Category Archives: 技術ブログ

TWS完全ワイヤレスBluetoothイヤホンの干渉及び非同期に関する研究

Allion Labs / Allen Liao 近年、一部のスマートフォンから3.5 mmイヤホンジャックが廃止され、Bluetoothイヤホンが広く使われるようになってきています。ケーブル接続が不要で、体積が小さく携帯しやすいBluetoothイヤホンは、通勤、通学、運動中など、様々なシーンで使用されているのを目にするようになってきています。近年は、Bluetooth伝送技術の発展しにより、音質や消費電力も改善され、、完全ワイヤレス(TWS)イヤホンも普及し始めました。 完全ワイヤレス(TWS)イヤホンは、従来のワイヤレスBluetoothイヤホンで左右のユニット間を接続しているケーブルをワイヤレス伝送に置き変えたものです。これにより、使用上の利便性が向上され、またケーブル接続が一切なくなったことで、タッチノイズが出現しません。これら2種類のBluetoothイヤホンは高解像度または低遅延のCodecのサポート有無を除けば、その使用規格は基本的に同じです。唯一、完全ワイヤレスBluetoothイヤホンは多くがBluetooth 5.0規格をサポートしています。 BluetoothとWi-Fi技術はいずれも2.4GHzの無線電波帯域を使用しているため、往々にして接続周波数帯域上で共存(Coexistence)の技術的問題があり、さらに完全ワイヤレスイヤホンは通常小さいため、アンテナ設計に制限があり、イヤホンの共存問題がより重大になります。 一般的に完全ワイヤレスイヤホンが2.4GHz帯域で共存が引き起こす可能性のある問題は、次のようにまとめることができます。 無線信号の干渉がBluetoothのボタン機能(再生、一時停止、次のトラック)の反応遅延、さらには失敗を引き起こす 無線信号の干渉が再生中の音楽の音の途切れ、さらには無音を引き起こす 2.4GHz共存問題をどのように測定するか アリオンは、完全ワイヤレスイヤホンの2.4GHz帯域における共存問題について、市場で人気がある3種類の完全ワイヤレスイヤホン(Oブランド、Sブランド、ATブランド)を「環境構築」、「パフォーマンス判断基準」、「実測結果」の観点からワイヤレス信号の干渉下における問題すなわち伝送品質劣化を検証しました。メーカーは実測結果を設計にフィードバックすることで、ユーザー体験およびブランドイメージの低下を低減することができます。 [...]

ホームルーター性能検証規格の統一:TR-398の予備研究(一)

Allion Labs / Alvin Tsai & Chris Wu 概要従来から室内Wi-Fiに共通のパフォーマンステスト基準がなかったため、ベンダー各社が各自の仕組みでテスト及び定義付けを行なってきました。結局、ユーザーが関連設備を購入する時、やむを得ず各製品のそれぞれの説明に依存し、異なるブランドの製品を比較する共通の土台もありませんでした。今年になり、ようやく国際非政府組織のブロードバンドフォーラム(Broadband Forum)は、ベンダー及び試験ラボと共同で室内Wi-Fiのパフォーマンステスト基準を制定し、2019年2月に初の家庭用Wi-Fi性能テスト基準「TR-398室内Wi-Fi性能テスト基準」(以下、「TR-398規格」といいます。)を発表しました。 ブロードバンドフォーラム(Broadband Forum)は、国際的な非政府組織であり、ブロードバンドインターネットの規格開発に特化した非営利の業界コンソーシアムです。そこで発表された有線インターネット接続規格に、PON、VDSL、DSL、Gfast等が含まれます。ブロードバンドフォーラムのメンバーに、通信ネットワーキング及びサービスプロバイダー企業、ブロードバンドデバイス及び機器ベンダー、コンサルタント、独立した試験ラボ(ITL)を網羅しています。その取締役会の構成員には、BT、AT&T、エリクソン、ノキア、ARRIS、Calix、インテル、ドイツ・テレコム、テレコム・イタリア、InCoax、ファーウェイ、中華電信、中国電信、中国移動等世界的な大手電気通信事業者が含まれ、その地位及び影響力も軽視できません。 TR-398規格の定義TR-398は、IEEE規格802.11acに基づき802.11n/acのパス/フェイル要求を有する性能テスト基準を提供します。TR-398は、802.11n/acのAP設備向けに開発されたテスト規格です。対応する相互運用性認証プログラムは、Wi-Fiアライアンスの802.11n(Wi-Fi 4)及び802.11ac(Wi-Fi 5)です。 [...]

TR-398とIoT製品の応用に関する検討

Allion Labs / Cache Her TR-398は世界初のWi-Fi性能テスト標準で、この標準には家庭用Wi-Fiルーターの性能を規定する明確な基準があります。他の家庭用ワイヤレスデバイス(例えば、携帯電話、タブレット、セットトップボックス、ワイヤレスプリンターなど)また最近人気なIoT製品(例えば、スマートスピーカー、ウェブカメラ、家電製品またはセンサーなど)も同じ基準に従って規定できますか?この問題について、アリオンのプロフェッショナルテストチームは、TR-398の6つのメジャー側面(11項目のプロフェッショナルテスト項目)に対応する判断基準を理解するようにご案内します。そこで調査した結果、家庭用ワイヤレスデバイスやIoT製品についてテストできる項目が10個含まれています。最適なユーザーエクスペリエンスを実現するための、受信機の感度、スループット(帯域幅)、カバレッジ、マルチユーザーサポート、干渉防止および安定性などを含め、製品種目別とサポート機能によって性能パフォーマンスを検証することができます。   家庭用ワイヤレス製品の問題は多い? 皆様はこんな経験がありませんか?新しい家庭用ワイヤレス製品(スマートスピーカー、掃除ロボットまたはスマートドアロックなど)を購入して自宅で使おうとした時、接続できなかったり、接続が不安定だったり、接続エラーまたはスピードが遅いなどの問題が起きてしまいます。多額な金をかけたが、楽しむことが出来ず、不愉快な気分になったことがありませんか。何故このようなことが起こるでしょうか。それは消費者の利益を保護するためのワイヤレス製品の性能を有効に規定する基準がないためです。一部のメーカーは、製品の基本的な機能を低コストで確認することはしますが、製品のパフォーマンスや安定性を確保するためにより多くの時間と資金を投資したがらないのです。ユーザーのフィードバックによると、市場に出回っているIoT製品は、よく使用中にいくつかの問題に遭遇することがあります。 家庭用ネットワークデバイスまたは携帯電話に接続できない。 頻繁に接続エラー スピードまたは反応が遅い 他のブランドのデバイスとインタラクティブできない このような問題は、製品に対するユーザーの満足度を低下させるだけではなく、深刻な状態ではブランドの信頼を著しく低下させ、さらにこの製品を買わないように他の人に煽る人もいます。実際に引き起こされた損害は予想よりもはるかに大きいものです。   [...]

TR-398テスト例-市販主力ルーターの性能比較

Allion Labs / Ryan Huang 現代の家庭生活には、携帯電話、様々な電子製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 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 [...]