DFS动态频率选择测试机制

2007-9-14 11:12| 查看: 380| 评论: 0|原作者: 刘佳炘|来自: Anywlan

DFS背后的概念不过是每次在目前使用中的通道上侦测到雷达讯号时，无线装置需转换到不同的通道。任何使用上述频带的装置必须在未来纳入此机制。

DFS

在美国，从5.25到5.35GHz，以及从5.47到5.725GHz的频带是作为美国国防雷达系统使用。由于无线讯号频宽需求成长惊人，为增加免执照国家无线资讯公共设备（Unlicensed National Information Infrastructure；U-NII）可取用的频宽，FCC规定这些频带也可用作其他无线应用，但是它们必须遵循FCC-06-96A1标准。遵循FCC-06-96A1标准所需的机制称为动态频率选择（Dynamic Frequency Selection；DFS）。 DFS背后的概念不过是每次在目前使用中的通道上侦测到雷达讯号时，无线装置需转换到不同的通道。任何使用上述频带的装置必须在未来纳入此机制。

以下五点可完整表示为何需要测试动态频率选择：

(1)免执照频段装置，一般为WLAN无线产品。其允许工作频率与现行有执照频段之装为相同频谱，特别是雷达系统；

(2)而雷达系统必须确保使用频谱不受其他无线讯号干扰；

(3)因此免执照频段无线装置不可使用与附近雷达系统相同的工作频率作为传送之用；

(4)免执照频段无线装置需选择一频率并且避开附近使用中雷达系统之工作频率；

(5)由于免执照频段无线装置需不断地更换工作频率，避免与附近雷达系统使用相同频率，所以将此动作命名为「动态频率选择」。

《图一标准量测架构》

DFS测试机制

如(图一)中说明标准测试架构。其架构包含待测物（Master）和用户端（Client），及模拟雷达脉冲讯号之数位讯号产生器、量测与监控待测物之频谱分析仪，并透过电脑远端控制讯号产生器发射雷达脉冲讯号与频谱分析仪监控待测物是否在规订时间内转换传送频道。以及基本射频配件如衰减器和分歧器等。依据标准FCC Part 15 Subpart E允许使用传导或幅射方式量测。

该标准的第7.8项明确说明「DFS效能测试程序」的四个个别部份：

U-NII侦测频宽；

效能需求检查；

值勤中监控；

统计效能检查。

「U-NII侦测频宽（Detection Bandwidth）」经由测试决定所选取通道上的侦测频宽。侦测频宽等于针对雷达讯号监控的频率范围。换句话说，侦测频宽为雷达讯号的中心频率由1MHz步进增加，直到UUT无法侦测到讯号为止。根据标准符合侦测率的最后雷达讯号中心频率，表示fH为频率上限。较低的频率限制fL也是以降低频率相同的方式决定。以上方式得知侦测频宽为fH与fL的差值。标准动态频率选择测试机制可分成三点说明：

《图二DFS分析工具：建立通道检查》

确认有效频道

免执照频段装置欲更换不同工作频率之前，需先确认下一工作频率并无与其他雷达系统有相同的工作频率。于工作频率和频道仅以60秒接收及监控雷达讯号，若已发现雷达讯号于频道中，立即选择其他频道并且执行CAC于此频率上，并且无发现任何雷达讯号于频道中，无线装置可开始传送于此频道。

即时监控服务

连续不间断地监控雷达讯号，若发现与雷达系统使用相同频率，必须立即离开此频率（停止传送讯号）。

《图三确认有效频道检查时间初始化》

无占用期间

发现雷达系统30分钟后，必须离开相同频道并停止发送讯号。发现雷达讯号后30分钟内，不可有任何的传输在相同的频道上。无占用期间需要提供雷达讯号是否发生在CAC期间，或在线上监控期间。一个新的有效频道确认需要在无占用期间内之后的30分钟。

如发现雷达系统后，需要在一定时间内关闭频道并停止传送讯号。此期间无线装置需要关闭频道和转换至其他频道，因此需量测关闭时间和转换时间，分别为转移频道时间，当无线装置发现雷达讯号，其装置需在发现后10秒停止任何传送。关闭频道传送时间，在发现雷达讯号后，无线装置可传送最大200msec的任何资讯（一般资料或控制和管理讯号）。在转移时间的剩余期间内（最大值为9.8秒），无线装置只可传送间断的控制和管理讯号给网路转移至其他频道之用。所谓的「间断」是为更进一步确认在60msec的限制中，所有传送时间需在此剩余期间内。

并且执行测试前，需量测系统的测试临界。此无线装置的接收讯号位准临界需有能力发现雷达系统，并定义无线接收机输入位准为0dBi接收天线和临界需求为无线装置发射机之EIRP功能。

不论无线装置在发现雷达讯号或传送资料与否，其无线装置应随时控制传送功率之大小，以因应不同的环境与状态。传送功率控制（TPC）为无线装置经常用于保护总功率至少减缓3dB。总功率来自于大量的无线传输装置，无线装置须有能力工作在至少低于平均EIRP（30dBm）6dB，而无线装置最大EIRP需小于500mW（27dBm）。在不需要传送功率控制下（TPC），因为装置必须工作在低3dB减缓准位之下。传送功率控制（TPC）需以手动或自动执行，目前无已知的标准明确列出何种情形，传送功率控制（TPC）需被执行。

《图四通道移动时间及通道关闭传输时间的撷取方块》

动态频率选择分析软体功能

发展DFS分析工具是为了确保免执照无线装置有适时遵守FCC-06-96A1。三项「确认有效频道」的分析视窗在「建立通道检查」标签下构成群组。「即时监控服务」标签涵盖「通道移动时间」、「通道关闭传输时间」，以及「无占用期间」。「侦测频宽」量测及「效能统计检查」可利用上述视窗涵盖在内。

软体内包含五项量测中有四项监控选取的通道，并量测从触发开始至观察到的首次传输的时间间隔。此量测方法为「确认有效频道初始化」、「确认有效频道」，以及「无占用期间」。在「无占用期间」测试中，执行两次「确认有效频道（Channel Available Check；CAC）」。此二值之间的差异在于两者个别时区内，何者包含雷达脉冲触发讯号。两者量测方法的主要差异，为其中的变化可能从1分钟到30分钟不等。 (图三)显示「确认有效频道检查时间初始化」的分析视窗，包含所有量测特定的控制方式及显示要素。