本帖最后由 gaosmile 于 2020-4-8 19:27 编辑
眼下国际疫情的发展正如几个月前的武汉一样，承受着感染患者激增、前线医疗资源紧缺，甚至医护人员不幸感染这种种问题带来的严峻挑战。
法国、西班牙等欧洲国家也纷纷效仿中国的防控措施，利用无人机、监控仪等物联网设备构建远程防控体系，医护人员也能实时掌控病患的体温、血压等生命体征，直接减少了疾控一线工作人员感染风险。
火神、雷神两座大山的竣工让世界看到了中国速度，同时也让我们见证了“物联网医院”这一理念的落地。但在物联网医疗设备投入使用前，还有一个问题亟需解决，那就是物联网设备间的干扰与共存。
什么是射频共存？ 共存是指在其他设备（使用不同工作协议或标准）的干扰下，无线设备保持正常运行的能力。在理解什么是射频共存前，我们先看下面的几个场景。
Q1 病房
在医院的远程监测站中，值勤的护士小刘发现303床的病人突然没了数据。她急忙通知负责看护的同事，同事却表示病人生命体征、监测仪的读数均未见异常，而此时监测站的仪器读数也恢复了正常。这让小刘十分疑惑，您认为是以下哪种原因造成了数据的读取失败？
Q2 厨房
结束一天的工作，小刘从病房回到了宿舍。她像往常一样准备和父母视频报个平安，平时很好的通话质量此时却卡成了PPT。结合上图，您认为是以下哪种原因对视频通话造成了影响？
Q3 库房 有了稳定、充足的后勤保障，医护人员才能在一线前线攻坚克难、捷报频传。如今的物流集散中心也已经开始使用物联网设备来分拣快件，提高效率的同时也降低了工作人员交互感染的可能。
图中这间库房的分拣机器人（机械臂中有无线位置控制传感器）不能正常工作，位置控制老是出错，最可能是下列的那种原因造成的？
一、什么是无线射频共存？
共存是指在其他设备（使用不同工作协议或标准）的干扰下，无线设备保持正常运行的能力。当两个无线设备彼此靠近并且以相同或接近的频率运行时，它们将互相影响。使用最密集的频谱是2.4和5 GHz的免许可“ISM” 频段。蓝牙设备、微波炉、无绳电话和无线监控摄像头都是可能导致干扰的无线设备。
诸如手机频段的许可频谱会受到更严格的控制，但其传输可能会影响附近频段的用户。产生共存问题的关键因素主要有四个。它们是 ：
1) 更多地使用无线技术连接关键设备 2) 密集地使用免许可或共享的频谱 3) 部署更多的敏感设备，包括医疗设备（静脉输液泵，心脏起搏器）和 紧急检测设备（例如互联车辆中的设备） 4) 为智慧城市、工业应用及其他应用大规模部署传感器 这些因素直接影响到物联网设备的通信可靠性。
无线共存对于物联网 (IoT) 实现稳定可靠的通信至关重要。如果不能共存，那么物联网设备就无法在拥挤的无线环境中正常工作，比如可能会导致数据丢失或语音质量下降，或是设备的工作范围变小或电池续航时间缩短，甚至可能会出现意外或发生危险。
二、什么是无线共存测试？
确保物联网设备支持共存是一个很有挑战性的问题，解决的办法便是执行共存测试。该测试有助于确定您的设备对其他无线电信号的容忍度，并在有其他无线电协议的情况下表征该设备的特性。在预期和意外（干扰）信号存在的情况下，共存测试是准确评估设备能否保持功能无线性能 (FWP) 的唯一方法。
共存测试与电磁干扰 (EMI) 和电磁兼容性 (EMC) 测试不是一回事，也不同于协议一致性测试。它没有固定的合格/不合格标准。共存测试评测的是预期信号和意外/干扰信号对设备的影响。
三、如何进行射频共存测试？
第一步
对射频环境建模，为了表征设备预期的工作射频环境，您必须在所关注的频段中执行外场测量。您需要开发一个模型，包括目标环境中存在的信号，这些信号的强度以及它们所使用的频谱。
传统的扫频分析仪通常无法高效地执行该任务。设备的数字传输时间非常短，在分析仪扫描到所用频率之前便可能完成一次传输，因而无法被检测到。要进行精确的外场测量，建议使用实时频谱分析仪 (RTSA)。
实时频谱分析仪能够帮助您使用高速模数转换器 (ADC) 对频谱进行连续采样。是德科技N99xx系列便携式频谱仪是外场测试的利器，快速检测到信号的频率，类型和强度。
Keysight N99xx手持信号分析仪
第二步
模拟射频环境，在获得了环境中的干扰信号模型之后，就可以选用射频信号发生器，模拟生成环境中的各种射频信号。
比如，环境中有5G的信号，有LTE的信号，有WiFi的信号，还有蓝牙的信号，那就需要用信号发生器模拟生成这几种信号，有时同一种信号可能有多个。使用是德科技的矢量信号源和射频信号源，您可以模拟各种射频信号。
另外，有时我们也需要建立被测设备的工作的状态，这就需要某些射频基站模拟器，例如是德科技的LTE 网络模拟器或5G的网络模拟器。
Keysight MXG 矢量信号源
第三步
定义功能无线性能，功能无线性能 (FWP) 是一种衡量被测设备在特定环境中是否合格的指标。该指标定义了被测设备在其无线信道中必须具备的重要特性。您的设备必须能够执行这些功能，才能被视为能够正常运行并可以与其他设备共存。例如，这些功能可能包括 ：
能在规定的时间内连接到设施中的无线网络 成功且迅速地发送状态报告 数据的误码率不能低于某个范围等
这些功能要求取决于设备的类型和应用及其所定义的 “正常”的工作特性。
Keysight E7515 网络模拟器
第四步
选择测试方法有四种方法可以配置测试设备，执行共存测试。每种方法都需要：
您的被测设备以及相关的控制软件 与被测设备连接或配对的设备 其他网络模拟设备和频谱仪等，这些仪器都有测试功能 信号源等干扰模拟设备
另外可能还要考虑是否可以接触到被测设备 (DUT) 的外部天线连接？设备是否会在多路输入多路输出 (MIMO) 网络中运行？设备是否有定向天线？
测试方法一 如下图通过模拟预期和无用信号并将其连接到靠近或位于天线位置的接入端口来执行，此测试的优势是： 测试排除了天线的影响 可以考虑MIMO和波束赋形，但这可能具有挑战性 这是最容易复验但最不现实的测试方法
测试方法二：辐射电波暗室 (RAC) 测试 如下图，测试是在暗室中完成的，这种方法的优势是： 测试在半电波暗室或全电波暗室中进行 确保环境不会降低测试结果的可重复性 考虑天线效应 测试环境可能与实际部署环境不同
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发表于 2020-4-8 19:25:45
