支持Wi－Fi 6的CPE你测试过吗？

CPE是什么东东？

其实在3G、4G时代许多人都用过CPE(customer premise equipment)设备，下图的MIFI是否看着眼熟？

它的作用就是把4G LTE的信号转换为Wi-Fi的信号，然后供手机，电脑，和其他的一些支持Wi-Fi的终端设备能够联网。简单的理解就是，CPE就是一种移动数据终端，或者说是一种移动的Wi-Fi路由器。 那它和普通的家用路由器有啥区别？

现在你家的路由器应该是如下图所示的使用方式：

家中的普通路由器现在一般都是把光纤信号转化为Wi-Fi的信号，而CPE是直接把基站的信号转化为Wi-Fi信号的，当然他们也都可以有有限网LAN的接口，支持IPV6等网络协议。

CPE一般分为室内CPE和室外CPE，他们在技术上的区别主要是发射功率和覆盖范围，因此他们的应用也有所不同。

室内CPE，一般也称为用户标准CPE，主要用于大家个人的工作和生活；

室外CPE，一般支持不同的工作模式，如中继模式，网桥模式等，主要被运营商用于不同场所的WLAN的组网应用，以扩大WLAN网络的有效覆盖，从而增加本身移动网络的覆盖范围，在节省成本的同时，既增加了用户数，也提高了用户体验。

支持Wi-Fi 6的CPE有啥不同？

相对于Wi-Fi 5的CPE，Wi-Fi 6的CPE主要有7大不同：

01

速率不同

如上表，从理论上说，Wi-Fi 6的路由器相对于Wi-Fi 5的路由器，有接近39%的提升。有人实测发现，支持Wi-Fi 6的iPhone11系列、三星Galaxy Note10系列配合TL-XDR3020无线路由器，在室内相比支持Wi-Fi 5标准的路由器无线峰值速率最高可提升67.3%。

02

降低延迟，保障多用户接入

用以前的路由器，无论每个用户发送数据包多大，都会占用整个信道，其中数据包括大量管理帧与控制帧。Wi-Fi 6采用了OFDMA技术，将无线信道划分为多个子信道，用户数据可以承载在不同频率资源块上，可降低网络堵塞，提升了数据传输的效率，降低延迟。通信的无线终端数量最多增加到16倍。在多用户上网环境时，大幅改善每位用户的平均传输率，平均网络延时降低75%。

03

同时支持上/下行的MU-MIMO技术

MU-MIMO 技术（正交频分复用技术）支持多用户同时上传和下载，在Wi-Fi 6最多允许8个终端共享上行、下行的数据包。解决了无线AP只能一次和一个终端通信问题，适用于大数据包的并行传输，提升空间分集数据流的利用率及系统容量。

04

1024QAM，优化传输效率

Wi-Fi 5的256 QAM增加至Wi-Fi 6 1024 QAM，主要解决了用户高密度场景下的效率、降低延迟、增大数据吞吐量。

05

具备TWT技术，节省耗电量

TWT（Target Wake Time）技术是Wi-Fi 6适用于物联网的另一个重要特性。无线AP可将不同终端设备分类到不同TWT周期。路由器可以单独与每个终端设备协商“唤醒协议”，从而确定多长时间被唤醒。实测表明，TWT功能将为IOT设备节约 30%以上的功耗。

06

BSS着色机制，提升频谱资源利用效率

BSS 着色机制，通过数据包头部6bits标签区分是否属于终端自己信息，而无需进行完全解码封装，从而降低同频道干扰并提高效率。

07

频段更多

Wi-Fi 6E拓展了6G频段，不久前，美国FCC已经批准了6G频段（5.925-7.125GHz）为Wi-Fi 6的设备所用。欧盟也计划开放其中的部分频段给Wi-Fi 6，这样，支持Wi-Fi 6的CPE有了更多的“施展才华”的场地。

▲ 连接Wi-Fi 6信号和5G网络的CPE产品

另外，随着5G网络的发展，支持Wi-Fi 6的CPE恰逢其时，不少厂家已经发布了支持Wi-Fi 6和5G的CPE，如中国的华为CPE Pro，中兴的MC801，OPPO的CPE T1以及Nokia等其他厂家的产品。这种CPE可以把5G网络信号转换为Wi-Fi 6的信号，以连接支持Wi-Fi 6的终端产品。这也正是Wi-Fi 6和5G相爱相杀的一个“完美”体现。

支持Wi-Fi 6E的CPE如何测试？

在我国，CPE被定义为一种支持无线传输的移动数据终端。移动数据终端类产品在认证测试上需要进行中国强制认证（3C证书）以及SRRC（型号核准）、CTA（进网许可）等。所有这些测试都是以产品本身的性能测试为前提的。对于无线终端来讲，最基础的就是射频性能的测试。

前面提到了很多Wi-Fi 6E CPE的优势，这些优势同时也为产品的测试增加了挑战。以我们前面提到的支持Wi-Fi 6和5G网络的CPE来说，除了Wi-Fi 6增加的测试挑战之外（ 了解Wi-Fi 6测试本身有哪些挑战，可以参考我们以前的公众号文章或下载我们的应用文档），还有测试5G的相关的射频部分，5G有sub-6G 频段（FR1）和毫米波频段（FR2）两个频段，需要不同的测试方法和设备，因此复杂性更高。

下面我们以当前较常用的支持sub-6G频段 5G技术和Wi-Fi 6技术的CPE为例来介绍如何进行测试。

▲ Wi-Fi 6 CPE RF性能测试配置图

如上图，CPE可以理解为是由一个5G终端，一个路由器和一个支持Wi-Fi 6的AP组成的，作为一个整体，对外的接口是5G射频部分和Wi-Fi部分，射频测试时，主要考虑三个部分：

Wi-Fi AP RF的测试

该测试部分主要是发射和接收的测试，包括频率，功率，调制以及接收灵敏度，同临道选择性等参数，这些参数都需要在特定的工作模式下完成，如不同的MIMO配置, 多用户接入，高阶调制，不同的编码方案等。

5G 终端部分的测试

类似于Wi-Fi部分，对5G部分的测试，同样需要在不同的工作模式下（如不同的MiMo配置），针对不同的频段，对发射频率，功率，调制参数和接收灵敏度等进行测试。

干扰共存测试

对于sub-6G频段来说，Wi-Fi的频段和5G（如5G band n41就在2.5G和Wi-Fi 6的2.4G频段）的频段接近，因此需要测试设备本身两部分的干扰，确保能够正常的工作。

另外，无论是室内的CPE还是室外的CPE，都处在复杂的射频环境中，因此，根据不同的应用场景的需求，也需要对CPE与外界设备是否能够共存进行测试。

无论是何种测试，都需要设备同时支持Wi-Fi 6的测试功能，也需要支持5G的测试标准。光是一种测试已经让工程师够头疼的了，两个都需要支持，不但对工程师，这对仪器来讲也绝对是个巨大的挑战。

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• 支持Wi-Fi 6测试！

• 支持5G NR测试！

• Wi-Fi 6和5G NR同时并发测试！

CPE MIMO性能测试举例

下面给大家展示如何用S8780A来进行CPE的MIMO性能测试。

如下图的配置图，用S8780A测试支持Wi-Fi 6和5G NR的CPE，收发信机#1，#2，#3和#4分别连到Wi-Fi端的4个射频天线端口上来测试Wi-Fi 6 AP的4x4 MIMO的射频性能；收发信机#3和#4分别连接5G部分的两个射频天线端口来验证5G UE的2 x 2MIMO的性能。

在测试的过程中，程序可以调用不同的测试应用，不需要改变硬件连接。

对于Wi-Fi 6发射机测试，把具有频率相干性的四个空间分集信号流发送给测试程序进行分析，得到每个流的测试结果，如下图。

对于接收机测试, 应用程序生成4个具有频率相干性的四个信号流，然后通过射频端口送给被测件进行测试。

类似，2x2 MIMO 5G UE测试只需要两个信道，5G NR测试程序生成5G NR信号或者分析5G的分集信号流。