Wi-Fi 7的普及預計將迅速擴大，與其單純追求原始速度相比，網路可靠性和低延遲變得更加重要。與此同時，新一代Wi-Fi需要更精密的無線電架構，以支援線上遊戲、視訊會議和無線（OTT）媒體等應用，這些應用可在無需有線或衛星連線的情況下串流網際網路內容。

消費者可能會將Wi-Fi 7的增強性能視為理所當然，但我們知道，這些進步是以增加無線電複雜性為代價的。簡而言之，我們在實體層上增加的功能越多，射頻（RF）設計就會變得越複雜，以便在各種部署場景中一致地提供預期的性能。

一個很好的例子是前導碼穿孔（preamble puncturing）技術，該技術透過允許系統在寬頻道的乾淨部分傳輸數據，同時避免受干擾的子載波或資源單元（RUs），從而提高頻譜效率。值得注意的是，前導碼穿孔涉及特定的穿孔模式，這些不同的模式會導致不同的頻譜遮罩要求，發射機必須滿足這些要求。這增加了測試的複雜性。

此外，多鏈路操作（MLO）允許設備同時在多個頻段上傳輸和接收，例如同時使用2.4 GHz和6 GHz頻段以實現更高的吞吐量或冗餘。這些功能的相互作用，特別是MLO的各種頻段組合以及前導碼穿孔的模式依賴性頻譜特性，需要對射頻性能如何影響整體系統性能進行嚴格的分析和驗證。

以下用例說明了為何需要優化的測試和測量方案，以實現快速且具成本效益的Wi-Fi 7部署。

用例一：Wi-Fi設備性能依賴於射頻參數性能

對於終端客戶而言，有三件事最為重要：範圍、速度和可靠性。這些特性取決於射頻參數，這是卓越Wi-Fi性能的支柱，包括誤差向量幅度（EVM）和調變編碼方案（MCS）指數。

即使射頻參數有微小變化，也可能顯著影響性能。假設一個Wi-Fi設備在最大MCS指數13下運行，這相當於在320MHz頻寬下使用4096 QAM調變方案。假設我們有兩個空間流，理論上將產生約5Gb/s至6Gb/s的吞吐量。然而，如果EVM性能不佳，設備可能被迫降至下一個較低的MCS方案，即MCS 11（1024 QAM）。每個符號攜帶的位數減少可能導致吞吐量下降20%，這將損害實際設備性能。

另一個射頻參數，上行OFDMA（UL-OFDMA），允許多個設備同時向接入點傳輸流量，這透過增強頻譜使用和網路性能來降低延遲。這需要接入點和終端設備（包括智慧型手機、平板電腦和筆記型電腦）之間對三個基本實體層特性——功率、時間和頻率——進行緊密的預協調和預校正。

當多個設備或站點連接到一個接入點時，每個站點與接入點的距離各不相同，離接入點最近的站點必須平衡其功率，否則可能削弱來自其他站點的信號。從時間角度看，一旦站點或客戶端設備接收到觸發幀，它們將在400奈秒內啟動上行OFDMA傳輸。這要求這些傳輸必須在400奈秒內發送，以確保無縫操作。第三個特性是頻率，要求每個站點對從接入點接收到的信號的載波頻率偏移（CFO）進行預補償或校正。如果補償後的任何殘留CFO誤差大於350 Hz，很可能導致載波間干擾，降低UL-OFDMA傳輸的品質和成功率。

實體層參數中的任何不良性能都可能導致網路碰撞和效率降低。除了上行OFDMA外，Wi-Fi沒有特定的調度演算法，因此對於高密度和多用戶環境而言，和諧工作至關重要。

用例二：設備速率與範圍

速率調適或自適應調變是設備的一種行為，它會根據信號強度和站點與接入點之間的範圍而變化。靠近接入點的設備以最高MCS速率13傳輸。如果由於噪音或設備遠離接入點而導致條件變化，設備將嘗試重新傳輸或降級到較低的MCS調變方案，並嘗試多次封包重傳。如果沒有速率調適，由此產生的信號擁塞可能降低系統吞吐量、性能和可靠性，並無謂地耗盡設備電池。

有許多實體層參數可能導致這種行為，包括不良的EVM和信噪比（SNR）性能。這需要在實體層進行評估和測量，以確定每次傳輸的EVM性能、傳輸功率、正確的MCS方案以及接入點和站點之間的距離和傳輸時間間隔。

分析藍牙共存性：使用LitePoint IQsniffer

鑒於Wi-Fi和藍牙共享2.4GHz頻譜，因此測量和分析共存性能非常重要。任何由於發射功率泄漏、同頻道或相鄰頻道噪音或不可預測的頻率跳變模式引起的干擾都可能導致封包碰撞和數據丟失。

這需要一個視覺工具來識別功率傳輸電平、EVM以及正在使用的藍牙封包類型，無論是經典藍牙、藍牙低功耗還是影響Wi-Fi設備性能的專有藍牙協議。

解決方案是使用無線電流量嗅探器，它可以捕獲和分析實體層和MAC層。該嗅探器捕獲設備之間的實際信號交換以及實體層參數，如功率、EVM、頻率誤差和MCS指數，以奈秒級的精度區分哪個設備正在傳輸正確的資訊。這對於分析和驗證上行OFDMA特別有用，以確定幀間隙和時間是否正確。

在達到規模經濟之前，每一代新技術在起步階段都成本高昂。這對於已經在Wi-Fi部署上投入大量資本支出的消費級無線設備製造商和晶片組供應商而言尤其如此。LitePoint IQsniffer等工具提供了一種可訪問、可擴展且具成本效益的方法，用於分析Wi-Fi和藍牙封包，並捕獲設備之間的通信，以更好地管理Wi-Fi性能、成本和複雜性。

我的演講「將射頻性能轉化為Wi-Fi 7的實際結果」已按需提供，作為RCR無線新聞主辦的Wi-Fi論壇的一部分。