Allion Labs / Ryan Huang

現代の家庭生活には、携帯電話、様々な3C商品及びモノのインターネットデバイスなどはネットワークへ接続する必要があるため、ワイヤレスネットワークは非常に重要な役割を果たしています。ただし、Broadband Forumが2019年2月にワイヤレスルーターのWi-Fiパフォーマンステスト標準《TR-398インドアWi-Fiパフォーマンステスト標準》(以下「TR-398標準」と略称する)を発表してから、この業界は初めて完備なテスト標準及び規範がありました。TR-398規格のテスト内容には、合計11のテスト項目で、6つのメジャー側面があります。このテスト標準が発表されてから、各ネットワーク通信ベンダーの共通遵守するパフォーマンス標準がやっとありました。今回は、市販の主力ワイヤレスルーターを5台選んで、ユーザーがよく遭う問題を8項目模擬し、検証項目と比較し、実験データを通じて各ワイヤレスルーターのパフォーマンスを確認しました。

環境セッティング

テスト中、テストする対象品をアイソレーションボックスの固定位置に置き、ワイヤレスデバイスシミュレーターを別のアイソレーションボックスに置き、他のアイソレーションボックスの信号減衰器に接続します。また、信号減衰器から出力した信号をテスト対象品のアイソレーションボックスに戻します。同時に、中間信号のパス減衰を測定し、テスト環境に必要な仕様を満たすことなどを確認します。結果の安定性、正確性、一貫性を確保するためです。

TR-398により実測、市場の主力ルーターの性能比較

Maximum Connection Test

図面説明: Maximum Connection Testのテストデータ

このテストは、APが32個のSTAを同時にサポートできることを確認するためのもので、接続切断なく、パケット損失率が1%未満の場合、伝送パフォーマンスを一定のレベルに維持できます。テスト結果によると、ワイヤレスルーターAは5 GHzでのパフォーマンスは良くなく、スループットは標準に達しておらず、Ping Error Rate(以下PERと略称する)も1%を超えました。ワイヤレスルーターCは5 GHzでのパフォーマンスは良くなく、2.4GHzのダウンリンクも良好なパフォーマンスがありませんでした。

Maximum Throughput Test

図面説明: Maximum Throughput Testのテストデータ

この項目は、空中短距離における無線ルーターの最大スループットを測定します。ワイヤレスルーターAの5GHzアップリンクのパフォーマンスは標準を満たしておらず、ワイヤレスルーターCのパフォーマンスは前項目のテスト結果と同様でした。無線ルーターDのデータは標準に達していませんが、測定したデータ結果は合格規格の下限にあり、ちょっと残念です。

Airtime Fairness Test – 5GHz

図面説明: Airtime Fairness Test 5GHzのテストデータ

このテストは、主にWi-Fiデバイスの機能を検証して、送信時間の公正を確認するためのものです。テスト結果によると、各段階での5台のワイヤレスルーターの送信パフォーマンスの結果に大きい差異があることが分かります。送信時間の公正観点から5台の市販ワイヤレスルーターが良好ではないことを示しています。

Range Versus Rate Test

図面説明: Range Versus Rate Test – Uplinkのテストデータ

このテストは、ワイヤレスルーター信号を減衰させる方法により、異なる距離にあるWi-Fiデバイスを模擬して、BasebandおよびRF性能を測定するためのものです。この結果から、5 GHzでのワイヤレスルーターCのパフォーマンスは依然として良好ではないことが分かります。その他、5 GHz信号が-54 dBmに減衰すると、ワイヤレスルーターBの接続が切断され、パフォーマンスの測定が出来なくなることがあります。原因はワイヤレスルーターBが弱い信号の処理がうまく出来ない可能性があります。

Spatial Consistency Test

図面説明: Spatial Consistency Test – Strong Signalのテストデータ

図面説明: Spatial Consistency Test – Medium Signalのテストデータ

図面説明: Spatial Consistency Test – Weak Signalのテストデータ

このテストは、空間フィールドでのWi-Fi信号の整合性を検証するためのものです。簡単に言えば、ワイヤレスルーターが様々な角度で良好に機能することを検査します。この項目は、様々な角度の観察に加えて、同時に異なる3つの信号強度の状況もチェックします。テスト結果を観察すると、ワイヤレスルーターC、D、Eは強い信号の時(2.4 GHzと5 GHz)に、異なる角度でのパフォーマンスが低く、中間や弱い信号ではパフォーマンスが普通でした。ただし、それぞれの角度の間の差異が大きいです。

Multiple Association/Disassociation Stability Test

図面説明: Multiple Association/Disassociation Stability Testのテストデータ

このテストでは、接続状態が頻繁に変わる環境でのWi-Fiデバイスの安定性を測定するためのものです。デバイス8台からワイヤレスルーターへ送信を行う場合、他の8台のデバイスの接続や切断による影響を受けにくいことが主に確認されます。ここで、ワイヤレスルーターB、C、Eが2.4 GHzで、ワイヤレスルーターAが5 GHzで、切断/接続の影響を受けやすくて、PERが1%を超える影響があり、送信不安定な状況が起こっています。

Stability/Robustness Test

図面説明: Stability/Robustness Testのテストデータ

このテストは、Wi-Fiデバイスの長期間(24時間)圧力での安定性を測定するためのものです。ここでのテスト結果は、各ワイヤレスルーターのパフォーマンスは良好です。ワイヤレスルーターBのみが2.4GHzでの送信パフォーマンスが不安定な状況が起こったことを確認されました。

AP Coexistence Test

図面説明: AP Coexistence Testのテストデータ

このテストは、主に、他のAPが存在する場合にWi-Fi機器のパフォーマンスが影響を受けているかどうか、即ち、干渉防止を確認するためのものです。テスト結果によると、ワイヤレスルーターAの全体的なパフォーマンスは良好であります。ワイヤレスルーターBは5 GHzの時のみ、その他のワイヤレスルーターに干渉されません。その他のワイヤレスルーターC、D、Eは干渉の影響を受けています。

総合結果評価 試験結果まとめ

図面説明:各測定項目における個々のワイヤレスルータのパフォーマンス

上記の要約表によると、この5台のワイヤレスルーターは8つのテスト項目でのパフォーマンスは良好ではありません。TR-398は比較的新しいテスト仕様であり、これらの市販ワイヤレスルーターの性能がTR-398テスト標準に合わせて、チューニングしていませんからです。この標準を使用することによって、ネットワーク通信ベンダーが遵守すれば、ユーザーの一般的な問題を大幅に減らすことができことや苦情等の問題が何度も発生することの防止が期待出来ます。

TR-398標準試験サービスアリオンが全て網羅します

アリオンは、Wi-Fi Allianceが指定したテストラボ(Authorized Test Lab)で、さまざまなテスト専用機器を設置し、また、Wi-Fi認定サービスを幅広く提供しているアジアで唯一のラボです。さらに、アリオンはTR-398に基づくワイヤレステスト環境を構築しました。これにより、製品種目のパフォーマンス検証をカスタマイズに実行し、さまざまな製品に対応するテストソリューションを提供して、製品パフォーマンスを向上させることが出来ます。また、ユーザーエクスペリエンスを向上させ、お客様のブランド口コミを獲得し、同種目製品の激しい競争の中でビジネスチャンスを早期につかむことをサポートします。

TR-398テストサービスの詳細については、下記メールアドレスにお気軽にお問い合わせください。service@allion.com