解析ETSI EN 301893 V2.1.1 中自適應(yīng)測(cè)試參數(shù)

劉軍鷹，牟芳氐，林奕翔

（深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院，深圳 518055）

ETSI EN 301893 V2.1.1 《5 GHz RLAN；Harmonised Standard covering the essential requirements of article 3.2 of Directive 2014/53/EU》于2017年5月份實(shí)施。與之前版本的差異重點(diǎn)在于自適應(yīng)這項(xiàng)測(cè)試。本文對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)中自適應(yīng)測(cè)試進(jìn)行分析，對(duì)測(cè)試所涉及到的參數(shù)進(jìn)行解讀。

1 ETSI EN301893V2.1.1 的應(yīng)用范圍

ETSI EN 301893 V2.1.1 應(yīng)用于5GHz 無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)包含RLAN 設(shè)備。此標(biāo)準(zhǔn)支持以下頻段工作的無(wú)線電設(shè)備。

表1 支持頻率頻段

2 解析標(biāo)準(zhǔn)ETSI EN301893V2.1.1 自適應(yīng)測(cè)試項(xiàng)目指標(biāo)

2.1 信道占用時(shí)間Channel Occupancy Time（COT）

2.1.1 信道占用時(shí)間（COT）的定義

2.1.1.1 基于幀的設(shè)備Frame Based Equipment （FBE）

信道占用時(shí)間（COT）定義為基于幀的設(shè)備在給定信道上除去信道可用重新評(píng)估的時(shí)間后的傳輸總時(shí)間。該設(shè)備可以在頻道占用時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次傳輸，當(dāng)傳輸之間間隙不超過(guò)16us 時(shí)，不需要進(jìn)行信道占用檢測(cè)（CCA）。

信道占用時(shí)間不能大于固定幀周期的95%，與下一個(gè)固定幀周期開(kāi)始時(shí)間之間的空閑周期至少為通道占用時(shí)間的5%，最小值為100us。固定幀的周期由制造商來(lái)宣稱(chēng)。范圍為1ms 到10ms。如圖1所示。

圖1 基于幀設(shè)備的時(shí)間示例

2.1.1.2 基于負(fù)載的設(shè)備Load Based Equipment （LBE）

信道占用時(shí)間包含有可能多于一個(gè)傳輸過(guò)程，發(fā)射接收之間有間隙將其分開(kāi)。信道占用時(shí)間是多個(gè)傳輸?shù)目偝掷m(xù)時(shí)間。在接收信號(hào)之后到下一個(gè)發(fā)射信號(hào)之間，當(dāng)這個(gè)間隙大于25us 時(shí)，前面發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的時(shí)間總和就為一個(gè)COT 時(shí)間。如圖2所示：

圖2 信道占用時(shí)間（COT）

2.1.2 信道占用時(shí)間（COT）的限值

不同優(yōu)先等級(jí)的設(shè)備信道占用時(shí)間的限值如表2，表3。

表2 基于通道訪問(wèn)參數(shù)的優(yōu)先級(jí)分類(lèi)（監(jiān)控設(shè)備）

表3 基于通道訪問(wèn)參數(shù)的優(yōu)先級(jí)分類(lèi)（被監(jiān)控設(shè)備）

關(guān)于此測(cè)試，有Option A 和Option B 可選。選擇Option A 時(shí)，設(shè)備必須測(cè)試且滿足上述限值；選擇Option B 時(shí)，此項(xiàng)可由制造商宣稱(chēng)滿足要求。

2.2 最小空閑時(shí)間Min Idle Time

2.2.1 基于幀的設(shè)備Frame Based Equipment（FBE）

空閑時(shí)間指的是當(dāng)前固定幀周期結(jié)束與下一個(gè)固定幀周期開(kāi)始時(shí)間之間的空隙。Min Idle Time 最小空閑時(shí)間至少為信道傳輸時(shí)間（COT）時(shí)間的5%，最小值為100us。

2.2.2 基于負(fù)載的設(shè)備Load Based Equipment（LBE）

空閑時(shí)間指的是當(dāng)天信道傳輸時(shí)間（COT）結(jié)束與下一個(gè)信道傳輸時(shí)間（COT）之間大于27us 的空隙。

關(guān)于此測(cè)試，有Option A 和Option B 可選。選擇Option A 時(shí)，設(shè)備必須測(cè)試且滿足上述限值；選擇Option B 時(shí)，此項(xiàng)可由制造商宣稱(chēng)滿足要求。

2.3 空閑時(shí)間概率Idle Period probability

2.3.1 空閑時(shí)間分類(lèi)

將所有空閑時(shí)間分配給k+1個(gè)不同豎條中的一個(gè)。k 的取值由測(cè)試的優(yōu)先級(jí)決定。豎條表示為Bn，其中0≤n≤k。Bn表示為按照空閑時(shí)間長(zhǎng)度，落入當(dāng)前時(shí)間區(qū)間的空閑時(shí)間個(gè)數(shù)。

當(dāng)優(yōu)先等級(jí)為1時(shí)，k=16，豎條表示為B0至B16。

豎條Bn定義為：

當(dāng)優(yōu)先等級(jí)為2時(shí)，

（1）如果設(shè)備為監(jiān)測(cè)設(shè)備且滿足表2中的note 2，那么k=32，豎條表示為B0至B32。

（2）如果設(shè)備為被監(jiān)測(cè)設(shè)備或者監(jiān)測(cè)設(shè)備不滿足表2中的note 2，那么k=16，豎條表示為B0至B16。

當(dāng)優(yōu)先級(jí)等級(jí)為3時(shí)，

（1）如果設(shè)備為被監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)，那么k=8，豎條表示為B0至B8。

（2）如果設(shè)備為監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)，那么k=8，豎條表示為B0至B8。

當(dāng)優(yōu)先級(jí)等級(jí)為4時(shí)，k=4，豎條表示為B0至B4。

（1）如果設(shè)備為被監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)，豎條表示為B0至B4。

（2）如果設(shè)備為監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)，豎條表示為B0至B4。

2.3.2 空閑時(shí)間概率統(tǒng)計(jì)

H（Bn）定義為Bn對(duì)應(yīng)的空閑周期數(shù)。

E 定義為觀察到的空閑周期總數(shù)。

計(jì)算觀察到的空閑周期累計(jì)概率如下：

p（n）定義為空閑周期時(shí)間小于豎條Bn指定的上限空閑時(shí)間的概率。p（n）=p（空閑周期＜豎條Bn的上限）。

當(dāng)優(yōu)先等級(jí)為1時(shí)，空閑周期概率p（n）對(duì)應(yīng)表示為：

當(dāng)優(yōu)先等級(jí)為2時(shí)，

（1）如果設(shè)備滿足表2中的note 2，空閑周期概率p（n）對(duì)應(yīng)表示為：

（2）如果設(shè)備不滿足表2中的note 2，空閑周期概率p（n）對(duì)應(yīng)表示為：

（3）如果設(shè)備滿足表2中的note 1，空閑周期概率p（n）對(duì)應(yīng)表示為：

當(dāng)優(yōu)先級(jí)等級(jí)為3時(shí)，空閑周期概率p（n）對(duì)應(yīng)表示為：

當(dāng)優(yōu)先級(jí)等級(jí)為4時(shí)，空閑周期概率p（n）對(duì)應(yīng)表示為：

關(guān)于此測(cè)試，有Option A 和Option B 可選。選擇Option A 時(shí)，設(shè)備必須測(cè)試且滿足上述限值；選擇Option B 時(shí)，此項(xiàng)可由制造商宣稱(chēng)滿足要求。

下面介紹一個(gè)測(cè)試實(shí)例，實(shí)際監(jiān)控設(shè)備測(cè)試中空閑周期概率統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法分析：

（1）由最大信道占用時(shí)間（MAX COT）給設(shè)備分類(lèi)：

圖3 最大信道占用時(shí)間（MAX COT）

由上圖最大信道占用時(shí)間為0.842ms，從表2中可以判斷產(chǎn)品可以屬于1-4類(lèi)中的任何一類(lèi)。

（3）如果設(shè)備為監(jiān)測(cè)設(shè)備，當(dāng)優(yōu)先級(jí)等級(jí)為2時(shí)，如果設(shè)備為監(jiān)測(cè)設(shè)備不滿足表2中的note 2，那么k=16，豎條表示為B0至B16。

根據(jù)空閑時(shí)間（Idle Period）的長(zhǎng)度，區(qū)分屬于哪個(gè)Bn。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（0-41us）時(shí)，屬于B0。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（41-50us）時(shí)，屬于B1。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（50-59us）時(shí)，屬于B2。

表4 空閑周期個(gè)數(shù)Bn及空閑時(shí)間概率P（n）測(cè)量參數(shù)表

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（59-68us）時(shí)，屬于B3。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（68-77us）時(shí)，屬于B4。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（77-86us）時(shí)，屬于B5。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（86-95us）時(shí)，屬于B6。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（95-103us）時(shí)，屬于B7。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（103-112us）時(shí)，屬于B8。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（112-121us）時(shí)，屬于B9。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（121-130us）時(shí)，屬于B10。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（130-139us）時(shí)，屬于B11。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（139-148us）時(shí)，屬于B12。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（148-157us）時(shí)，屬于B13。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（157-166us）時(shí)，屬于B14。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度在（166-175us）時(shí)，屬于B15。

當(dāng)時(shí)間長(zhǎng)度大于175us 時(shí)，屬于B16。

如果設(shè)備不滿足表2中的note 2，空閑周期概率p（n）對(duì)應(yīng)表示為：

當(dāng)n=0時(shí)，空間周期概率限值為5%。

當(dāng)n=1時(shí)，空間周期概率限值為12%。

當(dāng)n=2時(shí)，空間周期概率限值為18.25%。

當(dāng)n=3時(shí)，空間周期概率限值為24.5%。

當(dāng)n=4時(shí)，空間周期概率限值為30.75%。

當(dāng)n=5時(shí)，空間周期概率限值為37%。

當(dāng)n=6時(shí)，空間周期概率限值為43.25%。

當(dāng)n=7時(shí)，空間周期概率限值為49.5%。

當(dāng)n=8時(shí)，空間周期概率限值為55.75%。

當(dāng)n=9時(shí)，空間周期概率限值為62%。

當(dāng)n=10時(shí)，空間周期概率限值為68.25%。

當(dāng)n=11時(shí)，空間周期概率限值為74.5%。

當(dāng)n=12時(shí)，空間周期概率限值為80.75%。

當(dāng)n=13時(shí)，空間周期概率限值為87%。

當(dāng)n=14時(shí)，空間周期概率限值為93.25%。

當(dāng)n=15時(shí)，空間周期概率限值為99.5%。

當(dāng)n=16時(shí)，空間周期概率限值為100%。

圖4 空閑時(shí)間概率統(tǒng)計(jì)（Idle Period Probability）

表4中參數(shù)結(jié)果具體分析如下，由圖4測(cè)試數(shù)據(jù)可知，空閑周期總數(shù)E 為9915（所有B（n）總數(shù)相加）。B（n）為對(duì)應(yīng)落入每個(gè)空閑周期時(shí)間范圍內(nèi)的空閑周期的個(gè)數(shù)。空閑周期累計(jì)概率p（n）計(jì)算如下：

測(cè)試結(jié)果p（n）值均落在限值內(nèi)，對(duì)應(yīng)圖4空閑時(shí)間概率統(tǒng)計(jì)中的藍(lán)色柱形圖，結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4 短控制信令傳輸Short Control Signalling Trans missions

2.4.1 短控制信令傳輸Short Control Signalling Transmissions的定義

短控制信令傳輸是指設(shè)備用于發(fā)送管理和控制的幀信號(hào)，該幀信號(hào)不能在這個(gè)信道上傳輸其他信息。

2.4.2 短控制信號(hào)傳輸Short Control Signalling Transmissions的限值

當(dāng)打入三種干擾信號(hào)后，除了短控制信號(hào)傳輸外，在當(dāng)前測(cè)試信道不允許再傳輸其他數(shù)據(jù)信息。短控信號(hào)傳輸?shù)氖褂檬艿饺缦孪拗疲?/p>

（1）在打入干擾信號(hào)后的任意50ms 的觀察期內(nèi)，該設(shè)備短控制信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)量應(yīng)等于或小于50個(gè)。

（2）該設(shè)備的短控制信號(hào)傳輸總持續(xù)時(shí)間在任意50ms 的觀察期內(nèi)都應(yīng)小于2500us。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)ETSI EN 301893 V2.1.1中自適應(yīng)測(cè)試具體參數(shù)含義和限值進(jìn)行了詳細(xì)的解釋和說(shuō)明。此標(biāo)準(zhǔn)版本中自適應(yīng)的測(cè)試難點(diǎn)在傳輸機(jī)制中的空閑時(shí)間概率的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，文中選舉實(shí)例進(jìn)行分析說(shuō)明，直觀的解釋了測(cè)試圖形的結(jié)果來(lái)由和含義。后續(xù)研究將結(jié)合測(cè)試實(shí)際案例，提出整改具有實(shí)際意義的策略方案。