Tina_Linux_WiFi_RF测试_使用指南

2023-02-25 10:03:21 浏览数 (1)

Tina Linux WiFi RF 测试 使用指南

1 概述

1.1 编写目的

介绍Allwinner 平台上Wi-Fi 芯片的RF 测试。

1.2 适用范围

主要适用于以下平台：

• Allwinner 软件平台Tina v3.0 版本及以上。

• Allwinner 硬件平台R 系列（R6，R11，R16，R18，R30，R40，R328，R331, R329,R818, R818B, R528…）。

• Allwinner 硬件平台MR 系列（MR133, MR813, MR813B…）。

• Allwinner 硬件平台H 系列（H133…）。

• Allwinner 硬件平台V 系列（V853…）。

1.3 相关人员

本文档主要适用于以下人群： • Tina 平台的广大客户 • 对TINA Wi-Fi 感兴趣的同事

2 WiFi 测试

2.1 WiFi 传导测试

Wi-Fi 的传导测试是通过射频电缆线，以有线的方式连接到测试仪器，用来测试不带天线，射频芯片出来的RF 性能。

传导测试又分为信令模式和非信令模式。信令模式可以理解为小机和综合测试仪进行信息交互，小机既能发射信号，又能接收信号，具有回环机制；非信令模式

下，小机只能作为发射机或者接收机，信息传递是单向的；两种模式下测试结果是差不多的。注：小机：指带有Wi-Fi 芯片的开发板。测试仪器：种类多样如下面

列举的：传导测试的仪器设备有IQ2015、N9020A（频谱仪）和CMW270（综合测试仪）。其中CMW270 既可以用于信令模式，也可以非信令模式，常用于信令

模式；IQ2015 和N9020A 只能用于信令模式，另外N9020A 只能测传导TX，不能测RX，IQ2015 则都可以测。

2.2 测试指标

图2-1: RF 测试指标

2.3 ETF 工具介绍

为了方便测试RF 性能，Xradio 提供ETF CLI（一种Linux 测试命令客户端工具）。

ETF 工具的大致功能如下：

类别

测试支持

描述

备注

基本配置

频段选择（2.4G）

测试的频段可配置

目前只支持2.4G

信道选择

测试信道可配置（1~14）

MAC 地址配置

修改发送帧的MAC 地址

可配置A1，A2，A3

TX

连续发送

连续发送模式下不断发送帧，直到进行停止操作

帧数发送

发送一定数目的帧后停止发送

帧长度

配置发送的帧长度可以调整

大于MAC 头部（14 字节），

速率选择

速率可选择11b, 11g, 11n HT20

11b 22Mbps 33Mbps 除外

功率调整

发送功率可以按等级调整，单位不是dbm

每个速率有对应默认功率，一般

单载波发送

可发送单载波，幅度可调整

CLI 支持频偏可调整

RX

连续接收

停止接收后显示接收帧总数，错误帧数目

模式配置

可以配置11b only, 11g/n 或者11b/g/n

APK 暂不支持11b only 和11g/

3 XRADIO 系列模组

3.1 RF 测试环境搭建

3.1.1 驱动配置

为了支持RF test 工具的使用，必须先配置Xradio 系列的驱动（XR819/XR829），并选择以下配置。

代码语言：javascript复制
make kernel_menuconfig
代码语言：javascript复制
Device Drivers > Network device support > Wireless LAN >
    XR829 WLAN support >
        XRadio Driver features >
            Driver debug features >
            	[*] XRADIO ETF Support for RF Test(DEVELOPMENT)
    XR819 WLAN support >
        XRadio Driver features >
            Driver debug features >
            	[*] XRADIO ETF Support for RF Test(DEVELOPMENT)

注：

  1. 确认在系统的wlan 固件目录（/lib/firmware）中存在boot_xr-xxx.bin，sdd_xr-xxx.bin，etf_xrxxx.bin等文件。
  2. 在系统启动后，在测试之前请确认xradio_wlan(三个ko 的形式) 模块已被加载。
3.1.2 Tina 配置

按如下方法配置ETF 工具。

代码语言：javascript复制
make menuconfig
代码语言：javascript复制
Utilities > rf test tool
<*> xr819-rftest.........xr819 rf test tools
<*> xr829-rftest.........xr829 rf test tools

注意： 由于wlan 与RF 测试共用一个驱动，并且下载固件不一样，因此两者互斥。即测试模式和常规模式不能共存。所以启动etf 工具前，请务必保证进入测试模式。即

若是xradio 模组以三个ko（xradio_wlan,xradio_mac,xradio_core）方式加载的，ETF 测试前需要rmmod xradio_wlan. 若是以xr829/xr819 单个ko 加载的，ETF

测试时通过带参数的形式加载进入测试模式insmod /lib/modules/xxx/xr829.ko etf_enable=1

3.2 ETF CLI 使用说明

ETF 命令行工具可以进行手动测试，也可以被其他程序调用进行自动化测试。

3.2.1 测试命令介绍

ETF 工具命令基本格式，可以通过etf help获取ETF 工具详细的帮助信息。

代码语言：javascript复制
etf cmd [param0] [param1] [param2] [param3]

RF 测试模式启动，设备处于运行状态，其他测试命令只能在该命令完成以后才能进行。

代码语言：javascript复制
etf connect

RF 测试模式关闭，关闭后设备处于掉电状态。

代码语言：javascript复制
etf disconnect

PHY 使能，在进行PHY 和RF 相关操作之前必须先使能PHY。

代码语言：javascript复制
etf enable_phy

MAC 地址获取和配置，其中-d为目的地址（A1），-s为源地址（A2），-t为BSSID（A3）。

代码语言：javascript复制
etf get_mac
etf set_mac -d XX:XX:XX:XX:XX:XX -s XX:XX:XX:XX:XX:XX -t XX:XX:XX:XX:XX:XX

频段模式和信道配置。其中mode可为DSSS_2GHZ，OFDM_2GHZ，2GHZ。num为信道参数，范围1~14。

代码语言：javascript复制
etf channel [mode] [num]

速率配置。

代码语言：javascript复制
etf rate –m [x] –r [y]

其中x 和y 意义分别为如下表：

模式X

定义

对应速率y

0

11b short preamble

1，2，5.5，11

1

11b long preamble

1，2，5.5，11

2

11g

6，9，12，18，24，36，48，54

4

11n

Greenfield 6.5，13，19.5，26，39，52，58.5，65

5

11n

Mixed

功率配置。其中num的范围为2~120，每个速率有对应的默认功率和最大功率，速率配置后自动使用默认功率进行发送；当功率调整超过最大功率时，会配置为最

大功率。

代码语言：javascript复制
etf power_level [num]
3.2.2 传导TX 测试

Tx 测试基本格式如下。其中continous 为1 表示连续发送，为0 表示帧数发送，默认为1；当continous 为0 时，num表示要发送的帧数；length表示发送帧的长度。

代码语言：javascript复制
etf tx -c [continous] -n [num] -l [length]
etf tx_stop

单载波发送基本格式如下。其中amplitude表示单载波幅度，默认为0dbm；freq为频偏，默认为5MHz；mode表示载波模式，默认为Single Tone Quad。

代码语言：javascript复制
etf tone -a [amplitude] -f [freq] -m [mode]
etf tone_stop

示例1：在1 信道，使用11n Mixed 模式MCS7 LongGI 速率，帧长为4095 进行连续发送。

代码语言：javascript复制
etf connect
etf enable_phy
etf channel 2GHZ 1
etf rate -m 5 -r 65
etf tx -c 1 -l 4095
etf tx_stop
etf disconnect

示例2：在11 信道，使用11g 模式54Mbps 速率，功率等级为50 进行发送1000 帧。提示：固定帧数发送不需要tx_stop。

代码语言：javascript复制
etf connect
etf enable_phy
etf channel 2GHZ 11
etf rate -m 2 -r 54
etf power_level 50
etf tx -c 0 -n 1000
etf disconnect

示例3：在1 信道，进行单载波连续发送的示例。单载波发送必须先进行连续发送。

代码语言：javascript复制
etf connect
etf enable_phy
etf channel 2GHZ 1
etf tx -c 1
etf tone
etf tone_stop
etf tx_stop
etf disconnect
3.2.3 传导RX 测试

Rx 测试基本格式如下。Rx 测试无参数，停止后会返回统计数据。

代码语言：javascript复制
etf rx
etf rx_stop

Rx 停止后返回数据如下：

代码语言：javascript复制
Rx mode is: OFDM_PREAMBLE
Smoothing: YES!
Sounding PPDU: NO!
A-MPDU: NO!
Short GI: 800ns
CFO: -6.256104
SNR: 11.671869
RSSI: -49.000000
EVM: 2.713441
RCPI: -52.500000
Total: 1107
AbortError: 405
CRCError: 232
Sending CMD OK!

具体返回值意义说明：

名称

描述

备注

Total

所有检测到帧的总数

AbortError

无法解调帧的总数错误帧总数

CRCError

CRC 发生错误的帧

错误帧总数

Rx mode

最后一帧的调制模式

A-MPDU

是否为聚合帧

RSSI

接收信号强度，单位dbm

示例1：在1 信道，进行连续接收的示例。

代码语言：javascript复制
etf connect
etf enable_phy
etf channel 2GHZ 1
etf rx
etf rx_stop
etf disconnect

示例2：在11 信道，11b only 模式，进行连续接收的示例。

代码语言：javascript复制
etf connect
etf enable_phy
etf channel DSSS_2GHZ 11
etf rx
etf rx_stop
etf disconnect

3.3 WiFi 指令合集

3.3.1 传导TX 测试

在11b 模式带宽11M 信道1 场景下测试

代码语言：javascript复制
rmmod xradio_wlan //上电后卸载一次即可
etf connect
etf enable_phy
etf channel 2GHZ 1
etf rate -m 1 -r 11
etf tx //可以不设置侦长等信息，直接tx
etf tx_stop //每次切换成其他模式需要先stop再输指令

在11g 模式带宽54M 信道1 场景下测试

代码语言：javascript复制
rmmod xradio_wlan //上电后卸载一次即可
etf connect
etf enable_phy
etf channel 2GHZ 1
etf rate -m 2 -r 54
etf tx //可以不设置侦长等信息，直接tx
etf tx_stop //每次切换成其他模式需要先stop再输指令

在11n 模式带宽HT20 速率MCS7 信道1 场景下测试

代码语言：javascript复制
rmmod xradio_wlan //上电后卸载一次即可
etf connect
etf enable_phy
etf channel 2GHZ 1
etf rate -m 5 -r 65
etf tx //可以不设置侦长等信息，直接tx
etf tx_stop //每次切换成其他模式需要先stop再输指令

在11n 模式带宽HT40 速率MCS7 信道1 场景下测试（XR819 没有40M 模式，XR829 才有）

代码语言：javascript复制
rmmod xradio_wlan //上电后卸载一次即可
etf connect
etf enable_phy
etf bandwidth 40M //设置40M带宽
etf subchannel LOWER //设置信道组合方式,向上模式；也可以设置成LOWER向下模式
etf channel 2GHZ 1 //注意LOWER模式IQ仪器需要选择n 2信道，如软件设置信道1，仪器选择信道3
//注意UPPER模式IQ仪器需要选择n-2信道，如软件设置信道3，仪器选择信道1
etf rate -m 5 -r 65
etf tx -w 40M -u LOWER
etf tx_stop //每次切换成其他模式需要先stop再输指令

备注：

subchannel可为LOWER或UPPER。此处的LOWER和UPPER含义为设置信道为组成40M 带宽的低/高频信道，如下图所示。故5LOWER 和9UPPER均表示40M 的

中心频率在7 信道（2442MHz）。40M 中心频率的计算方法如下：所设信道的中心频率 10M（对于LOWER的情况）或所设信道的中心频率-10M（对于UPPER的情况）。

3.3.2 传导RX 测试

在11b 或11g 或11n 模式带宽HT20 场景下测试

代码语言：javascript复制
rmmod xradio_wlan //上电后卸载一次即可
etf connect
etf enable_phy
etf channel 2GHZ 1
//仪器发信号前先进入rx模式
etf rx
//仪器发完之后按输入rx_stop指令，查看结果
etf rx_stop

在11n 模式带宽HT40 速率MCS7 场景下测试

代码语言：javascript复制
rmmod xradio_wlan //上电后卸载一次即可
etf connect
etf enable_phy
etf bandwidth 40M //设置40M带宽
etf subchannel LOWER //设置信道组合方式，也可以设置成UPPER模式
etf channel 2GHZ 1
//仪器发信号前先进入rx模式
etf rx
//仪器发完之后按输入rx_stop指令，查看结果
etf rx_stop

4 RTL 系列模组

4.1 RF 测试环境搭建

4.1.1 驱动配置

为了支持RF test 工具的使用，必须配置RTL 系列的驱动。

代码语言：javascript复制
make kernel_menuconfig
代码语言：javascript复制
Device Drivers > Network device support > Wireless LAN
<M> Realtek 8189F SDIO WiFi
<M> Realtek 8723D SDIO or SPI WiFi
4.1.2 Tina 配置

按如下方法配置ETF 工具。

代码语言：javascript复制
make menuconfig
代码语言：javascript复制
Utilities > rf test tool >
<*> realtek-rftest.......realtek rf test tools
rtk_hciattach >
<*> rtk_hciattach.........Realtek BT HCI UART initialization tools

4.2 rtwpriv 测试命令

4.2.1 传导TX 测试
代码语言：javascript复制
ifconfig wlan0 up

# Enable Device for MP operation

rtwpriv wlan0 mp_start

# enter MP mode

rtwpriv wlan0 mp_channel 7

# set channel to 1 . 2, 3, 4~13 etc.now is channel 7

rtwpriv wlan0 mp_bandwidth 40M=0,shortGI=0

# set 20M mode and long GI；set 40M is 40M=1.

rtwpriv wlan0 mp_ant_tx a

# Select antenna A for operation

if device have 2x2 antennam select antenna "a" or "b" and "ab" for operation.
rtwpriv wlan0 mp_txpower patha=44
# set path A and path B Tx power level , the Range is 0~63.
rtwpriv wlan0 mp_rate 135
# set OFDM data rate to 54Mbps,ex: CCK 1M = 2, CCK 5.5M = 11 ;
OFDM 6M=12、54M = 108 ;
N Rate: MCS0 = 128, MCS1 = 129 MCS 2=130....MCS15 = 143 etc.
rtwpriv wlan0 mp_ctx count=0,pkt
# start continuous Packet Tx
rtwpriv wlan0 mp_ctx stop
#stop continuous Tx
rtwpriv wlan0 mp_stop
# exit MP mode
ifconfig wlan0 down
# close WLAN interface
4.2.2 传导RX 测试
代码语言：javascript复制
ifconfig wlan0 up

# Enable Device for MP operation

rtwpriv wlan0 mp_start

# Enter MP mode

rtwpriv wlan0 mp_channel 13

# Set channel to 1 . 2, 3, 4~13 etc.

rtwpriv wlan0 mp_bandwidth 40M=0,shortGI=0

# Set 20M mode and long GI or set to 40M is 40M=1.

rtwpriv wlan0 mp_ant_rx a

# Select antenna A for operation

if device have 2x2 antennam select antenna "a" or "b" and "ab" for operation.
rtwpriv wlan0 mp_arx start

# start air Rx teseting.

rtwpriv wlan0 mp_arx phy

# get the statistics.

rtwpriv wlan0 mp_reset_stats
#Stop air Rx test and show the Statistics / Reset Counter.
rtwpriv wlan0 mp_arx stop or rtwpriv wlan0 mp_reset_stats
rtwpriv wlan0 mp_stop

# exit MP mode

ifconfig wlan0 down

# close WLAN interface

5 SRRC 认证

5.1 SRRC 认证介绍

SRRC 是国家无线电管理委员会强制认证要求，所有在中国境内销售及使用的无线电组件产品，必须取得无线电型号的核准认证。

5.2 认证项目及指标

局域网11b 部分：

技术参数

公布信息

调制方式

DBPSK/DQPSK/CCK

数据速率

1 Mbps/2 Mbps/5.5 Mbps/11 Mbps

信道间隔

5MHz

天线增益

2 dBi

等效全向辐射功率

天线增益< 10 dBi 时：≤ 100 mW 或≤ 20 dBm;天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 500 mW 或≤ 27 dBm。

最大功率谱密度

直接序列扩频或其它工作方式：天线增益< 10 dBi 时：≤ 10 dBm/MHz (EIRP);天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 17 dBm/MHz (EIRP)。跳频工作方式：天线增益< 10 dBi 时：≤ 20 dBm/MHz (EIRP);天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 27 dBm/MHz (EIRP)。

频率范围

≤ -80 dBm/Hz (fL ≥ 2.4 GHz; fH ≤ 2.4835GHz)

占用带宽

—

载频容限

≤ 20 x 10-6

杂散发射

≤ -36 dBm/100 kHz (30-1000 MHz); ≤ -33 dBm/100 kHz (2.4-2.4835 GHz); ≤ -40 dBm/1 MHz (3.4-3.53 GHz); ≤ -40 dBm/1 MHz (5.725-5.85 GHz); ≤ -30 dBm/1 MHz (其他1-12.75GHz)

局域网11g 部分：

技术参数

公布信息

调制方式

BPSK/QPSK/16QAM/64QAM

数据速率

6 Mbps/9 Mbps/12 Mbps/18 Mbps/24 Mbps/36 Mbps/48 Mbps/54 Mbps

信道间隔

5MHz

天线增益

2 dBi

等效全向辐射功率

天线增益< 10 dBi 时：≤ 100 mW 或≤ 20 dBm;天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 500 mW 或≤ 27 dBm。

最大功率谱密度

直接序列扩频或其它工作方式：天线增益< 10 dBi 时：≤ 10 dBm/MHz (EIRP);天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 17 dBm/MHz (EIRP)。跳频工作方式：天线增益< 10 dBi 时：≤ 20 dBm/MHz (EIRP);天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 27 dBm/MHz (EIRP)。

频率范围

≤ -80 dBm/Hz (fL ≥ 2.4 GHz; fH ≤ 2.4835GHz)

占用带宽

—

载频容限

≤ 20 x 10-6

杂散发射

≤ -36 dBm/100 kHz (30-1000 MHz);≤ -33 dBm/100 kHz (2.4-2.4835 GHz);≤ -40 dBm/1 MHz (3.4-3.53 GHz);≤ -40 dBm/1 MHz (5.725-5.85 GHz);≤ -30 dBm/1 MHz (其他1-12.75GHz)

局域网11n 20MHz 部分:

技术参数

公布信息

调制方式

BPSK/QPSK/16QAM/64QAM

数据速率

MCS0-MCS7

信道间隔

5MHz

天线增益

2 dBi

等效全向辐射功率

天线增益< 10 dBi 时：≤ 100 mW 或≤ 20 dBm;天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 500 mW 或≤ 27 dBm。

最大功率谱密度

直接序列扩频或其它工作方式：天线增益< 10 dBi 时：≤ 10 dBm/MHz (EIRP);天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 17 dBm/MHz (EIRP)。跳频工作方式：天线增益< 10 dBi 时：≤ 20 dBm/MHz (EIRP);天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 27 dBm/MHz (EIRP)。

频率范围

≤ -80 dBm/Hz (fL≥ 2.4 GHz; fH ≤ 2.4835GHz)

占用带宽

—

载频容限

≤ 20 x 10-6

杂散发射

≤ -36 dBm/100 kHz (30-1000 MHz); ≤ -33 dBm/100 kHz (2.4-2.4835 GHz);≤ -40 dBm/1 MHz (3.4-3.53 GHz);≤ -40 dBm/1 MHz (5.725-5.85 GHz);≤ -30 dBm/1 MHz (其他1-12.75GHz)

局域网11n 40MHz 部分：

技术参数

公布信息

调制方式

BPSK/QPSK/16QAM/64QAM

数据速率

MCS0-MCS7

信道间隔

5MHz

天线增益

2 dBi

等效全向辐射功率

天线增益< 10 dBi 时：≤ 100 mW 或≤ 20 dBm;天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 500 mW 或≤ 27 dBm。

最大功率谱密度

直接序列扩频或其它工作方式：天线增益< 10 dBi 时：≤ 10 dBm/MHz (EIRP);天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 17 dBm/MHz (EIRP)。跳频工作方式：天线增益< 10 dBi 时：≤ 20 dBm/MHz (EIRP);天线增益≥ 10 dBi 时：≤ 27 dBm/MHz (EIRP)。

频率范围

≤ -80 dBm/Hz (fL ≥ 2.4 GHz; fH ≤ 2.4835GHz)

占用带宽

—

载频容限

≤ 20 x 10-6

杂散发射

≤ -36 dBm/100 kHz (30-1000 MHz); ≤ -33 dBm/100 kHz (2.4-2.4835 GHz); ≤ -40 dBm/1 MHz (3.4-3.53 GHz); ≤ -40 dBm/1 MHz (5.725-5.85 GHz); ≤ -30 dBm/1 MHz (其他1-12.75GHz)

5.3 注意事项

SRRC 认证中最容易出现问题的测试项目是杂散发射，所以这个测试项必须要摸底。杂散发射可以通过频谱仪来测量，重点关注二次谐波是否会超出-30dBm；一

般情况下做了π 型网络匹配杂散发射都能达标。杂散发射会测试每个模式下的最低速和最高速，正常只要保证最低速能过就可以，因为最低速发射功率是最高的；

软件适当降低发射功率，可以优化杂散指标，但是不建议这么做，除非万不得已，尽量通过硬件π 型网络去解决杂散问题。

代码语言：javascript复制
                                            |

| 载频容限 | ≤ 20 x 10-6 | | 杂散发射 | ≤ -36 dBm/100 kHz (30-1000 MHz); ≤ -33 dBm/100 kHz (2.4-2.4835 GHz); ≤ -40 dBm/1 MHz (3.4-3.53 GHz); ≤ -40 dBm/1 MHz (5.725-5.85 GHz); ≤ -30 dBm/1 MHz (其他1-12.75GHz) |

5.3 注意事项

SRRC 认证中最容易出现问题的测试项目是杂散发射，所以这个测试项必须要摸底。杂散发射可以通过频谱仪来测量，重点关注二次谐波是否会超出-30dBm；一

般情况下做了π 型网络匹配杂散发射都能达标。杂散发射会测试每个模式下的最低速和最高速，正常只要保证最低速能过就可以，因为最低速发射功率是最高的；

软件适当降低发射功率，可以优化杂散指标，但是不建议这么做，除非万不得已，尽量通过硬件π 型网络去解决杂散问题。

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