想用Wi-Fi 5GHz?你得先认识DFS!

无线网络2.4 GHz的频段,因为频道过少、使用技术过多太过拥挤,频宽性能不佳早已不是新闻。在5 GHz的频段,频道数大幅超过2.4 GHz,但其中也有一大部份是DFS频道;若不使用DFS频道,5 GHz的优势就被缩限超过一半了。因此,到底什么是DFS,又为何影响如此之大?我们就先带大家来了解一下。

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新一代Wi-Fi系统: Wi-Fi Mesh AP专题系列(一)

专栏作家 Ryan Huang

Wi-Fi无线网络在现今家庭中扮演着不可或缺的角色。无论是家庭成员经常使用的智能手机、平板、各式3C产品,甚至是智能电视、家电等物联网的应用,都需先透过家中的Wi-Fi无线局域网络,再连上因特网以享有更多的在线功能跟云端服务。为了确保家中物联网设备都能够连上Wi-Fi,零死角Wi-Fi无线局域网络的需求便孕育而生。

图1:在智能家庭中,Wi-Fi无线网络联机是物联网应用的重要关键

 

以往常见扩大Wi-Fi无线信号涵盖率的方法,不外乎是提高功率、加大天线、加装网桥,或是另架设一台无线AP。而加大天线、提高的功率即便再大,也不可能大到超出法定规范,所以单一无线AP所能扩大的涵盖率有其限制。而用来延伸信号的网桥,则是会用掉一半的带宽来负担信号处理,导致传输速率无法有效提升。最后,另外架设一台无线路AP来增加无线存取点,则容易发生无线信号质量不佳状况。我们举个简单的例子,当使用者从AP1移动至AP2附近时,由于AP1提供的无线信号因未符合能触发装置端漫游的临界值(一般约-70dB~-75dB),造成装置端一直维持与原有AP1的联机,而无法切换到另一台信号较强的AP2,使用者就必须要手动切换无限访问接入点,在使用上较不方便。

图2:只架设一台无线AP是无法满足整个家庭的使用需求

 

相较于上述传统扩大Wi-Fi无线局域网信号涵盖率的解决方案,新一代Wi-Fi系统-Mesh Wi-Fi可说是目前网通市场上最新、最火红的产品,一组package通常包括三到四个AP,每台AP都是独立的路由器,而当其中一台AP扮演主基地台功能时,其他的AP则作为卫星AP,整套系统可提供零死角、大面积的Wi-Fi网络联机。

 

那么何谓Mesh Wi-Fi?Mesh Wi-Fi的中文名称为无线网络系统。其特性不像是传统星状或树状的网络结构只能与上、下层的无线接入点做沟通,而是每个路由器都能相互联机、沟通,并且同时可以自动寻找传输封包时的最佳路径。

图3:传统Wi-Fi布建与Mesh Wi-Fi的拓朴图

 

Mesh Wi-Fi系统在技术上也有许多亮点,以往只有在高端或是企业级的无线路由器上才有的功能,如:IEEE 802.11k – Neighbor Report、IEEE 802.11v – Wireless network management、IEEE 802.11r – Fast Transition Roaming、IEEE 802.11x – Network Access Control,这些功能也都出现在消费级的Mesh Wi-Fi产品上。此外,由于Mesh Wi-Fi的网状网络特性,也让Mesh Wi-Fi多出了Self-Healing等功能,以下将一一介绍这些在Mesh Wi-Fi上常见的功能。

 

・无缝漫游 – Seamless Roaming

所谓的无缝漫游是指将从一台无线AP切换到另外一台无线AP所需的时间控制在毫秒级。它的运作概念是无线装置在切换AP前透过IEEE 802.11k – Neighbor Report的标准,事先收集当下场域中邻近AP的信息将其列表,当信号减弱时便从其列表中自动找出切换的目标AP。同时也透过IEEE 802.11v – Wireless network management的标准,简化网络部署与管理的高效能机制,让装置在决定可能的切换目标AP时列入考虑,确保切换至另一台AP时,其无线网络环境是良好的。另外,无线装置也会透过IEEE 802.11r – Fast Transition Roaming的标准,预先进行联机认证以缩短切换AP的时间。最后,无线装置在遇到信号衰减至漫游触发临界值之际,可以透过以上三个机制、自动漫游切换到别台AP,并且将控制时间在毫秒级。

那么,无缝漫游的好处是什么呢?举例来说,当你在使用微信、Skype、QQ等即时通讯软件进行语音/视频通话时,无缝漫游可以让使用者在不同路由器之间移动时,不易遇到断线的情况发生,同时也能享有良好的通话质量。

 

・频段引导 – Band Steering

频段引导的功能在一些中高端的消费级无线AP也曾出现过。这项功能是无线AP在收到装置发出联机需求的封包时,无线AP会进行一连串的验证,之后将装置引导到较好的无线环境。普遍上的运用,是当装置要求连接上无线AP时,无线AP会判断装置是否支持5GHz的频段、信号强度等。如果一切都符合要求,无线AP便会在5GHz的频段响应装置的联机,使装置连接上网络速率较快、无线干扰较少的5GHz的频段。

图4:频段引导 – Band Steering的运作

 

・自我修复 – Self-Healing

在传统的星状或是树状网络架构中,会因为其中的某个节点故障断线而导致其下层后方的联机装置也跟着断线,必须手动再连上其他可用的节点。Mesh Wi-Fi的自我修复,则可预防网络环境瘫痪的情境发生。听起来像是一个很神奇的黑科技,其实就是运用Mesh Wi-Fi网状网络中每个接入点都能相互联机、沟通的特性。当网络中的某个节点故障时,Mesh Wi-Fi网络会绕过故障节点,让功能正常的节点相互连结、运作,并且同时自动寻找封包传输时的最佳路径,保持网络内的联机沟通都能正常运作。

图5:由于Mesh Wi-Fi每个接入点都能相互联机、沟通的特性,所以可以达成自我修复

 

・装置引导 – Client Steering

装置引导同样是利用IEEE 802.11v – Wireless network management的标准技术,让无线装置能获得该无线AP负载状况或是当下频段的信息,进而判断是否需切换到其他联机质量更好的AP。如此一来可以有效分散无线装置到适合的无线AP,不会有所有装置集中在某个无线AP拖慢传输速度而其他的无线AP却闲置的窘境。

 

图6:透过装置引导 – Client Steering可以将装置引导至合适的无线AP

 

本篇文章介绍了Mesh Wi-Fi四大特性,包括无缝漫游(Seamless Roaming)、频段引导(Band Steering)、自我修复(Self-Healing)以及装置引导(Client Steering),而市面上厂商所推出的Mesh Wi-Fi系统,是真得能够符合Mesh的四大特性、有效实现上述的无线技术吗? 下回我们会针对不同家的Mesh AP,做规格实际应用、覆盖范围以及性能之间的比较, 敬请期待!

天空声道影音新趋势 家庭影音生态圈新课题解析

电视/显示屏幕、投影机与家庭影院音响三大类产品,是构建家用视听环境的主要元素。随着显示技术不断的提升,例如屏幕分辨率越来越高,消费者的焦点也从画面呈现的细致度转向到高水平的音质输出,以追求更好的影音体验。近年来影音规格趋于多元化,形成新的家庭影音生态链以及创新应用趋势,其中又以Dolby及DTS为环绕音效市场的主流。

以Dolby系统音效为例,喇叭声道数从最开始的Dolby Pro Logic 5.1声道,规格持续升级到最高规格的Dolby Atmos 24.1.10 声道。至于什么是Dolby Atmos呢? Dolby Atmos为杜比实验室于2012年4月首度发表的电影环绕音效技术,舍弃声道概念(replaced channel dependency),将声音混合成音频元素 (audio element)组成一个声音对象(sound object)。因可以布置在3D空间中的任意一点,准确地规划声音来源及其移动的方向和位置,更能让环绕音效从平面进阶到立体环绕,使得视听体验更加逼真。另外,为了完整传递Atmos所带来听觉体验,杜比实验室推出了全新音频编码技术「Dolby ED2」,Dolby ED2是Dolby E的延伸技术,因此可以向下兼容;透过全新的后设数据系统(Professional Metadata, PMD),Dolby ED2编码技术可以完整传递更有如临现场的听觉享受。

图1:家庭杜比全景声示意图

 

Dolby Atmos for Home」杜比天空声道 到你家

2014年杜比实验室有了重大宣布,将原本只能在电影院才能享有的Dolby ATMOS技术,带入家庭影院系统,称为「Dolby Atmos for Home」

。家用的Atmos版本目前最多支持24个平面声道与10个天空声道(24.1.10),可以同步处理多达128个声音对象(sound object)。在今年的WWDC 2018上也宣布最新版的tvOS将支持Dolby Atmos,此版本升级可以让家中的系统更加接近电影院的音效,更让消费者不必出门就能在家享受到这新一代的立体环绕音效,进一步提升家庭影院效果。

然而,在现实生活中,消费者真得能够根据产品规格、挑选出符合自身期待的影音设备吗?不知您是否有过这样经验,在参观影音设备专卖店时,不但听了店员详尽的解说也仔细看了产品规格,兴高采烈地买回家后,却发现喇叭声音不够大、高音不透彻、低音不够力,甚至调高音量却带来超震撼的破音效果?

 

影音生态圈验证方案 尽在百佳泰 

在音频量测上累积多年经验的百佳泰实验室,深知「音质」是影响用户观感的一大主因,特别是Dolby Atmos主打音质「细腻拟真」为特色,各声道只要出现任何一点异常状况,就会更加影响到观赏影片的兴致。以Dolby Atmos测试为例,在测试过程中我们发现,破音跟杂音是会偶尔发生的,不过也因为Dolby Atmos的声道数多,每个声道都各自负责不同声音表现,要怎么从众多的喇叭中评测出微小的声音异状也是一大课题。因此针对Dolby Atmos测试,我们备齐了市面上所有支持Dolby Atmos功能的影音相关设备,以确保设备的多样性及配置可以符合不同客户的产品规格以及测试需求。

※关于支持Dolby Atmos功能之AVR可参考Dolby官方网站 https://www.dolby.com/us/en/categories/AVR.pdf

根据百佳泰测试团队的Issue Database的大数据分析,我们发现在家庭影音的兼容性测试中,外围设备在串接使用中所造成的问题,影像与声音的问题大约各占一半。

以下为我们从以往家庭影音测试案件中挑选出几种验证过程中的常见问题:

图2:家庭影音设备串接示意图

 

 1. 声音输出不同步或声道输出不正常 

当机顶盒在播放影片中的某特定片段时,发生背景声能够正常输出、人声却突然被消音;另外,影片播放时不同声道(如低重音、左右声道)所输出的声音不同步或不正常,亦或在特定操作如暂停快进、回放、系统休眠之后会发生爆音或无法输出声音的状况。意味着AMP/AVR在译码或系统状态切换时,与播放源头的影片发生了兼容性问题。

 

 2. 影像、字幕或预览窗口无法显示 

除了产品功能性测试,百佳泰也会模拟一般用户情境,执行情境测试,例如,透过遥控器模拟用户想要快速得知剧情发展的真实状况,在用户移动时间轴的当下,预览窗口快进至欲观看的片段,但测试团队发现时间轴上的预览窗口没有正常显示、呈现黑屏,或是特定设备连接后在操作时会有影像或字幕不正常显示的状况。

 

 3. 关闭任一串接设备,影音无法跟着连动 

将TV与AMP串接、进行影片播放时,您是否有发生过以下状况?

  • 将电视关机之后再开机,却发现影片并没有继续播放,而是回到影片的开头重头播放
  • TV持续开机状态但关闭AMP后,TV喇叭输出的声音突然间变大声
  • TV串接soundbar时,TV遥控器还可以调整soundbar声音,然而换成串接AVR时,TV遥控器却无法控制AVR;反之若是先串接AVR、再换成soundbar, TV遥控器不但能控制AVR音量,也可控制soundbar,并没有问题发生

这些非预期效果,在经由我们测试之后,发现可能与影音频号的译码或HDMI CEC兼容性(注1)问题有关,由于不同厂牌影音设备之间多少都会遇到协议沟通上的差异,我们建议厂商在出货前能够进行兼容性测试,以避免造成用户体验不佳等情况发生。

注1:所谓的HDMI CEC(Consumer Electronics Control)兼容性功能,为HDMI传输的规范之一,指的是可以让不同品牌及器材之间的遥控器互通,例如A牌的TV与B牌AMP串接时可以用A牌的TV遥控器控制B牌AMP。

 

总结

目前家庭影音产品有别于过往并从单一功能逐渐向多功能发展,针对现代家庭拥有多样化娱乐视听设备的趋势,例如Dolby及DTS环绕音效系统,消费者除了对音效质量有日益渐高的要求外,各影音规格是否具备在影音装置有效运作的能力,这将会是接口设备厂商重要课题之一。上述发生的常见问题其背后原因各有不同,有些是AVR音效译码问题,有些则是HDMI CEC兼容性问题等;这些潜在的问题风险,都需要靠多样化的测试情境设计并经过反复验证,才能找出问题所在,进而改善并提升质量。

随着影音设备系统新功能与新应用的开发,拥有全球最齐全影音设备数据库的百佳泰实验室,已随时准备提出在地化的影音客制化测试服务,协助客户找出所有潜在风险危机,以符合厂商在不同市场的测试验证需求。

如有任何相关需求或是技术疑问,欢迎联系cn.service@allion.com

抢占电竞显示器市场 不可不知的质量验证关键

电竞游戏市场前景看好,让周边硬件也快速发展,显示器即为最好例子。根据TrendForce旗下WitsView的报告指出,2017年电竞显示器的出货量约为250万台,年增长80%;2018年预计将再增加100万台,达到约370万台。市场如此快速成长,显示器的质量也成为购买关键,电竞人群对产品高规格的要求,让生产厂家不可忽视潜在问题风险。

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家庭宽带光猫,谁是性能之王?

2018年,时下热门5款家庭光猫横评

总览

本文围绕用户最关心的“网速是否够快”,“网络干扰状况下是否延时”,“网络是否稳定”和“Wi-Fi穿墙性是否好”等问题,对时下热门的5款家庭光猫的Wi-Fi性能进行测评对比。由评比结果可得,华为的光猫以其在各频段高吞吐效能表现、连接时间快速、优异的稳定性、极佳的信号覆盖率及穿墙效果等取得优异的成绩。

小贴士:ONT(Optical Network Terminal,光网络终端),俗称光猫。简单来讲,光猫就是光纤网络用的猫,如果一根光纤直接到用户家里的话是要用光猫接收的。而近年来,很多城市都采用光纤网络,可以说,光猫是未来的主流。

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科普 | 蓝牙BQB认证的误解

背景:
在上一篇文章中,我们介绍了蓝牙徽标类认证为强制性认证,而在徽标认证过程中,厂商可寻找蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG, Bluetooth Special Interest Group)授权的蓝牙技术顾问(BQC)进行协助认证。然而,大部分商家对于蓝牙徽标认证的认知仍旧停留在BQB认证。本文除了提到误用蓝牙商标的真实案例以外,再次提醒各位市场销售人员重视蓝牙知识产权。接着,会针对“蓝牙BQB认证”的误用做完整的分析;最后再简单介绍目前蓝牙发展随着市场演变及蓝牙5及Mesh网络技术在各新兴领域的应用。 Read more

蓝牙的知识产权你了解多少?

背景:

蓝牙5在2016年发布以来,以其传输速度加倍,四倍的传输性能和八倍蓝牙4.2的所述广播消息的能力,被广泛应用于全球领先的智能手机品牌,及物联网各类智能产品的连接。除此之外,蓝牙5还支持室内定位和导航功能,结合Wi-Fi技术可实现精确度小于1米的室内定位,无论是数据同步还是消息推送都将提供用户最佳体验。蓝牙5的高能低耗的特性和低成本、安全性强、开发简易的优点成为众多智能家居厂商选择的因素。

但,你听过蓝牙的知识产权吗? Read more

「你听懂了吗?」 语音助手的验证困难

语音助手是语音识别、自然语音处理的完美结合,目前已被广泛应用于生活中,满足人们对远端操控的需求。语音助手正逐步颠覆传统的人机交互模式,不断提高移动互联网交互体验水平。科技大厂亚马逊、谷歌和苹果纷纷推出各类语音助手产品,抢占市场先机。中国的智能家居市场潜力巨大,而智能音箱作为智能家居的入口,各大厂商纷纷加入入口抢夺战。2015年,京东联合科大讯飞推出叮咚音箱,率先抢占国内智能音箱市场。2016年国内智能音箱主要有叮咚、JBL和飞利浦,到2017年,小米和天猫等厂商开始布局智能音箱市场,纷纷推出新品,导致智能音箱的竞争白热化。

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《你所不知的Wi-Fi大解析》

「老板,不好意思,请问你们店里的Wi-Fi密码是什么?」

「你们等我一下~让我先上网连Wi-Fi!」

 

你是否有类似这样的经验,每到一个地方都会先询问店家Wi-Fi密码或是自己打开手机连上公众Wi-Fi热点。这种无论走到哪,都有Wi-Fi的服务已深深植入在我们的生活当中。对比早期的红外线技术,我们要自己拿着设备去找寻另一台设备,然后两个人尴尬的站着面对面进行数据传输。Wi-Fi的出现,打破了这种尴尬的局面,让我们可以隔着几米、甚至几百米,体验无线所带来的方便性与乐趣。

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智能家居必备,智能插座开启你全新智能生活

小小一个智能插座,在你的智能家居生活中扮演着超乎想象重要的角色。

持续飞速发展的智能家居,是以住宅为主体并利用先进的计算机技术、网络通信技术、自动控制技术等发展出一种高效、舒适、安全、便利的居家生活。无论是通讯设备、家用电器或安防系统,都衍生出相当多元的智能设备,例如智能空调、智能冰箱、智能洗衣机还有本篇重点智能插座等等。智能家居通过物联网技术来连结原本独立的家电设备,目的是为了能简易的管理;利用智能插座搭配云服务以及智能手机App就能够让原本住宅内传统的家电产品,例如灯光照明系统、电风扇、加湿器、冷气立刻智能化,智能插座帮助你云端轻松管理住宅内的电源使用,为您提供全方位智能家居解决方案。

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