否則您將可能遇到由網路擁擠所引起的漫遊問題。 在Wi-Fi網路中存在但未成功連接的裝置 雖然Wi-Fi網路中存在但未成功連接的裝置對性能的影響,比連接的裝置更多,可能看起來有些違反直覺,但這就是Wi-Fi的工作方式;問題在於,無線電時間(Airtime)可以被定義為Wi-Fi訊號在空中的時間,對於每個Wi-Fi裝置而言可能是不同的,原因在於Wi-Fi裝置使用了一種稱為動態速率切換(DRS)的協議,允許Wi-Fi裝置根據需要在不同的資料速率之間切換(資料速率是資料在通訊頻道上傳輸的速度),通常情況下,DRS對於Wi-Fi是一個好事,因為不同的裝置可能需要不同的資料速率,例如,當頻道條件惡化時,低資料速率的Wi-Fi流量可以保持成功,而高資料速率的流量可能會失敗;無論是距離、牆壁、移動、干擾還是其他原因導致頻道條件不穩定,低資料速率可以使Wi-Fi連接保持可用;然而,一旦使用了不同的資料速率,每個Wi-Fi裝置使用的訊號時間(Airtime)開始改變,基本上,由於Wi-Fi使用半雙工通訊(一次只能有一個裝置進行傳輸),整個Wi-Fi頻道被使用的資料容量,會因低資料速率的流量而佔用更多的訊號時間,而傳輸的資料量卻相同。 現在已經了解了Airtime和DRS的概念,你可能會想知道這與未連接的Wi-Fi裝置有什麼關係,這就是Wi-Fi探測 (probe request) 請求的作用所在,Wi-Fi探測請求是一種由終端裝置使用的Wi-Fi訊框,用於尋找可以連接的AP,當Wi-Fi裝置未連接時,它們一直發送探測請求,因為它們正在尋找可用的Wi-Fi連接;當被探測到的AP屬於終端裝置正在探測的某個網路時,它會回覆一些信息,例如SSID、支援的802.11技術類型、支持的資料速率等,然後Wi-Fi連接過程就開始了。這項技術主要在使您的裝置能夠連接到任何已知的Wi-Fi網路(家庭、辦公室等),而無需手動介入,而當Wi-Fi裝置已經連接到一個AP時,它們只有在啟動漫遊過程時才會發送探測請求訊框,用於尋找新的AP來連接。 這種方法的問題在於探測請求訊框始終使用低資料速率進行傳輸,因此未連接裝置發送的探測請求所佔用的累計時間 (Airtime),往往大於網路數據所佔用的累計Airtime時間。這表示當客戶裝置發送探測請求時,你如何確定未連接的Wi-Fi裝置產生的探測請求數量,是否影響了你的網路的漫遊性能?答案很簡單,你只需要一個能夠追蹤探測請求的工具,市面是有一些工具可以提供這些訊息,但建議使用一個可以自動計算頻道上探測請求數量並提供結果的工具,同時,在分析探測請求擁塞的Wi-Fi環境時,通常最好觀察數量的增加,如果一個裝置的探測請求數量持續增加,那麼該裝置就是問題的原因之一,如果多個裝置顯示探測請求數量增加,那麼就需要更高層次的解決方案。 未連接Wi-Fi的終端裝置,對漫遊過程產生的問題,通常可以透過讓這些裝置連接到訪客網路來解決;如前所述,已連接的裝置不會使用太多的探測請求訊框,因此鼓勵使用者連接到訪客Wi-Fi網路是緩解問題的最佳方法。 擁擠的網路 對於大多數專業的 IT 人員來說,在Wi-Fi網路上添加新的AP以改善覆蓋範圍或性能似乎是第一步;然而,添加新的AP可能會破壞整個RF設計,為網路管理員創造出更多問題而不是解決問題。當添加新的AP時,訊號重疊的範圍將增加(多個AP訊號覆蓋同一區域),因此您可能會發現建築物中的某些區域有來自多個AP的強大Wi-Fi訊號。正如本文所提及的“驗證漫遊性能”一節所提到的,準備漫遊的終端裝置將尋找訊號強的AP進行漫遊,因此如果終端裝置在同一區域內找到多個訊號強的AP,它將面臨決定應該連接到哪個AP的問題(它們都有良好的訊號),這將延遲漫遊過程,從而影響正在使用的應用程序的性能。 當有太多的AP覆蓋同一區域時,還可能發生漫遊過度的情況,這種情況發生時,終端裝置不斷找到訊號更強的AP,因此不斷在AP之間漫遊,從而阻止終端裝置成功連接到網絡。 基本上,擁擠的網路會導致過多重複的覆蓋範圍,進而引發漫遊問題;那麼,如何識別擁擠網路的問題呢?有幾個簡單的選擇: 針對問題區域進行優化 - 在已知的問題區域解決因擁擠網絡而引起的漫遊問題非常簡單,您只需要一個能夠量測特定區域上所有AP訊號強度的工具(許多工具都能提供此訊息),量測AP的訊號強度這將使您能夠確認在AP之間是否存在某些區域,其中包含了來自兩個以上非常強的AP訊號(訊號強度超過-65 dBm),透過量測和確認訊號強度,您可以了解到這種擁擠狀況,並可能需要採取措施來調整AP的位置或配置,以改善Wi-Fi網路的性能和漫遊問題。。 進行整個場地的勘測是另一個非常受歡迎的做法,相較於單一點的測試,這將讓您產生Wi-Fi網路覆蓋圖或熱點圖;有多種工具可供進行場地勘測,其中一些工具將提供基本的覆蓋範圍和Wi-Fi干擾的資訊;而最先進的工具則提供過度覆蓋、雜訊水平、訊噪比、資料速率、重試率、Wi-Fi干擾、非Wi-Fi干擾等方面的資訊細節。需要注意的是,在部署新的Wi-Fi網路(或添加新的AP)後,建議定期進行場地勘測,每隔幾個月進行一次。這將使您能夠驗證Wi-Fi網路是否按照設計運作,並能夠識別可能導致未來漫遊問題的任何變化。 應對因網路擁擠引起的漫遊問題有一個簡單的解決方案:關閉一些AP的無線功能,將它們轉換為入侵感應器、頻譜分析儀、無線訊號捕捉器 (Capture radios)、或其他有用的功能。只需確保關閉足夠數量的AP,以便在任何特定區域中只有一個AP具有顯著的訊號。 AP(接入點)配置錯誤 AP控制器在配置和管理共用網路中的多個AP方面表現出色,但它們並非完美無缺,配置錯誤時常可見,例如,如果網路上的所有AP未配置相同的基本設定,導致漫遊將失敗;以下是您需要確保每個AP相同的一些設定: SSID(服務設定識別碼)- 為了使客戶裝置能夠成功從一個AP漫遊到另一個AP,所有AP都需要傳送相同的SSID;請注意,所有AP的SSID拼寫需要相同,如果存在拼寫錯誤,甚至是大小寫之間的差異,將導致漫遊過程失敗,因為客戶裝置將認為這些AP屬於不同的網路。 安全類型 - 確保每個SSID使用的安全類型,在每個AP上都配置相同的方式;例如,如果你有一個名為GUEST的SSID使用WPA2-P進行安全保護,則需要在網路上的所有AP上應用相同的設置;如果同一個SSID使用不同的安全設置,漫遊過程將會失敗;基本上,即使終端裝置試圖連接到新的AP,由於使用的安全類型不同,它將無法重新進行驗證。請注意,現今許多AP控制器具有專有技術,可以在漫遊過程中跳過重新驗證的步驟,這樣做是為了加快漫遊過程(快速漫遊)。 安全憑證 - 除了確保每個AP上的每個SSID使用相同類型的安全性外,還需要確保使用相同的安全憑證,例如,如果你有一個名為GUEST的SSID,使用WPA2-P安全性,且密碼為ACKG2,那麼所有AP應該使用相同的安全憑證,如果由於某些原因,AP之間的安全憑證不匹配,則重新驗證將失敗,從而導致漫遊過程失敗。 隱藏的SSID - 是一種在Wi-Fi網路中隱藏無線網路名稱(SSID)的設定,這表示無線裝置在掃描可用網路時,無法直接看到該網路的名稱,相對於公開廣播SSID的網路,使用隱藏SSID的網路在一定程度上提高了安全性。 然而,當使用隱藏SSID時,一些終端裝置在漫遊(即從一個AP切換到另一個AP)時可能會遇到問題。這種問題可能會在所有AP都使用隱藏SSID時發生;但更糟糕的是,當一些AP配置為使用隱藏SSID,而其他AP則公開廣播SSID時,問題的根源在於終端裝置需要進行額外的步驟才能發現和連接到隱藏的網路,一些終端裝置可能需要更長的時間才能找到隱藏的網路、或者可能根本無法偵測到隱藏的網路,這導致漫遊過程失敗,終端裝置無法成功連接到新的AP。需要注意的是,不是所有終端裝置都受到這個問題的影響,某些終端裝置可能能夠正常漫遊,即使使用了隱藏的SSID。因此,在部署使用隱藏SSID的網路之前,建議進行充分的測試和評估,以確定終端裝置的相容性和漫遊表現。 此外,如果AP上配置的發射功率過高,終端選擇保持與特定的接入點(AP)連接,而不進行順利的漫遊到其他AP的情況,稱之為黏連終端症候群 (sticky client syndrome);在Wi-Fi中,一個最佳的做法是在主要AP覆蓋範圍上有一個與次要AP覆蓋範圍(使用不同的頻道)重疊並且提供足夠的訊號水平(例如,高於-67 dBm),如果在覆蓋範圍內沒有足夠訊號水平的第二個AP,終端裝置可能無法進行漫遊。 要確認AP配置問題的方法是使用一個工具,該工具可以讓您確認網路上的所有AP是否以相同的方式進行配置,這個工具至少應該提供每個AP在您的Wi-Fi網路上使用的SSID、安全類型、和傳輸設置(隱藏SSID與否)的可見性;更好的是,您選擇使用的工具應該能夠自動檢測AP配置問題。 影音介紹 Wi-Fi 漫遊問題的最常見原因 總結 總而言之,解決Wi-Fi漫遊問題並不需要很難,只要擁有適當的工具和一些知識,您就能夠快速解決Wi-Fi漫遊問題,這也是NetAlly努力提供市場上最佳Wi-Fi故障排除工具的原因,無論是用於識別覆蓋問題的量測工具、還是用於識別過多探測、檢測網路壅塞、發現配置問題等的軟體、或手持式故障排除工具,我們都能提供。 相關產品 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 > 原文網址:NetAlly 翻譯與整理:翔宇科技量測事業部

  • 【Case Study】Mist AP45 6 GHz 與 5 GHz 的 Wi-Fi 訊號比較

    文章來源:Wi-Fi Cool Cats 這篇文章除了談論一切有關無線網路技術的話題外,還進行了一項測試,使用了具備 Wi-Fi 6E 功能的 Mist AP45 和 AirCheck G3 Pro 掌上型 Wi-Fi 6 無線網路測試儀 的 AirMapper Site Survey 工具進行測試。 我們對 NetAlly 的結果感到滿意,尤其是注意到其具有的多項有用的過濾功能,可快速進行故障排除。 關於 NetAlly 的產品說明:AirCheck G3 / EtherScope nXG 可以執行主動和被動測試,這不僅可以驗證 Beacon 訊框覆蓋範圍,還可以在進行訊號強度測量時,同時評估波束成形(beamforming)和多輸入多輸出(MIMO)技術的效果。 依據我個人的觀點而言,我很喜歡 AirCheck G3 PRO 所提供的功能,可以作為客戶端連接到網路站點,並取得實際的統計資料;另外,它還具備以灰階方式顯示訊號強度的能力,例如:顯示為 -67,這是一項非常出色的功能,儘管我尚未完全探索 AirCheck 的所有功能,例如:統計資料、駭客偵測、和故障流量掃描,但這次的初體驗確實讓我感到非常愉快。 平面圖: 我喜歡對不同的接入點 (AP) 製作訊號熱圖 (heat map),因為每個型號的接入點都有不同的無線訊號覆蓋範圍,這張平面圖清楚地展示了 Wi-Fi 無線訊號在開放空間中的傳播距離,以及在有石膏板隔牆 (drywall) 的辦公室和會議區域中受到的影響,這有助於在現場設置接入點,雖然我們可以進行預測模擬,但獲得接入點的訊號熱圖是非常有價值的,可以提供實際場景下的訊號覆蓋情況,進一步優化網路性能和使用者體驗。 總結: 5GHz 與 6GHz 的 Wi-Fi 無線訊號,它們能夠覆蓋大致相同的區域嗎?(請參考下文以瞭解詳情) NetAlly AirCheck G3 是一個優秀的測試工具,它是一個輕巧易用的手持式設備,其 Live-Link 是一個方便的線上工具,用於共享文件、尋找駭客、和難以捉摸的接入點,我喜歡 NetAlly 的功能,可以測試從特定的接入點到互聯網的連接,並顯示傳輸時間;它還提供了極為方便的過濾功能,可以快速查找需要的訊息,這是一個必不可少的工具。 5GHz 與 6GHz 的 Wi-Fi 無線訊號覆蓋 以下為 5GHz 與 6GHz 的 Wi-Fi 無線訊號覆蓋區域的熱圖 (heat map): 以下是 NetAlly 的熱圖 MIST AP45 2.4Ghz @ 9dbm MIST AP45 5Ghz @ 9dbm MIST AP45 6Ghz @ 9dbm MIST AP45 5Ghz @ 9dbm 步行路徑 (Walkpath) MIST AP45 6Ghz @ 5dbm MIST AP45 BLE Mist AP45 所有無線訊號均為 20dBm,並提供了無線訊號進階篩選功能。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 >

  • 【Tech Tip】深入探討光纖與銅纜的回波損耗 (Return Loss)

    回波損耗 (RL, Return Loss) 是訊號從源頭注入後,返回、或反射回源頭的功率比例,它在銅雙絞線和光纖纜線系統中為關鍵的性能參數;回波損耗是一種干擾訊號傳輸的現象,它導致訊號在纜線或光纖系統中遭受插入損耗的增加。當訊號從源頭注入到纜線或光纖中時,一部分訊號會因為纜線內部的不匹配、反射、或散射,而返回、或反射回源頭,這些反射的訊號與源頭注入的訊號相互干擾,造成了回波損耗。 回波損耗的增加會導致插入損耗 (IL, Insertion Loss) 的增加,插入損耗是指訊號在傳輸過程中失去的功率量;當回波損耗增加時,表示有更多的訊號被反射回源頭,而不被正確地傳送到目的地;這表示在纜線或光纖的遠端,可用的訊號功率會減少,因此接收裝置可能無法正確地接收到足夠強度的訊號。 在光纖系統中,回波損耗尤其重要,因為它可能導致雷射光源 (laser source) 受損,雷射光源用於產生光訊號,並注入到光纖中進行傳輸,如果回波損耗過高,反射回雷射光源的光訊號,可能會對雷射器造成損壞或不穩定的運作,進而影響整個光纖系統的性能和可靠性。因此,回波損耗的控制是確保訊號傳輸品質和系統穩定運作的關鍵因素之一,透過使用適當的纜線和連接器、確保正確的纜線終端接地、以及進行有效的設計和安裝,可以降低回波損耗並確保訊號的有效傳輸。 回波損耗 (Return Loss) 的計算公式 回波損耗(以dB為單位),透過比較輸入(或入射)功率和反射功率來計算,使用以下公式: 回波損耗 = 10 * log(入射功率 / 反射功率)(單位:+dB) 計算結果始終為正數,數值越高越好,當回波損耗較高時,表示從源頭發出的訊號在纜線或光纖系統中被反射回來的功率較小,並且較少的干擾影響到訊號的傳輸(該數值以正數表示是TIA和ISO標準的要求);在一個理想的情況下,如果訊號從源頭完全被傳送到目的地,並且沒有任何反射回來,則回波損耗將達到無窮大;然而,在實際應用中,存在各種因素導致訊號的反射和損耗,使得回波損耗的值無法達到無窮大,但通常仍追求較高的回波損耗來確保較好的訊號傳輸品質和較小的失真程度。 較高的回波損耗與傳輸訊號的失真程度並沒有直接相關,回波損耗本身並不直接衡量訊號的失真程度,訊號的失真可能由許多因素引起,例如:頻率響應不平坦、相位失真、時域失真等等;回波損耗只是一個指標,用於衡量訊號在傳輸過程中被反射回源頭的程度,並不能提供關於訊號失真的詳細信息。因此,要評估傳輸訊號的失真程度,需要考慮其他量測指標,如:插入損耗 (Insertion Loss)、頻率響應 (Frequency Response)、相位失真 (Phase Distortion)、失真時間 (Distortion Time) 等,這些指標可以提供更全面的評估,以了解訊號在傳輸過程中的表現和可能的失真情況。 回波損耗 (Return Loss) 與反射率的差異 反射率 (Reflectance) 是回波損耗的倒數,它衡量的是返回的訊號量相對於注入的訊號量,反射率也以分貝(dB)為單位,但是它是一個負數,如下所示的公式: 反射率 = 10 * log(反射功率 / 入射功率)(單位:-dB) 數值越低,反射率越好,要知道數值高或低哪個更好,一個方法是記住離零越遠的數值對於回波損耗和反射率都更好;需要注意的是,回波損耗用於測試整個光纖連接,而反射率通常用於衡量光纖連接點等單個事件的性能,在光纖系統中,連接點包括:光纖之間的物理接合、光纖與光模組之間的連接等,這些連接點可能會產生反射,導致部分訊號被反射回來,而不是正確地傳送到下一個元件或連接點。 使用反射率來評估連接點的性能,可以提供關於反射的量化訊息,反射率衡量的是返回的訊號功率相對於注入的訊號功率之間的比例,較低的反射率表示較少的訊號被反射回來,並且更多的訊號能夠正確地傳輸到下一個連接點,這對於確保連接點的性能和整個光纖系統的正常運作至關重要。 量測反射率通常需要使用特殊的裝置,如:光時域反射儀 (OTDR, Optical Time-Domain Reflectometer),這些裝置能夠發射一個光訊號,並量測返回的反射光訊號的功率,透過比較反射功率和注入功率,可以計算出反射率的數值;藉由監測和控制連接點的反射率,可以確保光纖系統的穩定性和性能,高反射率可能會導致訊號衰減、干擾和失真,甚至可能損壞光源;因此,減少連接點的反射率是確保光纖系統高品質和可靠性的關鍵步驟之一。 光纖中的回波損耗 (Return Loss) 光纖纜線系統中的回波損耗遠小於銅纜,這是為什麼光纖支援更長距離的原因之一,例如,典型的光纖回波損耗範圍在20 dB至75 dB之間,這取決於應用和測試中所使用的光纖的類型、波長、脈衝寬度、和反向散射係數;相比之下,Cat 6銅雙絞線的回波損耗限制在250 MHz時為10 dB。 個別連接點也具有反射值,可以使用 光時域反射儀(OTDR)來進行量測,然而,在製造商的元件規格中,有時會將反射率表示為回波損耗。這表示它們使用回波損耗的正數表示方式來描述反射率,這是因為回波損耗和反射率之間是相互關聯的,兩者可以透過以下關係轉換: 回波損耗(Return Loss) = -反射率(Reflectance) 所以,當我們講述元件的回波損耗時,實際上是指它的反射率,只是以正數表示,較大的回波損耗值(或較小的反射率值)表示更少的訊號被反射回來,這對於確保訊號的正確傳輸和減少干擾是有益的;請記住,反射率是一個負數,數值越低,連接中的總回波損耗和插入損耗就越好。良好的多模光纖連接器的反射率應為 -35 dB 或更低(或回波損耗應為35 dB或更高);而良好的單模連接器的反射率應為 -50 dB 或更低;良好的熔接接頭通常更低,這些數值通常無法用大多數現場測試儀器量測。 光纖系統中導致回波損耗的原因 光纖系統中的回波損耗主要是由連接點處(例如:連接器和熔接點)的菲涅爾反射 (Fresnel reflection) 引起的,其中,連接器端面的污染是導致回波損耗最常見的原因,可能會使回波損耗下降20 dB或更多,回波損耗還可能由於連接器端面拋光不良、連接器配對不良(例如:氣隙和核心不對齊)、光纖中的裂縫、裸露的光纖端面、以及在製造過程中進入光纖芯中的雜質引起,光纖安裝過程中可能出現的微觀和宏觀彎曲(如:超過彎曲半徑、或拉力要求)也會影響回波損耗。 連接器端面的角度也會對回波損耗產生影響,在光纖連接器中,有兩種常見的端面設計:UPC(超物理接觸)連接器端面略微圓潤,而APC(傾斜物理接觸)端面則傾斜8度。 UPC連接器端面是略微圓潤的,這表示光纖的端面與連接器的接觸面有良好的物理接觸,由於這種設計,UPC連接器能夠提供較高的回波損耗,較高的回波損耗表示更少的訊號被反射回來,有助於維持訊號的穩定性和可靠性。 APC連接器端面則是以8度的角度傾斜切割的,這種斜角設計能夠使反射的光訊號以更大的角度散射,從而將其從主光路中分離出來,因此,APC連接器可以提供更低的反射率和更好的回波損耗性能,APC連接器通常在需要高度抗反射性能的應用中使用,例如:光纖系統中需要極低的回波損耗的情況。 UPC連接器相互連接時,反射光會直接通過光纖芯向源端返回;然而,APC連接器的傾斜端面,使得大部分反射光以角度進入,並被包圍光纖芯的包覆層吸收;優質的UPC單模連接器的反射率值通常為 -50 dB 或更低,而APC單模連接器則通常為 -60 dB 或更低;UPC和APC連接器端面的角度設計不同,這直接影響了回波損耗的表現,UPC連接器的回波損耗較高,而APC連接器則提供較低的回波損耗;選擇適合的連接器端面設計取決於特定應用的需求和性能要求。 回波損耗的要求 正如先前提到的,良好的回波損耗性能也是良好的插入損耗性能的一個重要指標,而插入損耗是確保光纖應用的支援和進行光纖衰減(有時稱為損耗或Tier 1)認證測試所必需的主要參數,回波損耗性能差可能導致光纖連接未能通過插入損耗測試,無法獲得認證。 此外,某些應用對反射光更為敏感,在這些應用中,連接點的數量和回波損耗值可能會降低最大插入損耗的要求,這種情況常見於新型的 DR 和 FR 短距離單模應用中,使用的低成本、低功率收發器,因此,IEEE標準根據通道中配對連接器 (mated pairs, 光纖系統中進行連接時使用的兩個連接器之間的配對) 的數量,制定了連接點的反射率值,這可能要求減少配對連接器的數量、或降低通道插入損耗的限制,這種限制通常適用於使用低成本、低功率的收發器進行短距離單模應用的情況。 測試光纖系統中回波損耗的工具 雖然像 Fluke Networks CertiFiber Pro 這樣的光纖損耗測試儀(OLTS)可以提供低不確定性的網路和通道衰減測試,但在光纖系統中進行回波損耗的現場測試需要使用OTDR,它可以量測光訊號反射回源端的量,這在需要進行擴展測試(有時稱為Tier 2測試)以及衰減測試的項目中是必需的。 OTDR(光時域反射儀)對光纖進行高功率光脈衝的發射,當這些光脈衝遇到反射事件(例如:連接、斷裂、裂縫、接頭、急彎、或光纖末端)時,它們將被反射回來,並被儀器追蹤和標定特徵,回波損耗的量測是通過計算從所有事件反射的光總和和網路的總反射損耗來完成的;OTDR還提供每個單獨事件的反射率值和位置,這對於需要了解光纖連接的具體反射率的應用(如短程單模應用)以及故障排除非常有用。 OTDR的使用被認為是一種替代的測試方法,它並不能取代OLTS,因為使用OTDR所獲得的總衰減量測結果,不一定能反映連接線路在實際使用時的總損耗。 光纖回波損耗的測試程序 使用OTDR測試回波損耗需要使用發射光纖 (launch cords) 和跳接光纖 (tail cords),這樣可以量測第一個和最後一個連接器的反射率,並將其納入整體回波損耗的量測中,發射光纖和跳接光纖的長度也需要透過補償來從量測中排除,像OptiFiber Pro這樣的OTDR非常容易設定,只需選擇光纖類型和測試限制,然後設定發射補償即可。 在使用 OTDR 進行光纖回波損耗測試時,需要進行雙向測試,因為特定連接器和融接點的反射率,取決於測試的方向,即使兩根連接的光纖是相同類型,光纖可能會存在微小差異和不同的散射係數 (backscatter coefficients),這可能導致連接後比連接前反射的光訊號更多。 OTDR 可以以圖形方式顯示光纖連接的特性,繪製反射和散射光的軌跡,經驗豐富的 OTDR 使用者通常能夠辨識出發射光纖、連接器、機械融接點、光纖融接點、不匹配的光纖、以及跳接光纖等反射事件;然而,並非每個人都是軌跡分析專家;OptiFiber Pro 擁有先進的邏輯功能,可以自動解讀軌跡並提供「事件地圖」,顯示連接器、融接點、和異常的位置和反射率。 銅纜的回波損耗 回波損耗也是銅雙絞線系統的一個性能參數,與光纖不同的關鍵之處在於,銅線的回波損耗隨訊號頻率變化而變化,它基本上被視為一個雜訊的量測,在較高頻率下效果較差,例如:Cat 5e規定100 MHz的最大允許回波損耗約為16 dB,而Cat 6A規定到500 MHz的回波損耗只有8 dB;請記住,數值越大,回波損耗越好;在銅纜線中,過多的回波損耗可能會增加串擾、訊號扭曲,並導致更高的位元錯誤率。 銅纜系統的回波損耗原因 銅纜線連接中的回波損耗是由元件之間的阻抗不匹配、或纜線長度中的微小阻抗變化引起的,因此,連接器製造商致力於設計銅纜線的插頭和插座,以確保其阻抗能夠與其他元件相匹配;而纜線製造商則確保纜線的阻抗特性在整個生產過程中保持穩定,從而減少回波損耗的發生;回波損耗還可能由彎曲或損壞的纜線、或不良的端點操作引起,例如:在端點處解開額外不必要的雙絞對,一般來說,雙絞線的線對結構有助於減少電磁干擾和串擾的影響,然而,如果在端點處解開了不必要的雙絞對,可能會導致訊號受到干擾,增加回波損耗的可能性;而銅纜線中的水分也可能是回波損耗的另一個潛在原因。 測試銅纜系統中的回波損耗的方法 由於回波損耗隨著頻率變化,因此需要在特定應用的整個頻率範圍內進行測試,例如,在Cat 5e通道中,回波損耗從1 MHz到100 MHz進行測試;對於Cat 6A,則從1 MHz到500 MHz進行測試;Fluke Networks DSX CableAnalyzer系列測試儀器 可以根據正在測試的應用,自動在每個頻率上測試每對線對,並將結果繪製在整個頻率範圍內,如下圖所示: 當回波損耗只在單一頻率點發生,且其他頻率都超過餘量 (Margin) 時,通常表示出現了纜線問題,一般而言,當所有四對線路都失敗(尤其是在較低頻率時),可能表示纜線品質較差、或者纜線中有水分;解讀回波損耗失敗的頻率圖通常需要相當的專業知識,而DSX CableAnalyzer中的“故障訊息”功能已經整合了這種能力。 如何量測和測試銅纜系統的回波損耗 良好的回波損耗測試裝置具備哪些特點? 無論是測試光纖還是銅纜,良好的回波損耗測試裝置的關鍵在於準確性。 對於光纖認證測試,您需要一款支援OTDR測試的儀器,能夠在多個波長下按照產業標準、或自定義的測試限制對多模和單模光纖連接進行測試,此外,能夠輕鬆設定測試儀器並自動解讀OTDR追蹤數據,顯示反射事件的位置圖,有助於更順暢地進行故障排除。作為模組化的Versiv™線纜認證產品系列的一部分 – OptiFiber Pro是一款高精度的OTDR,為企業網路工程師和銅纜安裝人員提供易於使用的功能,無需繁瑣和複雜的操作,OptiFiber Pro支援 LinkWare Live雲端測試結果管理,可以輕鬆更新最新韌體以支援新的應用,並提供全面的保護計劃和全天候的技術支援。 在進行銅纜認證測試時,選擇一款經過合格實驗室獨立認證的測試儀器,以符合TIA和IEC準確度要求,是非常重要的,例如,對於TIA類別6A / IEC類別EA測試儀器,需要具備IIIe級的準確度,為了確保高度準確的量測結果並具有最大的靈活性,應選擇具備TIA 2G級或IEC VI級準確度的測試儀器,該測試儀器應具備認證所有類別的纜線和當前應用程式的性能與能力,並能顯示纜線的所有四對線路上的所有參數結果,包括回波損耗;此外,值得注意的是,外部干擾 (Alien Crosstalk) 也是標準的一部分,因此具備量測外部干擾的測試儀器在必要時非常有價值;最後,具有診斷功能的測試儀器可以減少解決回波損耗原因所需的時間;DSX CableAnalyzer系列 的銅纜認證測試儀器符合所有這些要求,並且作為Versiv平台的一部分(如OptiFiber Pro),支援 LinkWare Live 雲端平台,可以輕鬆升級韌體,並且享有全面的Fluke Networks保護。 如果您的團隊同時使用光纖和銅纜線,請尋找一款能夠透過相同的使用者界面進行兩種類型的測試的測試儀器,這樣可以大大減少學習時間和出錯的可能性;支援銅纜線和光纖測試結果的報告和存檔軟體還可以節省更多時間;Versiv 符合這些要求,它具有一個用於銅纜線認證、光纖測試(包括 OLTS 和 OTDR 測試)以及端面檢查的單一使用者界面。Versiv 允許在同一個專案中指定所有四種測試類型,確保不會因為疏忽而跳過任何測試。而在報告方面,LinkWare 提供了一個單一平台,可以在桌面和雲端版本上進行所有這些測試的報告。 文章來源:Fluke Networks 翻譯與整理:翔宇科技量測事業群 關於 Fluke Networks Fluke Networks 是全球領先的網路纜線基礎設施認證、故障排除、和安裝工具的儀器裝置供應商,專為安裝和維護關鍵網路纜線基礎設施的專業人士提供服務,無論是在安裝最先進的資料中心,還是在最惡劣的天氣中恢復服務,我們憑藉無以倫比的可靠性和卓越的性能確保工作能高效完成;公司的旗艦型產品包括創新的 LinkWare Live,這是全球領先的雲端接纜線認證解決方案,迄今已上傳超過 1,400 萬份測試結果。

  • 【Tech Tip】什麼是 RF 負載:射頻負載的複雜傳承和技術演進

    Bird RF 生產各種不同種類的負載!從低功率實驗室用負載到高功率負載,風冷和水冷負載,脈衝負載、和連續訊號負載,滿足各種測試情境與應用所需,因此,可以說 Bird RF 對負載非常了解! 大多數使用者將負載視為線路末端的電阻器,只有這樣而已;Bird RF 作為負載專家,在這裡與您分享,負載比表面上看到的要多得多,所以讓我們更深入地了解一下這個謙卑的負載,探索這個無價的元件。 關於負載的簡史 要真正了解負載,必須了解負載的由來以及理解射頻能量傳輸線的概念,讓我們從圖 1 中看到的射頻能量傳輸線開始,一個用於射頻能量傳輸的線路可視為由無限多個增量串聯的電感所組成,每個電感都由一個電容器分流;這些電感和電容的值取決於線路的物理結構,但無論如何,但任何一種構造都具有一個特徵阻抗,其公式為 Z0=√(L/C),在沒有能量損耗的情況下,這個特徵阻抗將是純電阻。 如果線路是空氣填充的,它由一個位於直徑比為 2.3 的中空管中心的導體組成,每英寸具有4.2 nh (nanohenries) 的串聯電感和1.69 pF (picofarads) 的分流電容。 當射頻波沿著這條線行進時,如果它在整個路徑上都遇到了50歐姆的阻抗 (對於50歐姆的同軸電纜來說,特性阻抗就是50歐姆),那麼它將以無反射的方式傳播,有許多方法可以確保這一點;最簡單的方法,也可能是最早的方法,是將線路無限延長(或幾乎如此),由於電纜永遠不是無損耗的,當工程師需要對發射機進行「停用」維護或調整時,他們會在天線的位置上連接一條大綑的電纜,希望大部分能量會在電纜損耗中被消耗,而不會到達線捆的開放端,這種方式確保了在調整或維護過程中,不會產生任何干擾的射頻訊號,因為它們會被吸收或耗散在電纜中,而不會傳送到天線上;雖然這種方法起到了作用,然而,這個方法的問題是,它仍然是一個開放的線路,射頻能量可能會在電纜中產生反射,尤其是當導體結束時。為了解決這個問題,改進的技術包括將電纜的中心導體做成具有電阻性,在射頻能量到達電纜結束時,它會被中心導體中的電阻所吸收,而不會反射回去,從而將無限縮小到可控範圍內!工程師可以更可控地進行調整或維護,而不必擔心射頻能量的反射問題。 然而,實際上,真正的無限長線路是不存在的,無論多長的電纜都會有損耗,因此無法提供完全無限的特性阻抗;所以,工程師們開始尋找一種方法,即如何用一個可用的元件模擬近似無限長線路的特性阻抗,而那個時候,可用的電阻無法完美地達到這一目標;唯一的問題是,在當時沒有可用的電阻看起來像無限長的線路,換句話說,像純電阻。 固體棒狀電阻因為射頻頻率的增加而改變阻值,這是因為電流會集中在表面;為了克服這個問題,業界很快開發了帶有塗層的薄膜電阻器,這些表面塗層具有非常低的射頻電流穿透深度,是射頻電流的1/100甚至1/1000以下;唯一剩下的問題是如何將電阻器安裝在線路的末端而不產生任何不希望的電抗,幸運的是,專利記錄中有許多解決這個問題的方法。 首先,在中心導體的末端安裝了一個電阻器,然後線路突然終止(見圖2),這對低頻運作良好,因為在低頻時,電阻器末端的阻抗變化較小,而且電感和電容的影響相對較小;當圍繞電阻器的線路尺寸被選定為 R/√3 (例如 50/√3= 29 歐姆)時,這種設計在最小波長的15倍長度範圍內有效;換句話說,一個12英寸長的電阻器,它的性能可以保持到大約65 MHz 的頻率,然而,隨著頻率的增加,電感和電容的影響變得更加顯著;當尺寸為R/√5(例如50/√5= 22歐姆),但反應的特性稍有變化,因為阻值設計為22歐姆,這導致阻抗的實部保持穩定,並且在比之前高約2.5倍的頻率範圍內仍然維持在50歐姆,但此時也引入了一個電容性反應,這表示阻抗不僅包括一個純電阻性成分,還包括一個電容性成分,這將對高頻訊號產生影響,因為電容性反應會導致相位失真和反射;這一問題可透過添加一個短的串聯電感來校正(見圖3)並擴展電阻器的工作頻率範圍,這樣12英寸長的電阻器現在可用於160 MHz。 到了這個時候,顯然地為了建造一個頻率無關的匹配終端,電阻的外殼應在其任何一點都與之匹配;這推動了圖 4 和圖 5 的發展,在這裡,線路在電阻的起始處具有 50 歐姆的阻抗,在中點為 25 歐姆,結束處為0歐姆,直徑比例是根據 er/60 計算的,其中 r 代表從任何橫截面到電阻結束之間的剩餘電阻;對於圓柱形中央電阻的外殼(圖4),其形狀呈指數型;直到今天,這仍然是我們幾乎所有負載、瓦特表、和衰減器的製造方式!(圖5則是一個理論上的概念,雖然不太實用,其中使用了指數型的內導體,並將其包圍在一個外部的電阻中,但這種設計並不常見,因為它在實際應用中存在挑戰。) 在厘米波段 (centimeter) 的頻率(3 GHz及以上),固體吸收性材料在提高功率額定值 (高功率負載) 方面具有一些優勢,在可用的微波吸收材料之前,一些實驗者自己混合材料,如圖 7 和 8 所示的錐形結構所使用的材料。我們在本文末提供了一份使用 Aquadag 塗層砂的配方(如果您有自行實驗的興趣!),這種材料曾用於第一個高功率的10厘米波負載。 較低功率負載的一個有趣且幾乎理想的配置是錐形電阻器(如圖6所示)和圓盤電阻器,在這兩種設計中,它們的形狀類似錐形,或者圓盤電阻器的情況下,形狀是一個包括角度增加到180度的錐形;然而,這些設計存在一個主要缺點,即功率的散熱不均勻分布,大部分的熱量會產生在靠近中心導體的地方,因為那裡的表面積相對較小,熱傳導較困難;這可能導致中心部分的溫度升高,而不均勻的熱量分佈可能對某些應用造成問題,特別是在高功率或長時間操作的情況下;因此,在選擇負載元件時,需要考慮功率分佈以確保正確的操作和散熱。 現代的負載元件 儘管貌似簡單,負載元件卻在我們的行業中擁有複雜的遺產,有著許多變體,但我們更偏好圖4中的精簡版本;指數外殼非常接近理論或期望的形狀,以實現特定的性能或功能,而雖然不是完美的,但已經足夠接近以達到預期的效果,特別是當電阻器比外殼直徑長得多時。當電阻器很短時,外殼內部的電場線,它們是垂直於外殼表面的,並且幾乎垂直於電阻膜(負載的一部分)的方向,其曲率成為一個重要考慮因素且不能再被忽略,外殼的設計可能需要更複雜,以考慮這些曲率效應。外殼的形狀被描述為一種曲線,這種曲線的特點是,從曲線上的任何一點到曲線的軸(中心線)上的點的切線長度保持不變,軸的切線長度是一個常數,這種形狀被描述為一個拋物線。 儘管它們有許多名稱,包括“終端電阻器 (termination resistors)”和“虛擬電阻 (dummies)”,負載可能看起來很簡單,但在我們的產業中擁有豐富而複雜的歷史! 進一步了解 Bird RF 所提供適合各種應用的負載 (終端器) 解決方案。

  • 【Tech Tip】探索巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 在 MIMO 測試中的應用

    5G MU-MIMO測試、無線網路模擬、陣列波束成形 對於現今的大規模MIMO測試應用,巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 被使用為多輸入合併網路,引入輸入訊號的相位變化和延遲,並模擬輸出端的實際傳播延遲;您還可以使用巴特勒矩陣進行網路基礎設施和設備的快速原型設計,適用於MIMO天線陣列,以及測試新的無線網路功能。 以下是一個最近的實例,Wi-Fi晶片製造商使用了巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 來模擬Wi-Fi接入點與手機之間的真實世界場景,他們能夠將來自多個設備的多個訊號合併並調整,以便接入點能夠處理它們並將它們傳送到適當的目的地;而在從接入點傳送到不同設備的過程中,訊號也需要進行調整,以確保它們在不同的路徑和環境中傳輸時保持穩定,結果呢?透過使用巴特勒矩陣,他們能夠提供優越的晶片硬體,並且改善向客戶交付韌體更新的流程;此外,他們能夠取代昂貴的空中測試 (OTA),節省了時間,降低了成本,幫助他們超越了競爭對手。 巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 同樣被應用於軍事領域,包括在干涉儀天線陣列 (interferometer antenna arrays) 中用於方向尋找應用,以及瞄準和早期警報系統中的應用。 模擬波束成形網路,確保部署Wi-Fi設備和服務達到任務要求 已連接到Wi-Fi的設備數量已達到百億級別,並且這個數字還在增長,隨著5G和未來的世代設備與萬物建立連接,測試您的網路、接入點或終端客戶設備的部署變得至關重要;Spectrum Control的巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 已經被一些世界頂尖技術創造者的實驗室使用,確保他們的產品在始終連接的世界中得到了優化。 針對下一代無線技術和設備部署 Spectrum Control的巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 建立了一個波束成形網路,以模擬真實世界的條件,將覆蓋範圍引導到距離和障礙物上,指向行動設備,以模擬它們的實際響應,因此能夠真正模擬公共網絡、飛行中的Wi-Fi、智慧型手機、傳感器、路由器和其他接入點的測試,以及軍事電子戰。 “5G的推出速度比4G快得多” 為了使Wi-Fi網路和設備能夠在連接的世界中得到最佳化,需要使用MIMO(多輸入多輸出)技術,多使用者MIMO使Wi-Fi設備能夠同時向多個設備發送數據,從而最大化了頻寬的利用,這是一個復雜的技術,而巴特勒矩陣透過在實驗室中模擬真實環境,確保了無線接入點和客戶設備都能夠對這項新技術進行最佳化。 失敗的代價越來越高,除了已經投入的成本,更可能喪失對最新技術的領先地位,隨著世界轉向5G,並且有數十億的設備連接在一起,測試您的網路、接入點和客戶設備的潛力變得至關重要,以確保成功在即。 Spectrum Control 巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 系列產品 5G和Wi-Fi 6E無疑是這個世代中的最大機會,Spectrum Control的巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 將有助於使您的設備按時按預算推向市場,同時提供最佳的性能;巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 模擬波束成形 (beamforming) 網路,以確保Wi-Fi設備和服務的部署達到任務要求,Spectrum Control的巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 產品線支援最新的5G和Wi-Fi 6E標準、MIMO測試、無線網路模擬、和天線波束成形,這就是為什麼您會在全球領先的技術公司和最具創新性的初創企業的測試實驗室中找到我們的巴特勒矩陣 (Butler Matrix);Spectrum Control的Weinschel品牌,提供全方位支援,以品質、可靠性著稱。 5G和Wi-Fi 6正在推動著行業有史以來最大的成長機會: 串流影音 自動駕駛汽車 私人網路 串聯世界的感測器應用 超越競爭對手,使用Spectrum Control的巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 測試您最新的路由器、智慧裝置、晶片組、或無線連結,加速您的測試、準確且自動化,使用Spectrum Control的巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 讓您能提供最佳的客戶體驗,同時滿足嚴格的Wi-Fi和5G性能要求: Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E 4G/5G LTE測試和網路連結模擬 MIMO 測試 天線陣列波束成形 WiMAX 干涉儀系統模擬和測試 巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 在客戶端的應用 Spectrum Control 的巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 產品線都具備以下特點:  廣泛的工作頻率範圍 精巧的結構設計 客製化的頻率範圍和配置 探索我們的巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 產品線 Weinschel 8401 16X16 巴特勒矩陣 (Butler Matrix) Spectrum Control(Weinschel)的16x16 巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 是一個性能極高的模組,支援0.7至6 GHz範圍內的5G、Wi-Fi、藍牙等RF技術及相關頻段;這個模組具備高相位準確性、幅度平衡 (amplitude balance)、低插入損耗 (insertion loss)、和高埠間隔離高埠間隔離 (port-to-port isolation) 的性能;它能從16個輸入埠中的任意一個,將訊號相互轉移至16個輸出埠。 Weinschel 8401 8X8 巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 8401-8系列是一款高性能經過優化的8x8巴特勒矩陣,適用於2.4 ~ 2.5 GHz和4.8 ~ 6.0 GHz的頻段,而8401-8E則優化適用於2.4 ~ 2.5 GHz和4.8 ~ 7.25 GHz的頻段。 Weinschel 8401 4X4 巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 8401系列是一款高性能的4x4巴特勒矩陣,涵蓋多個頻段,從500 MHz ~ 8GHz,具有非常穩定、可重複的性能。 8320 多通道可程式化衰減器 適用於實驗室的工作台測試和ATE應用,有半高架 (0.5U) 和全高架 (1U) 的形式,支援多達16個衰減通道,可透過各種接口、或前面板控制多個衰減通道,包括控制軟體。 影音介紹: 巴特勒矩陣 (Butler Matrix) | MIMO Testing Spectrum Control (原 APITech) 的巴特勒矩陣產品線,支援最新的5G和Wi-Fi 6E標準,可進行MIMO測試、無線網路連結模擬、和天線波束成形。 創新,美國設計和製造 在過去的六十多年裡,Spectrum Control的Weinschel品牌已成為射頻和微波技術領域的代名詞,以卓越品質的組件和子系統引領市場,從不停止創新,Spectrum Control的巴特勒矩陣 (Butler Matrix) 規格包括: 多達8個不同的設備的同時串流傳輸 同時處理上行和下行的訊號頻率 頻道頻率範圍延伸至7.25 GHz Wi-Fi 6 認證 支援2.4 GHz、5 GHz和6 GHz 頻段 美國設計和製造 透過加入多通道可編程衰減器多路徑模擬器模組,可進一步擴展測試範圍 關於 Spectrum Control Spectrum Control 旗下的 Weinschel 巴特勒矩陣和可編程衰減器,能夠在終端用戶設備和接入點之間調整訊號水平、幅度和時序的變化。這些產品共同實現了對於 Wi-Fi 晶片組、路由器、射頻網路連結、5G 智慧型手機、以及物聯網傳感器進行實際測試和模擬的功能;此外,我們還提供客製化的、按訂單設計的測試解決方案,以加強您在具有代表性的傳導環境中進行測試的能力。

  • 【Tech Tip】「完美」的阻抗:深入了解射頻衰減器

    自1942年以來,Bird一直為50-ohm同軸線系統提供從2至2300 MHz的射頻功率測量儀器,覆蓋範圍從25毫瓦 (milliwatts) 到250千瓦 (kilowatts);在美國,標準的同軸線傳輸阻抗幾乎完全是50-ohm,但這是為什麼呢?這份應用指南將探討為什麼50-ohm是美國的首選整數的科學原理。 徵求「完美」的阻抗 在同心傳輸線中,電磁波透過兩個同心圓柱所限制的介電質媒介進行傳播,由於在微波頻率下電流滲透深度較小(在銀導體中,1 GHz時的集膚深度 (skin depth) 約為0.00008英寸),因此唯一重要的尺寸是中心導體的直徑(d)和外導體的孔徑(D),對於在工業中使用的具有較小損耗的同軸線,其特性阻抗為: 其中,L和C分別表示單位長度的電感和電容,𝜀表示同心圓柱之間介質的介電常數(在空氣中𝜀等於1)。 例如,以下是一個中心導體直徑為一英寸的同軸線中一些代表性的外導體孔徑值: 沒有一個直徑比例適用於所有重要的傳輸參數,在一個中心導體正常TEM模式下傳播電力的同軸線中,最高的電壓梯度出現在中心導體的表面;使用最大的擊穿梯度 𝐸𝑚(例如:對於空氣是74 peak volts per mil) ,則導體之間允許的最高電位差為: 這導致了圖1中的擊穿電壓曲線,該曲線在直徑比為2.718處達到頂峰,對應於60-ohm的阻抗。 當然,功率是 圖1中的功率承載能力曲線是 例如,如果假設60-ohm線的最大電壓為100 𝑉𝑟s,則與此最大電壓相關的最大功率為167 W;而具有相同外導體直徑的30-ohm線在擊穿之前只能承受82.5 𝑉𝑟ms的最大電壓;然而,與此最大電壓相關的功率為82.52/30,即226 W;換句話說,30-ohm的同軸線具有更高的功率承載能力,但相較於60-ohm的線,擊穿電壓較低。 基於電壓考量的功率容量,忽略了隨著阻抗降低而上升的電流密度,僅考慮導體損耗引起的衰減,在30-ohm的情況下,比最小衰減線阻抗77-ohm(直徑比3.6)高出近50%,由於這種線路只能容納大約30-ohm線路功率容量的一半,所以通常選擇77-ohm用於低功率的遠距離傳輸(例如:有線電視,電視天線引線等)。 根據顧問 C.L. Rouault的說法,在40年代,一個RMA委員會向美國海軍推薦了50-ohm的阻抗標準,既考慮到傳輸參數,也考慮到商業上可用的銅水管尺寸,想象一下,如果沒有來自水管工的建議,通訊業今天可能會處於何種境地! 射頻衰減器:功能、應用與性能探析 雖然在訊號傳輸中,追求最小的衰減是理想的狀態,但在實驗室中,擁有已知衰減量的設備是一個有價值的工具。 同軸衰減器廣泛應用於多種情境,如隔離、比較標準、發射端、或接收端的功率降低以及訊號觀測,在測試中,如濾波器和天線,其阻抗通常與50歐姆不同,在這些情況下,固定衰減墊被用來減少元件之間的相互干擾,以使量測結果有意義。 以一個例子來說,一個10 dB的匹配衰減墊可以將2:1的電壓駐波比(VSWR)減少至1.07,3:1的VSWR減少至1.11,以此類推,圖2呈現了在衰減前後,dB衰減和VSWR這三個參數之間的相關性;然而,這種改變是以功率水平的犧牲為代價的,圖2顯示了在衰減前後,三個參數的相關性中所取得的最佳折衷點。 圖表上的點是根據以下關係計算得出的: 當添加衰減器時,輸入至衰減器的功率水平(𝑃𝑖)保持不變,然後經過衰減器的比例(例如 10 dB 使用 10:1,20 dB 使用 100:1)降低至1𝑅𝑖×𝑃𝑖;這個反射的功率水平通過衰減器,再次經過衰減比例的減少: 新的VSWR為: 每個點的值都計算到了五個有效位數,並在圖2中繪製出來。 衰減器也常用於訊號觀測,例如示波器顯示或計數器。它們將線路訊號水平降低到測試設備可以在不失真的情況下運用的程度,針對這些應用以及使用低位準瓦特計 (wattmeter) 進行功率量測的情境,衰減器必須設計成能夠承受其元件內部產生的更高功率消耗。 Bird射頻衰減器:廣泛產品範圍與優異性能 Bird提供了從2 W到4000 W的各種衰減器,產品組合包括風冷、水冷、油電介質、對流冷卻、和傳導冷卻的射頻衰減器,具有多種連接器和衰減值。欲瞭解更多有關這些產品及更多資訊,請至 https://www.eagletek.com.tw/principals/bird 相關產品

  • 【發佈更新】AirCheck G3、EtherScope nXG 和 LinkRunner 10G v2.3

    最近針對 AirCheck G3、EtherScope nXG 和 LinkRunner 10G 的Version 2.3軟體更新,進一步增強了網路可見性,使得識別藍牙或BLE設備更加容易,同時化了使用AirMapper Site Survey定位Wi-Fi客戶端設備的任務,提供了更簡單的方式來導入授權文件,以及許多其他功能的改進! 最新 Version 2.3功能增強 在Wi-Fi應用程式中,增強了藍牙/BLE設備的可見性 現在更容易辨識未經授權的藍牙或BLE裝置,Wi-Fi應用程式將為您提供區域內所有藍牙/BLE裝置的可見性,並提供有關它們配置方式的詳細資訊。 透過AirMapper進行Wi-Fi客戶端現場量測 進行網站安全掃描時,您不僅需要看到存取點 (AP) 及其位置,還需要了解連接的Wi-Fi客戶端裝置和正在進行探測的設備;為了更輕鬆地找到未經授權的Wi-Fi客戶端,AirMapper應用程式將在執行被動調查時,同時收集存取點 (AP) 和客戶端設備數據;在完成站點調查後,只需將測試結果上傳至Link-Live,然後選擇新的Wi-Fi客戶端調查選項即可! 從Link-Live下載授權清單 授權清單能夠讓您迅速且輕鬆地區分您網路上的已知和未知裝置,同時也是為Wi-Fi存取點指定名稱或別名的好方法!在此版本中,您不僅可以選擇手動將授權清單匯入您的分析儀中,現在您還可以從Link-Live下載該清單。 請點擊以下連結閱讀最新的2.3版本發布說明: AirCheck G3 PRO EtherScope nXG LinkRunner 10G 註:此軟體更新是AllyCare高級支援服務合約的關鍵服務之一。 隨選即看研討會 【Live Demo】 EtherScope nXG、AirCheck G3、LinkRunner 10G 和 Link-Live 的最新 v2.3 產品版本更新 AirCheck G3、EtherScope nXG 和 LinkRunner 10G 的 2.3 軟體版本,進一步提升了網路可見性,使得識別藍牙或 BLE 裝置更加容易,並簡化了使用 AirMapper Site Survey 定位 Wi-Fi 客戶端裝置的任務,提供了更簡單的方式來匯入授權檔案等等!都在這場 Live Demo 中現場展示與解說。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 > 瀏覽 NetAlly 所有技術文章 >

  • 【Tech Tip】什麼是 Wi-Fi 熱圖?關鍵要素深入剖析

    在現代無線連結的複雜環境中,確保無縫的Wi-Fi連接體驗變得至關重要;但是,您如何確保您的空間的每個角落,都享有相同強大且可靠的連接呢?這就是Wi-Fi熱圖發揮作用的地方;Wi-Fi熱圖是一個強大的視覺工具,可以提供有關的不同指標(如訊號強度、訊號雜訊比(SNR)和干擾)的資訊;利用數據可視化的能力,Wi-Fi熱圖使您能夠在優化網路、提升性能、或解決潛在問題時做出明智的決策。 Wi-Fi熱圖工具 可以建立一個以不同指標(如訊號強度、SNR和干擾)為基礎的彩色編碼圖形表示,以顯示不同區域的情況,在視覺化呈現的熱圖中,訊號較強的區域以橙色和黃色等溫暖的顏色表示,而訊號較弱的區域則以藍色和綠色等冷色表示,透過分析熱圖,您可以輕鬆地識別出訊號覆蓋範圍較強的區域以及需要改進的區域。 更好的 Wi-Fi 規劃 傳統的網路規劃方法通常依賴於揣測或試錯;利用Wi-Fi熱圖,您可以精確了解訊號強度的傳播情況,幫助您戰略性地設置存取點 (AP) 和網路設備。 Wi-Fi熱圖的視覺清晰性 Wi-Fi熱圖將複雜的數據以易於理解的視覺格式呈現,熱圖上的顏色漸變表示不同的指標,如訊號強度、訊噪比、和干擾,使用者可以直覺地識別出覆蓋良好或覆蓋不良的區域。 NetAlly 的自動化建議和解決方案 NetAlly的先進產品將Wi-Fi熱圖提升到新的層次,提供自動建議和解決方案,透過分析熱圖數據,這些工具會建議您進行調整,以優化您的網路,最大程度地減少手動干預;AirMagnet Survey PRO是一個用於Wi-Fi設計和現場測量分析的軟體解決方案;AirMapper Site Survey應用程式則是一個選項,適用於那些偏好使用多功能手持裝置的使用者。它讓使用者能夠測量和評估在Wi-Fi 6E網路上的實際用戶體驗,並且可以在AirCheck G3、EtherScopenXG和CyberScope上使用。 讓我們深入探討Wi-Fi熱圖的關鍵要素,探索對於強大且可靠的Wi-Fi連接至關重要的各種因素。 存取點(AP)的數量 建立強大Wi-Fi網路的基石之一,是策略性地建置存取點(AP),Wi-Fi熱圖可以揭露AP的分佈和所需數量的關鍵資訊,以實現均勻的覆蓋;良好設計的Wi-Fi網路可以幫助您確定需要多少個存取點 (AP),以實現一致的訊號強度;藍色區域表示訊號覆蓋不足,提示您增加AP以消除無訊號區。 關聯的存取點 (AP) 了解設備連接的存取點 (AP),可以幫助識別潛在的瓶頸和負載過重的區域。 不同存取點 (AP) 數量的差異 透過比較站點不同區域間的訊號強度差異,您可以確定特定區域需要更少、或更多的存取點 (AP),來平衡覆蓋範圍。 優化Wi-Fi頻道利用 有效使用Wi-Fi頻道,對於防止干擾和確保最佳性能至關重要,Wi-Fi熱圖有助於選擇頻道和分配頻寬。 Wi-Fi頻道重疊 頻道重疊可能導致干擾和速度降低,熱圖可揭露頻道重疊的區域,引導您調整頻道分配以獲得更好的性能;進一步閱讀 6GHz 無線網路的設計概念,使我們能重新思考如何規劃與設計頻段,並且利用更大的頻段寬度使我們能克服以前的限制。 Wi-Fi頻道寬度 Wi-Fi訊號可以在不同的頻寬上運行,熱圖可以幫助可視化頻道寬度的分佈,使您能夠優化網路的頻寬利用。 監控Wi-Fi資料速率、Wi-Fi傳輸量和使用者容量 資料速率、傳輸量、頻寬和使用者容量,對評估Wi-Fi性能也是至關重要的指標,一個全面的Wi-Fi熱圖提供這些指標的資訊,讓您能夠: 辨識出具有低資料速率或傳輸量的區域,這可能表示存在潛在的擁塞。 透過分析使用者密度高和使用量大的區域,為未來的容量需求進行規劃。 Wi-Fi資料速率 在網路中,資料速率指的是網路內部資料傳輸的速度,由多種因素決定,包括訊噪比(SNR)、空間流 (延伸閱讀:空間流解碼 - 1x1和4x4 Wi-Fi無線電之間的差異)、調變(MCS)、頻道寬度、和保護間隔;透過視覺呈現訊號強度變化,Wi-Fi熱圖可以在最佳化資料速率方面提供幫助,透過視覺呈現使用SNR計算的訊號強度變化,同時允許根據空間流、調變(MCS)、頻道寬度、和保護間隔等參數進行存取點 (AP)的戰略性定位。 Wi-Fi 傳輸量 在網路的背景下,傳輸量是指在網路上實際成功的資料傳輸速率,Wi-Fi熱圖透過提供訊號強度的視覺分佈來幫助增強傳輸量,有助於在戰略位置放置存取點 (AP),以最大化資料傳輸效率;透過提供有關干擾點和訊號重疊區域的額外資訊,讓使用者可以進行網路配置的微調,以實現最佳的傳輸量。 Wi-Fi 頻寬 Wi-Fi熱圖有助於工程師了解不同區域的設備密度,透過分析熱圖,網路工程師可以識別出有許多設備連接的區域,這可能導致高使用率;這類資訊可以實現資源的優化,包括調整通道、或添加存取點 (AP),這將可讓頻寬使用率保持平衡,從而實現最佳的網路性能 (延伸閱讀:6GHz 無線網路的設計概念)。 使用者容量 使用者容量的洞察可以從Wi-Fi熱圖中得出,透過熱圖可評估不同區域的使用者密度,熱圖對設備連接的視覺呈現,使工程師能夠識別出使用者密度高的區域,這可能會對使用者容量造成影響;這類資訊有助於預先分配資源、調整使用者分佈、以及建立負載平衡;這樣做可以保持強大的網路使用者容量,避免潛在的服務中斷。 管理干擾和雜訊 來自其他電子設備的干擾和雜訊,可能會嚴重影響Wi-Fi的性能,Wi-Fi熱圖可以幫助您有效應對這些挑戰;可進一步閱讀 解讀各種Wi-Fi網路干擾源與優化策略,深入各種干擾源和雜訊的種類以及因應辦法。 干擾 透過可視化高干擾區域,您可以準確找出可能的干擾來源並採取糾正措施。 雜訊 在Wi-Fi的環境中,雜訊指的是干擾Wi-Fi網路正確接收和傳輸資料的不必要訊號,透過視覺化展示特定區域的Wi-Fi訊號強度和覆蓋範圍,Wi-Fi熱圖有助於解決這個問題,從而幫助在策略性地放置存取點 (AP),以減少干擾並提高網路性能。 總結 總結來說,Wi-Fi熱圖是一個有價值的工具,讓您能夠精確地針對無線網路進行規劃、優化和疑難排解,透過提供訊號強度、通道利用率、干擾、和其他指標的視覺化呈現,熱圖將引導您實現高效且可靠的Wi-Fi體驗,借助像NetAlly的AirMapper Site Survey和AirMagnet Survey PRO等先進解決方案,您可以利用從熱圖獲得的資訊來自動調整網路,確保無縫連接的無線生態系統。 在您追求最佳Wi-Fi性能的旅程中,請記住,一張成功執行的Wi-Fi熱圖不僅僅是訊號圖,更是一張充滿可能性的地圖;因此,憑藉這個新獲得的知識,不妨探索一下Wi-Fi熱圖的世界,發掘您網路的全部潛力吧!請記住,您的網路成功就在一張熱圖之間 (延伸閱讀:Mist AP45 6 GHz 與 5 GHz 的 Wi-Fi 訊號比較)。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 > 瀏覽 NetAlly 所有技術文章 >

  • 【技術文章】可插拔相干光學模組測試

    相干光學用於 DWDM 傳輸已有一段時間,但通常都是特定供應商專用的封閉式專有系統;最近,針對 MSA 和其他標準設計的可插拔相干模組導致了相干可插拔光學生態系統的出現;IEEE 802.3 正在研究用於 100G 和 400G 連接的 DWDM 的 ZR PMD,可達到 80 公里鏈路預算,這引起了更廣泛的開發和部署可插拔相干光學的興趣;VIAVI 白皮書將介紹可插拔相干光學、測試和驗證挑戰,以及成功開發、驗證和部署 100G 及更高速率可插拔相干光學所需的方法。 光學可插拔模組的現況: 400G乙太網路的介面選擇與應用場景 現今可插拔介面靈活性是乙太網成功的重要因素,它允許用戶根據實際需求靈活擴展頻寬和傳輸距離,並具有相應的成本可擴展性;就400G乙太網路的情況而言,終端使用者有多種介面類型來支援每個潛在的應用場景: 傳統上,大多數可插拔光學模組的應用範圍在10公里及以下,因此可以有效地透過直接連接銅線、多模VCSEL技術、或單模直接檢測光學技術來有效應對這些應用;隨著數據速率的增加,訊號速率也持續提高,而在400G時,進行了由非歸零編碼(NRZ)到PAM-4的高階調變的轉變,然而,絕大多數的應用都使用了傳統的「直接檢測」技術。 在傳統上,較長距離的傳輸通常使用高性能、特定供應商的相干線路卡模組,這些模組為客製化的光子學和ASIC技術;但最近Acacia等供應商已經開發出高性能的可插拔模組,與客戶光學插槽相容(儘管需要更高的功率、冷卻和管理要求),最初的重點是電信應用,但在資料中心互連(DCI)等領域,出現了更廣泛和更大的市場需求,這些長距離應用最好透過相干光學界面來處理,為了達到市場潛力,必須滿足高密度形式因子(包括功率和冷卻)和具有挑戰性的價格期望,以符合市場的期望需求。 現代客戶端光學: 探究 400G QSFP-DD 可插拔模組的工程奇蹟 現今已產生了多種不同的尺寸形式,但在客戶端介面中最受歡迎的兩個家族分別來自兩個不同的系列;SFP系列通常具有一個電氣通道配上一個光學通道,通常用於"終端裝置",例如:伺服器或手機基地台;而QSFP系列則使用平行光學和電氣通道(傳統上它使用4個電氣通道,大多數情況下使用4個光子通道,無論是用於平行光學還是單根纖維上的訊號,光子通道會在CWDM光網格上傳輸);對於我們對客戶端光學的更深入了解,將聚焦於QSFP-DD,因為它通常用於處理最大頻寬的交換機、路由器、和傳輸裝置等元件。 現今典型的客戶端介面下,400G的最先進可插拔模組將是QSFP-DD模組,這項工程奇蹟融合了高速數位電子、寬頻、和低雜訊類比電子、DSP韌體、微控制器、整合光學、和機械結合,所有這些都符合高要求的價格和性能期望。 有幾個關鍵領域需要解決: 可插拔的電氣介面(在QSFP-DD中,它是一個雙面、雙堆疊連接器)引入了平行高速電氣主機端 (host) 與模組連接介面,在400G乙太網路上,這通常是使用PAM-4電氣調變的8條平行差分通道,使用高性能數位SERDES並支援主機到模組介面的等化,連接器還需要提供一個命令/控制介面,通常基於像I²C的雙線介面使用協定;最新的400G QSFP-DD通常使用CMIS 4.0,這是一種先進的狀態協定,專門為400G光學的需求和應用而設計,同時,連接器還提供電源(通常為3.3V,超過4A),為模組中的電子和光學元件提供電力需求。 模組內高度整合的IC電路包括SERDES,現在通常採用DSP技術,支援主機與模組之間的等化,同時提供從8通道28Gbd PAM-4到4通道100G/λ(56Gbd PAM-4)的多路復用和解復用功能用於光學介面(例如DR4和LR4),這些IC電路需要複雜的韌體,尤其是DSP程式碼,模組的管理和控制是透過微控制器來統籌進行,微控制器整合了模組管理的協定堆棧(例如CMIS 4.0),所有常規的維護和管理功能(如冷卻和電源管理)、DSP 的韌體加載和管理,以及當然還包括了光學元件的所有需求;光學元件包括高度整合的雷射器和接收器,都符合堅固而精確的標準,如IEEE 802.3;發射器和接收器都需要展現出寬頻寬、低雜訊和良好的線性特性,同時滿足功率和熱管理要求。 這些元件被結合在小型PCB上,必須處理訊號完整性問題,所有元件都整合在對尺寸要求嚴格的QSFP-DD中! QSFP-DD確實是一個多學科的工程奇蹟! 進階光學通訊: 相干調變技術與高性能光學傳輸技術 相干光學在現代長程光纖通訊鏈路中扮演了重要角色,通常專注於提供最高性能,使用大型固定模組上的客製化光子學和ASIC技術。 正如上圖所示,從精心設計的高性能線路卡到開放互操作的生態系統的演進需要許多部分的協同,同時也為測試、驗證和生產提出了多重挑戰,儘管供應商生產了適用100G和200G可插拔式的相干模組(採用CFP和CFP2尺寸形式),但這個生態系統的最佳機會出現在400GE,應用於DCI、都會網路和傳統DWDM,在兩個不同的市場上提供服務。 都會網路(Metro)和資料中心互連(DCI)領域,可能會因ZR、ZR+和OpenROADM等應用進一步細分,然而中期來看,這些應用(以更精巧的尺寸形式,如QSFP-DD和OSFP)很可能會由一種模組來處理,並透過軟體和韌體啟用使用者可定義的操作模式。 客戶端光學通常使用簡單的強度調變(傳統上為非歸零編碼 (NRZ) - on/off 鍵控調變-OOK),但隨著400G的出現,我們現在看到PAM-4調變在每條通道上的50G及以上速率變得普遍;相干調變利用光的相位和偏振,提供更高的調變能力,並且由於接收器對相位和偏振狀態敏感,可以透過電子方式進行色散補償;傳統調變在超過40公里的範圍需要對鏈路色散進行補償,傳統客戶端光學通常使用簡單的強度調變(傳統上稱為NRZ - on/off 鍵控調變 - OOK)、雷射器(可以是DML 直接調變雷射器、或EML透過外部裝置進行調變的雷射器)會根據數據的變化來調變其光強度,這有時被稱為開關鍵控調變(OOK, On-Off Keying),目前這方面的實際上限大約是50 GHz,因此使用商業上可用的大規模生產(因而成本合理)設備,實現28Gbd和56Gbd(每條通道100G)是可行的,目前已經展現了每條通道200Gb的更高頻寬,但這些仍然是新穎的技術。 相干調變利用光、偏振和相位的先進特性,以使用更複雜的光學元件和技術為代價 (相對來說其設計和製造成本可能會更高),實現了遠高於傳統客戶端光學的資料傳輸速率。 典型的相干與DWDM系統使用1550 nm波段,這是最小損耗的區域,對於更遠距離的傳輸非常有用,來自雷射器發射的光(通常是可調的,並且是整合式可調雷射裝置 - ITLA的一部分)被分為兩條路徑,然後每條路徑進行相位調變(I-Q 調變),兩條路徑隨後被重新組合為兩種垂直偏振態,這種光子組件通常是高度整合,並且可能利用矽光子來滿足可插拔光學尺寸形式的密度、性能和價格期望;在大多數情況下,四個I/Q調變器將由高性能DAC驅動,這些DAC將整合到DSP中,DSP將執行一系列編碼功能,包括訊框同步、FEC、和符號映射,通常也是執行相干接收器功能 IC 的一部分。 現在透過相位、偏振和振幅調變的光訊號(相較於較簡單的客戶端介面只使用振幅調變)在光纖鏈路中傳輸,會受到衰減(損耗)、色散、偏振散射以及其他影響,這些因素會降低傳輸訊號的訊噪比(光訊噪比 = OSNR)。 在接收端,輸入的光訊號會被分離成垂直的偏振態,然後再分成同相和正交(I 和 Q)分量,接著與另一個(可調)雷射器進行混頻,產生一個基頻訊號,並發射到光偵測器上;接著產生的訊號會被數位化,然後由接收器部分的 DSP 進行處理,以下會詳細描述這一過程。 可插拔相干光學模組 (DCO): FOIC標準 - 未來 OTN 界面的靈活選項 大量的網路設備採用可插拔式模組插槽 - CFP2系列在電信應用中得到廣泛應用,而QSFP系列則主宰企業市場,由於相對於QSFP-DD有著改進之處,OSFP在某些領域也逐漸獲得支持。 相較於典型的可插拔客戶端模組,用於線路端傳輸的相干可插拔模組更加靈活,在可插拔客戶端模組(例如 QSFP-DD)中,通常在模組的輸入端 (ingress) 和輸出端 (egress) 看到相同的訊號結構,在電氣(主機端)和光學(客戶端)介面上,訊框同步和編碼保持一致;相比之下,相干轉換器可能在主機端支援相同的結構,但輸出端的訊號結構將會截然不同(例如,一個單載波相干 DP-16QAM 調變訊號,在 ZR 介面上使用串聯前向錯誤更正(C-FEC))。 客戶端與線路端編碼之間的顯著差異影響了測試範圍,在相干的 CFP2-DCO 收發器中,複雜性可能更高,在電信應用中,CFP2-DCO 模組可以支援乙太網路和多服務的客戶端,400GE 和 4 x 100GE 對於乙太網路應用具有廣泛的吸引力,而 OTN 和 FlexO 則提供了強大的多服務功能,這對於電信業務來說是一個重要的應用。 頻寬還可以隨著客戶端的動態頻寬需求進行調整,例如:n x 100G 乙太網路的可擴展性,可以從 1 個客戶端擴展到 4 個客戶端,以填充 400G 的頻寬,至於 OTN 主機訊號,有幾種選擇:在 400G 下,可以選擇使用 1 或 2 * OTL4.4,採用 NRZ 編碼、或者使用 PAM-4 編碼的 4 * OTL4.2 / 4 * OTLC.2,其具有不同的服務能力;這些界面反映了從舊有結構或早期的 400G 結構進行遷移的路徑。 未來的光傳送網(OTN)界面可能採用 FOIC技術(FlexO 介面),提供 100G、200G 或 400G 等不同的變體;主機端的 FOIC 接口受到 KP4 FEC 的保護。 光纖傳輸線路的結構乃基於 100G、200G 和 400G 的傳輸單元,但不再像主機端那樣混合結構,根據鏈路參數(例如:損耗、光訊號雜訊比、和色散等),可以使用不同的前向錯誤糾正碼(FEC)來匹配所需的編碼增益和性能等級,其中包括:連接式 FEC(CFEC)、開放式 FEC(OFEC)以及專有的 FEC。 可插拔數位相干光學模組(DCO)需要將大型相干線路卡的大部分功能,整合到一個精巧的可插拔模組中,它包含高度整合的光相干接收器和發射器,使用可調雷射器,通常需要像矽光子學這樣的先進技術來實現其中的許多元件;相干光學還需要高度整合的數位訊號處理器(DSP)來提供所有數位相干接收器的功能,以下是接收端的方塊圖。 類比到數位轉換(ADC) 接收器輸入的訊號必須以奈奎斯特 (Nyquist) 頻率或高於這個頻率來進行數位化,由於典型的相干系統使用相位和偏振多樣性,所以需要至少 4 個非常快速的 ADC,這些 ADC 需要具有適當的解析度和線性度,雖然它們會先經過光偵測器和轉阻放大器(TIA),但可能需要寬的動態範圍。 DSP 功能性區塊 DSP 相干接收器需要包含以下功能區塊: 當然,所有的功能都必須進行控制、協調,並即時追蹤,因此 DSP 具有龐大且複雜的控制結構,通常與複雜的 DSP 韌體交織在一起,DSP 可能需要支援多種不同的操作模式和速率,可能是 ZR 或 ZR+ 等標準的混合,以及特殊的供應商專有模式;不同於簡單的客戶端模組只需要偶爾報告一些簡單的連接參數,如訊號損耗(LOS)或光功率,DCO 中的 DSP 必須即時報告多個複雜的參數,以便主機能夠管理和追蹤連接的健康狀況和狀態,其中一小部分參數包括: 其他一般參數還包括模組狀態、工作溫度、和雷射參數,這些參數的管理、控制和回報(其中許多參數在製造過程中需要根據波長和溫度進行校準)需要 DSP、模組微控制器和韌體,以及主機介面之間的密切耦合。 模組的管理與控制: DCO相干光學模組的挑戰與進展 DCO 模組是一個完整的 DWDM 線路卡,整合在可插拔光學模組中,任何功能的關鍵部分都是管理介面;多年來,客戶端光學模組演變使用簡單的記憶體映射協定的兩線(如I²C)介面,例如 SFF 8636 現在廣泛用於 QSFP28 等 4 階模組;但隨著 400G 級別的客戶端模組出現,已經確認傳統的解決方案無法滿足現代應用的需求;透過業界的共同努力,使得 CMIS 4.0 問世,作為 400G 客戶端光學模組(例如 QSFP-DD)的管理介面,與客戶端光學相比,DCO 的管理要複雜得多,業界正在尋找不同的相干模組管理方法;OIF C-CMIS 採用的一種方法是在 CMIS 4.0 框架的基礎上進行擴充,以適用於相干應用,這可能成為 QSFP-DD 和 OSFP 模組的採用途徑,這些模組可能會被用於需要支援 CMIS 4.0 堆疊的主機中,因為 QSFP-DD 和 OSFP 客戶端將採用該方法;另一種方法則是以 CFP MDIO 的概念,並進行了顯著的增強,以適用於相干數位光學模組(DCO),這種方法是建立在用於 100G 和 200G 應用的第一代和第二代 CFP 和 CFP2 DCO 模組所使用的方法之上。。 產品生命周期中的測試需求 在任何產品生命周期中,都存在著各種測試和量測需求,這些需求在廣度、深度和複雜性上各不相同,VIAVI ONT 產品線的設計主要滿足產品開發、驗證、生產和部署生命周期各階段的需求。 表格 4 - 模組生命周期測試需求摘要 元件和 DSP 評估 在開發強大可靠的產品並加快上市的過程中,選擇元件是一個關鍵面向,甚至在模組 PCB 佈局開始之前,可以透過 DSP 評估板和 ONT 測試裝置的結合,連接適當的電氣轉接器,對 DSP 的功能進行有價值的評估;這樣的設置可以充分驗證 DSP 的功能和流量吞吐量,同時可以進行韌體的開發和除錯、訊框組和 SERDES 硬體的開發,以及模組的 PCB 設計和機構布局,這種方法可以在產品開發週期中節省數月的時間,並且能夠進行更全面的設計和 DSP 評估,這是無法透過模擬達到的;同時,這種設置還可以評估光學和 DSP 的相容性,並且可以透過測試光纖進行實際量測,以建立一些系統性能參數,譬如:光訊號雜訊比(OSNR)和誤差向量幅度(EVM)。 R&D 研發階段 在這個階段,元件已經被選擇,並且設計概念已經審查過,從訊號完整性和熱學的角度來看,PCB 佈局的驗證非常關鍵,同時模組韌體需要進行調試,以啟動 DSP 並設定模式和訊號路徑,ONT 在研發階段採用了獨特且全面的方法。 在研發階段,ONT 提供了對高速物理層(phy)進行測試、壓力測試和驗證的功能,包括底層的協定,例如電氣均衡,ONT 支援全範圍的流量需求,從無訊框(unframed)訊號用於檢查訊號完整性和 SERDES,到完全框架化(framed)的乙太網路和光傳送網路 (OTN) 訊號,這些都可進行完整的訊號路徑驗證,所有這些測試都在符合功率和散熱要求的測試插槽(test slot)中進行;此外,ONT 提供了全面的測試和驗證功能,透過模組命令介面實現了實體層和協定事件之間的緊密同步和追踪,以及與管理介面上的命令和回應之間的互動。 在產品開發、除錯和驗證等研發過程中,有四個重要主題: 下方是 DCO(相干光通訊模組)的功能模組圖,從圖中可以清楚地看到在研發中需要進行測試的關鍵元素,為了確保進行完整的端對端測試,必須使用訊框格式的流量,基本的非訊框格式測試儀只能驗證 SERDES 的基本連通性,無法查看 DSP 內部並驗證複雜的功能,包括:前向錯誤修正(FEC)、訊框化 (framer) 和緩衝區,必須使用帶有訊框格式的訊號(包括 OTN 和 FlexO,如果適用)進行完整的資料路徑覆蓋測試。 SERDES(Serializer/Deserializer)模組是其中一個元件,在頻率、相位和時間偏移等方面進行超過正常情況的壓力測試是非常重要的,模組的功能元件,例如 SERDES,必須能夠從破壞性事件中恢復,例如訊號和資料頻率跳躍和暫態(由於時脈源切換引起)以及偏移(由時間和溫度引起);當超出標準限制時,模組必須正確地處理此情況,而不僅僅是失敗;當超出標準限制時,重要的是硬體(H/W)和相關軟體(S/W)能夠正確地報告物理情況(頻率或偏移超出範圍),而不僅僅是單純地發生錯誤;同樣重要的是,當時脈頻率被調整回正確範圍時,模組能夠自動恢復並透過命令介面發出相應的訊號通知。 透過頻率漸變和動態偏移等壓力測試,還可以用來確定當功能模組失敗時的錯誤狀況,這是一個很好的例子,當 SERDES 模組出現過多的動態偏移時,會導致位元滑動,擁有一個能夠區分突發錯誤和位元滑動的測試設備,可以深入了解在壓力條件下的確切失敗模式。 Large IP blocks like FEC and framers rely on the framing of the traffic. The ability to manipulate and error the framed traffic is important to validate those IP blocks. 針對大型 IP 塊如 FEC 和 framer,我們需要依賴流量的訊框裝置進行驗證,因此能夠操作和引入錯誤到帶有訊框的流量,對於驗證這些 IP 模組非常重要。 物理層和 SERDES 測試範例 SERDES 是任何 DCO 模組的關鍵部分,若缺乏穩健、符合標準的高速資料傳輸介面,任何功能都無法運作;我們將檢視一些在任何 DCO 主機介面上運行的範例測試,以驗證 SERDES。 動態偏移 模組資料介面依賴於並行高速介面,包括 8 條 RX 和 TX 通道,運行速率為 28 Gbps 的 PAM-4 電氣調變,類似於任何並行介面,通道之間可能會產生偏移,而且這種偏移可能會隨著時間變化;IEEE 對該介面的偏移容忍限制進行了規定,因此偏移變化可用於進行標準驗證,同時也可用於驗證訊號完整性;通道間偏移的改變會影響不同層級之間的串擾,因此透過偏移引起的錯誤率變化,可能指出串擾邊界問題;動態偏移的另一個重要用途,是確定在遭受過度偏移時SERDES 的故障模式。 過度偏移可能導致 SERDES 緩衝區出現位元滑動,這個問題如果沒有正確的應用程式來排除,將會非常困難;對於大多數測試設備,這些位錯誤可能被報告為突發錯誤,因為它們無法識別位元滑動;然而,ONT 可以透過運行帶有框架流量的動態偏移測試,並追踪 SERDES 輸出上觀察到的錯誤配置檔案,從而檢測到位元滑動,當超出 SERDES 的入口偏移限制時,可以觀察到故障模式,這使得排除問題變得更加容易。 ONT 除了追踪位元滑動等大型且有損的錯誤外,還能追踪 PCS 層的影響,其中包括重要元素,如:通道對齊標記和前向誤碼更正(FEC),在故障狀況下,正確且一致地追踪乙太網路的警報和錯誤是至關重要的。 模組管理 相干可插拔模組的管理非常複雜,要完整了解和控制管理介面,這對於除錯、驗證以及有效運用整個系統(包括主機模組在內)至關重要,在研究模組介面時,必須考慮多個元素,並且所有這些元素都需要與其他介面、主機電氣介面、和光學介面密切結合。 ONT 的重複讀寫存取是一種廣泛用於評估模組穩定性的簡單應用,這個測試會透過向命令介面加載使用者定義的讀寫事件,來評估模組的穩定性,接著可以進行其他測試,例如:正常流量測試、或壓力測試(例如:偏移測試),以觀察模組操作和穩定性是否受到命令匯流排和模組微控制器重複且大量的負載影響。 ONT 模組原生支援相干模組(包括 QSFP-DD 和功能完整的 DWDM CFP2),並以清晰且一致的方式在 GUI 中展示擴展的管理需求和關鍵參數的狀態,使用 GUI,使用者可以輕鬆地設定和追蹤關鍵參數,例如:操作波長,同時也可以透過自動化腳本來滿足深度 SVT 測試的需求。 命令介面及相關模組韌體,必須正確地報告光學參數,這比客戶端模組中簡單的功率測量要複雜得多;一系列動態參數,包括:OSNR(光訊噪比)、CD(色散)、EVM(誤差向量幅度)、PD(光功率偵測)和 DGD(差分群延遲)必須得到正確報告並持續追蹤(同時可能還有一系列使用者可編程的限制);ONT 可與 VIAVI MAP-300 產品系列一起使用,以允許光學參數的產生和操作,並且這些參數在 ONT 下的光學模組測試中得到追蹤和驗證,這還可用於支援 DSP 韌體的開發和驗證工作。 系統驗證 系統驗證涉及對模組進行廣泛和深入的測試,包括對物理硬體和模組韌體的測試,測試通常跨越多個領域並在自動化環境下進行,同時也是模組和網路整合的關鍵階段,因為模組與主機的互動是系統級功能的關鍵特性;這個階段建立在模組開發階段使用的許多應用的基礎上,但更加關注軟體和性能方面,關鍵和即時的警報和錯誤報告,在整個系統中扮演著核心角色,同時要協調光學狀態和模組管理訊息系統(MIS)向主機報告的狀態,連接參數(例如 OSNR 或FEC前的BER)會被設置,然後參考/測試光學連接可能會被降級(使用 VIAVI MAP-300 產品系列),當連接透過不同程度的降級時,模組和主機的組合必須正確地產生警報並採取適當的行動(可能包括切換到另一個連接和產生系統級警報),然後,當連接恢復時,系統應該遵循正確的恢復程序。 在這個階段,我們遇到的其中一項最具挑戰性的測試是服務中斷測試,這主要測試系統對光訊號完全中斷後的回應,以及其後的恢復過程和時序,特別關注恢復過程和時序的表現,在客戶端系統中,這是一個相對簡單的測試,只需透過機械快門中斷單一的光訊號,然後監測模組的回應(包括模組MIS訊息傳遞),接著重新連接光訊號,再次監測回應,包括恢復時間和 紀錄的MIS 訊息;然而,即使使用簡單的直接檢測模組,我們也可能遇到一些問題,例如:模組鎖定或在 MIS 中發送誤導性的訊息,在最嚴重的情況下,模組可能無法正確自主恢復,需要透過主機進行手動干預,對於相干模組,測試的負載更糟,因為現在模組可能在多載波的 DWDM 系統中運行,因此干擾事件可能僅與眾多載波中的一個光波長有關聯。 系統依賴模組正確追蹤所選擇的單一載波,並監測其光功率水平,以便在服務中斷狀態下達到訊號丟失(LOS)水平時,模組能夠透過 MIS 介面正確地指出這一狀態;在這個測試中,模組還可能需要將主機介面暫時關閉,並透過 MIS 發送相應的訊號;恢復過程是一個要求嚴格的測試,因為模組必須正確重新獲取重新變為有效(Active)的光載波,啟動相干 RX 訊號連結,通知主機連接正在恢復,並正確設置主機到模組的電氣介面;這些事件的順序和時序至關重要,且這個過程的穩定性也很重要,VIAVI ONT 為這個測試中 DCO 模組功能的驗證和除錯提供了一個理想的測試環境。 系統驗證還需要對連接和模組傳輸的即時流量進行深入測試,這些流量通常是多種服務的混合,例如 OTN 和乙太網路,OTN 的能力為終端用戶提供了極大的靈活性,但也對測試要求提出了更高的挑戰,VIAVI ONT 支援完整的OTN 功能,包括:FlexO、FOIC 1.2、FOIC 2.4 和 FOIC 4.8,這對於支援 400G 級別的 OTN 服務至關重要。 VIAVI ONT 800G 最近加入現有 ONT 產品系列的新產品或設備,被視為產業中的標準或參考標竿,針對相干模組生態系統的需求進行了優化,它支援 QSFP-DD 和 CFP2 DCO 400G 封裝形式,並配合相應的冷卻和電源需求,同時提供了一系列應用程序,為整個模組的生命周期提供全面的應用以及測試,從研發的深入需求到系統驗證測試和整合,ONT DCO 能夠加速所有開發和除錯的工作。 VIAVI MAP-300 插拔式相干光學模組將可插拔客戶端光學模組的優勢,帶來全新的應用領域,包括:都會網路、資料中心互連、和DWDM/傳輸等,相干模組的複雜性較高,對測試和驗證的各個階段有著巨大要求,從早期元件驗證、模組開發、軟體和韌體開發、模組驗證、系統整合到生產等,而且,這些要求需要在追求更具競爭力的價格和市場推出速度的同時滿足,此外,模組命令和管理界面的複雜性也進一步增加了這一挑戰。 VIAVI 在支援相干系統的開發和驗證方面擁有多年經驗,從用於最高性能 DWDM 的全功能線路卡,到現今 100G 和 200G 的新興 DCO 模組,皆有豐富的經驗;面對 400G 級別的 DCO,與 PAM-4 電氣主機訊號結合、進階的模組管理協定、和 OTN 服務,帶來了許多挑戰,因此需要一個全面且整合的測試和驗證方法,模組化 DSP、主機介面、光域、和管理介面之間的密切協調,要求應用程序和測試工具在這方面能夠完全整合,並能夠追蹤每個域中的事件。 ONT DCO 已經過優化,滿足整個產品生命週期中的測試和驗證需求,同時支援相干模組的嚴苛環境和冷卻要求,它提供了從物理層(PAM-4)到多服務乙太網路和 OTN 的應用程序,並搭載獨特的工具,支援在模組管理和指令介面上的互動。 延伸閱讀 瀏覽 VIAVI Solutions 所有技術文章 > 光通訊網路測試解決方案總覽 > 翔宇科技代理了各種光通訊網路測試解決方案,包括:矽光子測試解決方案、800GbE、400 / 200 / 50 GbE、100 / 25 GbE、及 10 GbE 的高速乙太網路測試解決方案 。

  • 【How to】如何進行USB Type C傳輸線的直流電組測試?

    顧客問題: 如何使用Advanced Cable Tester 進行 USB Type C 傳輸線的直流電阻測試? 我有一個問題是關於使用Advanced Cable Tester v2測試影印機傳輸線時的量測結果,這些傳輸線規格是USB Type-C到USB 2.0 Standard-B 的轉接器,而我選擇的測試配置文件正是這個。 例如,我對一條傳輸線進行了五次測試: 前兩次的測試通過 接下來三次的測試失敗 以下是該傳輸線其中一次測試失敗的例子: 我的問題是如何設定測試配置以獲得更一致的結果?哪些是允許更改的?這是我測試的設置摘要: 使用 Advanced Cable Tester v2 用於USB Type-C到USB Standard-B的ACT v2模組 測試配置:USB Type-C到USB 2.0 Standard B DUT 是影印機的傳輸線 我還有一個關於WIRES – GND+SHIELD B-Side Link量測的問題,它似乎是將Gnd引腳和SHIELD引腳的量測值相加得到的總和。 您能解釋一下這個量測是如何進行的嗎?在另一組傳輸線上,這個測量值結果可能會交替出現失敗或通過的結果,我是否能夠更改該測試配置的規範? 技術支援回覆 感謝您的提問!根據您的測試結果,看起來傳輸線的測試失敗,是因為測試規範要求的Rd電阻最小值未能符合規格,同時受到直流電阻(DCR)值的影響。Advanced Cable Tester v2的測試腳本是可以進行編輯,我們將提供相關的指引。為了幫助您更好地理解Advanced Cable Tester v2的報告,我們將解釋測量結果的處理過程。 USB Type C 傳輸線引腳測試 以下是一張顯示量測內容的圖示: 圖中有兩個測試,分別是A面連結和B面連結。 虛線紅線顯示了電流的流動情形,對於A面連結,測量值是Sense1與Sense2 + Sense3 + Sense4的差異,這個方法確保了不會量測到傳輸線上的導線電阻。 導線電阻並不是各個引腳電阻的總和,每個面上四個引腳的量測值會被匯集在一起,同時也會量測到導線本身,另外一種量測還包括Shield接觸,這可能會稍微降低量測出來的電阻值。 GND+Shield B面連結的量測方式,與GND+Shield A面連結的量測方式類似。 USB Type C 直流電阻的測試配置 您提供的測試結果顯示,USB Type-C到2.0標準B配置文件中的最小Rd規格是導致失敗的原因,您可以透過編輯配置來解決此問題,下面將對此進行描述。 編輯USB Type C直流電阻的測試配置 以下是編輯測試配置的步驟,您可以將其保存為新的配置檔案: 在Advanced Cable Tester v2的GUI中,點擊「Profiles」 在篩選器下拉選單中,選擇「USB Type-C to USB 2.0 Standard-B」 點擊相應的測試配置,然後選擇「Copy and Edit」 前往已打開的測試配置範本中的「DC Resistance」區塊 您可以編輯最小Rd的最小值4845(向下調整),如果需要,還可以編輯其他測試參數 保存測試配置 在下一次測試過程中,請選擇您建立的新測試配置檔。 WIRES – GND+SHIELD 量測 此測試為確認一條傳輸線,是否符合Type-C規範R2.1中的Table 3-12,註6: Shield和GND在USB Type-C和USB 3.1 Standard-A接頭的兩端連接應該是必要的,在Standard-A接頭中進行連接,在機械結構上設計比較困難,因此我們看到很多傳輸線因此缺少這種連接。 為了確定一致性,僅在A插頭上的GND和Shield接觸點之間進行量測,此量測的閾值為(GND Cable + Shield Cable)/ 2。 如果A插頭內部的連接不良,則電流必須流向C插頭再返回,這將導致類似於GND Cable + Shield Cable的量測值。 如果A插頭內部的連接良好,則電流只會在該插頭內部流動,所有導線的電阻將不重要,在這種情況下,量測值將遠低於閾值。 註:如果接地或屏蔽的電阻明顯偏高,我們設備的演算法可能無法正常工作。 如果此量測結果對您來說不管用,您可以透過將配置選項“DCR: Strict GND/Shield Spec Interpretation”設置為“false”來“停用”它不測試,由於此量測較為複雜,不支援更改測試值。 如果需要,您可以為特定的測試需求建立自定義測試配置,下列影片中展示了如何操作: 我們希望這些回答能解決您的問題,以下是一些您可能會找到有用的其他資源: Advanced Cable Tester User Manual Total Phase Advanced Cable Tester v2 Adapter Testing Overview How Individual Cable Testing Helps Uncover Underlying Cable Issues and Ensures Quality in Production 如果您需要更多資訊,請隨時 與我們聯繫。 延伸閱讀 Total Phase USB協定分析儀的詳細比較 > Total Phase 第二代進階線材測試儀 > 瀏覽 Total Phase 所有技術文章 >

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