Wi-Fi 6 長時間 RF 功率量測解決方案： RTPP 無間隙擷取與特性分析
在當代無線通訊技術迅速發展的背景下，特別是如 Wi-Fi 這樣日益複雜的調變與多重存取技術，確保訊號的完整性與穩定性成為了設計與驗證環節中的核心挑戰，長時間監測 RF 功率特性，能夠揭露在傳統短時間量測視窗下容易被忽略的關鍵波形異常現象，例如因為放大器散熱管理不當導致的功率衰減 (power droop)，或是偶發性的訊號瞬斷、以及連續脈衝之間出現不一致的間隔時間，這些細微的異常狀況對於無線區域網路 (WLAN) 設備的整體效能、長期可靠度以及最終使用者體驗均可能產生直接且顯著的影響，尤其在物聯網 (IoT) 裝置大量佈署、智慧家庭應用普及以及高密度使用者環境等複雜應用場景中，這些問題的影響更為突出，因此，針對整個 Wi-Fi 資料流執行長時間 RF 功率量測的分析需求持續增加，目的是為了確保產品在實際操作條件下的穩定性與高效能表現。
傳統 RF 功率量測方法的瓶頸
傳統的訊號處理方法通常是沿著波形擷取大量的取樣點，直到能夠在顯示器上重現一個完整的軌跡，然而，在將擷取到的樣本轉換為波形軌跡的過程中，擷取作業會暫停，並且這些處理步驟是循序執行的，待處理完成後，新的量測週期才能重新開始，但這中間已經產生了對量測而言極為不利的延遲時間；總體而言，標準的功率計和 USB 感測器經常遭遇觸發掃描之間存在冗長間隙的問題，這可能導致遺漏關鍵的間歇性訊號現象（如圖 1 所示），此外，頻繁地擷取資料點會有使感測器記憶體容量達到極限而導致緩衝區溢位的風險，這種情況通常會將觀察視窗限制在 1 秒以下。
Boonton 長時間 Wi-Fi 功率量測解決方案
即時功率處理 (RTPP) 技術
Boonton 的即時功率處理 (RTPP, Real-Time Power Processing) 技術透過近乎同步地執行關鍵的處理步驟，從而跟上訊號擷取的速率，此技術消除了運算負載和緩衝區大小的限制，同時也免除了因軌跡處理而需要停止擷取的需求，這項卓越的成果是透過整合一個專用的擷取引擎、硬體觸發器、內建樣本緩衝區以及一個即時最佳化的平行處理架構來實現，最終，RTPP 技術提供了無間隙的訊號擷取能力，幾乎可以保證間歇性的訊號現象將被可靠地擷取和分析。
圖 1：無間隙的 RTPP 技術能夠捕捉到傳統擷取方法因間隙可能遺漏的關鍵事件。
RTP 量測緩衝模式應用程式
RTP 量測緩衝模式應用程式 (RTP Measurement Buffer Mode Application) 為 Boonton RTP4000 和 RTP5000 系列即時功率感測器的 RTPP 技術，提供了一個便利的公用程式，讓使用者可以進行極長時間的功率量測，該軟體可以控制一個或多個感測器，這些感測器每秒可提供 100,000 次量測，並在使用者定義的關注間隔內分析輸入訊號，對於每個脈衝、叢發或事件，系統會幾乎即時地回傳一個包含峰值功率、平均功率、最小功率以及開始時間和量測持續時間的單一資料記錄（如圖 2 所示）。
圖 2：一個包含七個脈衝的波形範例及其透過 RTP 量測緩衝模式應用程式回傳的資料結果。
此處理方式會捨棄封包間隔之外的非相關資訊，從而排除了耗時地下載和後處理龐大樣本緩衝區的需要，因此，與其他方法相比，資料傳輸量大幅減少，使得能夠對幾乎無限數量的連續 Wi-Fi 封包進行長時間的資料擷取，以捕捉關鍵的波形事件，如圖 3 所示。
圖 3：RTPP 及其卓越功能識別出訊號瞬斷現象。
RTP 量測緩衝模式應用程式的擴展量測視窗僅是其眾多功能之一，這些功能支援了現今 Wi-Fi 晶片組和裝置增強的能力，特別是，該軟體可以利用 Boonton 的同步獨立閘控模式 (Synchronized Independent Gate Mode)，在多個通道上獨立運作，以便在共同時間基礎上對多個感測器進行量測，進而實現對 MIMO Wi-Fi 架構的特性分析。
Wi-Fi 6 特性分析
Wi-Fi 6 (802.11ax) 的推出，預期將提供更高的網路效率、延長客戶端裝置的電池壽命，並在密集環境中實現更佳的運作效能，同時也帶來了其他多方面的改進，這些進展對 RF 特性分析的精確度和深度提出了更高的要求，Boonton 的 USB 射頻 (RF) 功率感測器搭載 RTPP 技術，並與其特殊設計的互補軟體協同工作，提供了進行精確 Wi-Fi 6 特性分析所需的量測視窗和速度，Boonton 還提供了多種額外的 Wi-Fi 6 測試解決方案，包括充足的影像頻寬 (VBW)、波峰因數與統計量測、封包時間閘控以及同步多通道量測。
總而言之，Boonton 的解決方案憑藉其先進的 RTPP 技術以及功能強大的 RTP 量測緩衝模式應用程式，為工程師和開發人員提供了一個高效且可靠的工具平台，此平台能夠有效地對複雜的 Wi-Fi 訊號，特別是對於規格要求更為嚴苛的 Wi-Fi 6 系統，進行長時間且無任何遺漏的 RF 功率特性分析，透過這種深入的分析能力，不僅能夠揭露潛在的設計缺陷或效能瓶頸，還能顯著提升最終產品的品質與可靠性，進而加速整體開發週期，確保產品能更快推向市場並滿足使用者對高效能無線連接的期待。