為網絡增加“無線”功能不僅改變了物理層測試的要求，還需要同時控制很多層的測試工作，因此更增加了系統復雜性。
 
　　要點
　　·Wi-Fi市場很大，并正在向諸如娛樂電子與語音通信等新的應用擴展；
　　·Wi-Fi采用了更加復雜的協議，因此需要比有線網絡更廣泛的測試；
　　·無線網絡的移動、動態與空間特性促使人們采用射頻測試與數據測試相結合的工具；
　　·為確保可重復性，測試需要在屏蔽罩或法拉第籠內完成，以消除外界干擾；
　　用于射頻測試與系統環境仿真的專用工具正在成為現實

以IEEE 802.11 標準為基礎的無線網絡在設備數量和應用范圍兩個方面都做好了實質性發展的準備。然而，與有線網絡相比較，無線網絡本身固有的移動特性使物理層與協議層之間產生的交互作用大大增加了驗證一個設計所需的測試的復雜性和測試的次數。所幸的是，能夠使這一過程合理化的各類工具正在不斷出現。

802.11a/b/g 標準統稱為 WiFi（無線保真），它已經在家庭用戶中造就了一個龐大的不斷成長市場，人們發現，無線方案是家庭資源共享以太網（如打印機和寬帶連接）的一種簡單的替代方案。另外，對需要移動計算能力的商務用戶來說它也是熱門技術。根據市場研究公司 In-Stat 的數據，公共 WLAN（無線局域網）或“熱點”正在商務用戶和家庭用戶中快速普及。僅 2005 年第一季度，全球 WiFi 設備銷售額就達到 7.376 億美元，比 2004 年同期增長 15%。

雖然WiFi 在家庭和商務計算機接入中的應用仍處增長勢頭，但也出現了這一技術的新興市場。In-Stat 正在追蹤各類新興應用，如 VoWLAN（無線局域網語音傳輸）、將 WiFi 用作消費電子連接的一種方法，以及 VoWLAN 與手機的結合。每一類都代表著一種能匹配或超過計算機接入的市場。

這些重要市場的增長將使更多的設計師首次面對 WLAN 測試的挑戰。很多設計師的知識背景仍然是傳統的有線網絡，因而無線網絡測試對他們而言是個很不一般的挑戰。與傳統網絡相比，WLAN 有一個射頻物理層界面問題。

復雜的協議使測試更麻煩

VeriWave 公司首席技術官 Thomas Alexander 稱，首先要考慮的是無線協議更復雜了。他指出，WLAN 協議中的很多附加特性都是為了滿足無線局域網絡(LAN)在動態配置、空間性質以及移動性這三方面的需求，而有線網絡則沒有這些要求。這些要求更增加了無線測試的復雜性。WiFi 的動態配置允許終端站向 AP（接入點）詢問以實現網絡接入，并使 AP 接通自己所支持的服務。雖然有線網絡也有類似功能，但它們一般出現在較高層的協議中。WiFi 則是在 MAC（媒體訪問控制）層實現的。當有多個 AP 可供使用時，WiFi 站還必須用“關聯”來確定使用哪一個，而 AP 也要用“鑒別權”來確定該終端站是否為合法用戶，然后才準予接入。有線連接由于沒有物理安全問題，因此無需鑒別步驟。而在無線連接中，某個人可能會把車停在一個區域內，試圖從這里免費接入互聯網。

WiFi 的空間特性也會產生一些問題，如“隱藏結點”，這在有線網絡中是沒有的。出現這種情況時，兩個站終端都位于一個 AP 的覆蓋范圍中，但不在相互的信號范圍內。由于兩者都不能檢測沖突，于是當兩個站試圖向該 AP 發送消息時就會重復發生碰撞。在有線網絡中，通過小心的設計和安裝，可以在物理層上控制噪聲電平，并且交換機可以將網絡分成可管理的網段。但是無線網絡設備的設計者則不能假設一種可控環境。WiFi 與藍牙、便攜式電話和微波爐，以及其它射頻源共享其頻段。設計者無法控制試圖連接某個 AP 的終端站數量。無線協議必須允許網絡能夠完全適應所處的環境。

WiFi 的移動性也對設備和協議提出了更多的功能要求，有線網絡則沒有這些負擔。其中之一是電池供電的終端可能需要有電源管理功能，以優化功耗問題，例如當終端靠近 AP 時，要降低發射功率以節省能量。另一個增加的協議功能是在傳輸期間實現AP之間的動態切換，這類似于手機的漫游。其他附加的功能還有速率自適應，即根據接收信號的功率調整數據傳輸速率的能力，從而優化整個信道的性能。

不能完全分開的層

復雜的協議還會產生其它麻煩。對有線網絡，工程師們可以單獨測試系統層，然后只需將測試后的各部分組合起來，就可以裝配成一個可行的系統。按照傳統的網絡測試模型，測試無線網絡設備的設計有兩項主要工作。一是數字工程師和軟件工程師從網絡角度用協議分析儀和網絡分析儀對設備進行評估。另一是射頻工程師使用矢量信號分析儀、頻譜分析儀與信號發生器、示波器和其他射頻儀器，對射頻部分進行評估。

但是，老諺語“整體大于其各部分之和”可以毫不遲疑地應用于測試 WiFi 產品的設計上。無線網絡物理層和協議層不僅需要單獨測試，還要同時測試驗證較高層是否能正常運行。這種測試需要很多設備協同工作，包括射頻設備和數字設備，共同建立所需測試條件，并測量結果。

還好，射頻測試設備供應商已經在所需設備的聯合與自動化方面作了不少工作，在 2004 年年中至年底就推出了很多這類產品。Agilent 科技公司創立了 N4010A 無線連接性測試套件，它采用軟件模塊實現信號分析與矢量分析功能，以及信號產生功能，并構成了一個更完備的射頻測試包（圖 1）。同樣，Anritsu 公司也為自己的頻譜分析儀提供軟件，將多種 WLAN 射頻測試功能組合于一個儀器內。LitePoint 公司則用 IQView 來測試 WiFi 發射機與接收機的功能。該公司還提供 IQWave 軟件，用于與儀器一起建立定制的信號波形，以測試有損波形的響應。最近，National Instruments公司 也用一款 PXI 儀器包進入了這個市場，該儀器包帶有LabView開發軟件以及一個來自 SeaSolve 軟件公司的軟件包，軟件包可以對 WiFi 射頻設備進行物理層順從性測試。

既然已經覆蓋了對物理層部分的測試，似乎較高層的測試只需要數字圖形發生器和協議分析儀就夠了。但 WiFi 復雜的協議要處理網絡的動態、空間與移動特性，一臺儀器無法用一個純數字圖形模仿所有這些參數。工程師們必須用射頻鏈接對這些參數進行測試，以執行速率自適應功能、隱藏結點檢測功能，以及其他與信號強度有關的條件。

這一領域的 WiFi 測試最為困難。為了提供可重復的測試，DUT（待測設備）需要一種可控制的激勵。這意味著至少要將待測設備放在一個屏蔽罩內，隔離雜亂信號的干擾。另外，激勵信號的強度必須可控，這就涉及到使用可編程衰減的問題。最后，為了仿真一個完整的網絡配置，必須要從一個獨立源產生多個激勵信號。

協議測試

可惜，現有的大多數射頻測試儀器都直接用單信號激勵 DUT。在多信號環境下對設備的測試則需要使用多臺儀器。而協調多臺儀器信號建立使用起始聚集的測試設置的可重復測試條件則非常困難。測試的設置需要使用復雜的接線方案，這種方案要對每個信號源作手工調校，再反饋給屏蔽罩內的 DUT；或者要將整個測試配置放在一個法拉第籠內，這是一種可以阻止 EM 場外泄或進入的金屬箱，這樣才能達到測試的可重復性。

而 WiFi 的移動特性使測試的設置更加復雜。測試必須設法重復 DUT 或激勵信號的移動過程，這樣才能對設備作徹底檢驗。Azimuth 系統公司的首席執行官 Ray Cronin 說：“WiFi 的全部意義就在于移動性。你必須擁有能測試移動性對服務質量影響的系統。”

有些公司如 Azimuth公司、Ixia公司 和 VeriWave 公司一直在關注產生多個可控激勵信號的方法，以及用可編程衰減來仿真移動性的影響。這些公司已經在生產能提供用于協議分析以及能夠協調產生多種測試信號的產品，用于范圍很寬的條件下 WLAN 設備的評測。

但各家公司的測試方法也不盡相同。Azimuth 公司的 W 系列測試平臺為 DUT 提供了一個屏蔽罩，通過一個電纜系統反饋受控信號（圖 2）。測試信號來自一組發生器模塊，一臺計算機控制著這組模塊，規定每個模塊的功能，協調信號的活動，并且用可編程衰減器管理射頻輸出的組合。這樣，系統能夠在可重復配置環境下模仿多種傳輸圖形和信號條件，包括漫游狀態，而無需屏蔽室。

Ixia公司 的 IxWLAN 與 VeriWave公司 的 WaveTest 系統則允許使用電纜方法和開放方法（圖 3）。系統可以同步控制多個測試激勵設備產生的網絡信號，同時控制測試激勵設備的發射功率和接收閾值。系統可以用于法拉第籠的電纜配置方式，或者用于開放場的環境。VeriWave 系統還能夠捕捉場中的信號，供以后在實驗室條件下回放。

這三類系統的一個重要屬性是它們的可升級性。它們都能夠模仿幾十個接入點和數百個站點，從而建立多種測試設置，并且都能實現自動控制。這種方法針對擁擠條件的用戶，允許的設計測試可以實現在這樣條件下系統的實際安裝和系統性能的測試。測試結果可以幫助系統管理員對設備安裝作出規劃，達到最佳流量。

這些系統的另一個重要屬性是它們所能提供的自動化水平。開發團隊可以利用供應商提供的軟件對這些系統進行配置，從而實現系統使用的一個完整的順從性測試套件。運行這些測試套件并不提供設計認證，而是讓開發團隊確信自己的設計會通過認證。

這些協議測試系統還可以在測試期間解決網絡問題，從而完成對 WiFi 設備的測試。但它們并不提供對射頻參數的測量，盡管 WaveTest 系統可以產生射頻測試設備的觸發信號以協調這樣的測量。測試工程師必須分別測試射頻部分和數據部分。WiFi 測試可能會促使工具的整合，但有些兩步走的步驟還是會發生。

測試系統的滯后

這種兩步舞看來還要持續一段時間。正如 Azimuth 公司的 Cronin 所指出的：“要在測試技術之前發展一種新技術來支持它”。WiFi 技術仍在不斷發展。除了 a、b、g 版本以外，還正在開發 802.11標準的新版。例如，802.11q標準可以將虛擬 LAN 映像到無線網絡上。802.11i 版則在網絡上增加了新的安全協議，增強了無線連接的隱密性。另一個趨勢是在無線網絡上增加語音功能，它需要控制服務質量和時序質量。

滿足不斷變化的 WiFi 設計的需求是對 WiFi 測試提出的極大挑戰。傳統的硬接線測試產品太慢，已經不能適應快速變化的技術。今天的無線測試設備必須用軟件來實現自適應，才有希望跟上技術的發展。

National Instruments公司 正在自己的射頻測試系統中采用可編程方案（圖 4），該公司的模塊化儀器產品經理 Darcy Dement 稱：“技術發展了，測試也必須跟著發展。當設備采用軟件驅動時，設計者可以使自己的工具跟上標準的變化。通過使用 LabView 這樣的開放結構，設計者還能介入測試參數，從而針對自己的特殊需求進行定制。”Azimuth公司 的 Cronin 也同意可編程性是測試跟上標準變化的關鍵。他說：“如果我們的工具里沒有可編程能力，標準的變化就會成為開發人員創立自己的特定工具的負擔。”

利用現有的全套系統測試工具，自動將射頻測試能力和為跟蹤標準的變化提供途徑的工具具備可編程性，開發人員在將 WiFi 包含到他們的下一個設計方面便能處于有利地位。實現和驗證各種設計的測試工具正不斷出現，如用于可利用寬帶連接進行聊天的游戲系統，能將數據發送至音響系統的音樂播放機，以及可從 WAN 切換至 LAN 的手機。這些標準化測試工具的出現意味著無線網絡創新更多、增長更快，而設計人員失敗的次數更少。