硬件系統(tǒng)是WLAN產(chǎn)品實現(xiàn)高品質(zhì)和高可靠性的基礎(chǔ)，包括高品質(zhì)的器件選擇、高可靠性的設(shè)計過程控制、嚴格的可靠性專業(yè)試驗和嚴謹?shù)纳a(chǎn)測試流程，通過每一環(huán)節(jié)嚴格的規(guī)范控制，從而保證每一臺產(chǎn)品的高品質(zhì)。本文以H3C為例，介紹高品質(zhì)WLAN產(chǎn)品的煉成。
WLAN產(chǎn)品在發(fā)展初期主要服務(wù)于家庭和小企業(yè)辦公室(即SOHO類應(yīng)用)，由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小，用戶數(shù)量少，對于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求相對較低。移動應(yīng)用業(yè)務(wù)的發(fā)展極大推動了WLAN網(wǎng)絡(luò)的需求，大企業(yè)(集團)和電信運營商對逐步加大了對WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入。隨著WLAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大，服務(wù)范圍越來越廣，對于WLAN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求越來越高，網(wǎng)絡(luò)容量、可靠性、安全性、可管理和可維護性越來越重要，大大超出了最初服務(wù)于SOHO類應(yīng)用的WLAN產(chǎn)品的服務(wù)范圍。相應(yīng)的，WLAN產(chǎn)品的品質(zhì)要求越來越高，如何實現(xiàn)與管理控制，成為用戶與設(shè)備廠商重點關(guān)注的問題
選用高品質(zhì)的器件
H3C按電信級質(zhì)量標準設(shè)計WLAN產(chǎn)品。為了使設(shè)備能夠在生命周期內(nèi)穩(wěn)定工作，H3C精選業(yè)界領(lǐng)先的供應(yīng)商芯片和元器件(如國家半導(dǎo)體和德州儀器的電源芯片、現(xiàn)代電子的內(nèi)存、Intel的Flash、高性能獨立CPU以及業(yè)界的Atheros公司的Wi-Fi套片等)，從電阻、電容到主處理器芯片，每一個元器件都經(jīng)過嚴格質(zhì)量認證和技術(shù)認證，保證高性能和高兼容性。同時，由于WLAN產(chǎn)品需要對環(huán)境的適應(yīng)性極強，單板上的關(guān)鍵器件都會采用工業(yè)級器件，從根本上保證設(shè)備在高低溫下的工作性能。
如在電容的選擇上，為實現(xiàn)高穩(wěn)定、低紋波的電源輸出，采用SANYO原廠高分子電容(如圖1所示)。相比業(yè)界普遍使用的電解電容，高分子電容在高低溫環(huán)境下保證同樣的卓越性能和一致的濾波效果之外，不會因為電解液蒸發(fā)降低產(chǎn)品的壽命。每一個器件，都從溫度、電壓、電流等主要參數(shù)方面嚴格進行降額使用，比如對電解電容的耐壓要求降額60%以上(5V的電壓要求用10V耐壓的電解電容)，這樣可以有效延長器件使用壽命，保證設(shè)備的長期穩(wěn)定可靠工作。
圖1 高分子電容
SOHO類設(shè)備廠商為追求成本最低，通常選用二、三流供應(yīng)商的元器件。這些元器件雖然正常工作沒有問題，但在較惡劣的工作環(huán)境(如溫度、濕度、海拔高度、振動等極端條件)下很難保證可靠工作，長期工作的穩(wěn)定性和可靠性也無法保證，而且，這類產(chǎn)品大多采用SoC處理器，F(xiàn)LASH和SDRAM容量都比較小，這對于SOHO類的應(yīng)用一般沒有問題，但對于有高帶寬、多用戶、安全、QoS等要求的運營商以及企業(yè)用戶來說，這樣的設(shè)備就如同小馬拉大車，在超負荷運行的情況下會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，甚至重啟。
從設(shè)計上保證設(shè)備的可靠工作
為保證產(chǎn)品的可靠性，H3C采取多種措施。
散熱技術(shù)：為了在相對較小的空間內(nèi)保證良好的散熱效果，產(chǎn)品采用特殊的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)零件、可在發(fā)熱量大的芯片上增加鋁質(zhì)散熱器、應(yīng)用高效率的導(dǎo)熱墊，將芯片的熱量直接散到機殼上等多種靈活多變的接觸散熱措施，以保證設(shè)備內(nèi)部的溫度不超高芯片技術(shù)要求。
低溫加熱技術(shù)：為保證設(shè)備低溫可靠工作，需要對對低溫敏感的芯片采取加熱保護措施(如加熱膜)，設(shè)備可以根據(jù)環(huán)境溫度自動調(diào)節(jié)加熱功率，既保證加熱效果又節(jié)能環(huán)保。
應(yīng)對惡劣環(huán)境的優(yōu)質(zhì)外殼設(shè)計：所有室外WLAN設(shè)備都是針對嚴酷惡劣的環(huán)境進行設(shè)計，主體結(jié)構(gòu)件采用鋁合金，不論是從成本上，還是防護性能上，均優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)。
耐高低溫及老化的高品質(zhì)密封圈：暴露在外的所有結(jié)構(gòu)件均進行了造型仿真，避免積水、盡可能消除縫隙、并防止灰塵、雨水沉降等，防水防塵等級都能達到IP66(對灰塵完全封閉，且從每個方向?qū)试O(shè)備的強射水都不會引起損害)以上。外殼也采用特殊結(jié)構(gòu)的螺釘，能起到防盜的作用。
高級別的防雷設(shè)計
為了能達到較高級別的防雷設(shè)計，H3C在產(chǎn)品設(shè)計中組合使用了氣體放電管、TVS管、壓敏電阻、大功率水泥電阻等高品質(zhì)高等級的防護器件，使其達到業(yè)界最高的防護標準：
網(wǎng)口可以滿足共模6KV，差模1.5KV的浪涌電壓要求，做到Y(jié)D/T 993標準的增強級別，同時可以滿足3KA的沖擊電流要求;
電源口可滿足5KA的沖擊電流要求;
對于經(jīng)常使用的天饋口，目前設(shè)備可以滿足3KA的沖擊電流要求，結(jié)合外置防雷器可以更好地保護設(shè)備免遭雷擊損壞，實現(xiàn)單板級別的防護，而業(yè)界大多數(shù)廠商設(shè)備只能通過單一的外接防雷器實現(xiàn)防雷。
嚴酷的可靠性專業(yè)實驗
H3C所有產(chǎn)品在向市場發(fā)布前都必須通過實驗室的測試，有經(jīng)過CNAS(中國合格評定國家認可委員會)認證的可靠性實驗室，可靠性試驗覆蓋面非常廣泛(如圖2所示)。WLAN產(chǎn)品通常按照最嚴格標準進行可靠性試驗，且具體測試項的要求比標準會更高，如高溫試驗中，實際溫度通常比標準高10攝氏度，并在測試過程中監(jiān)測關(guān)鍵器件的實際溫度，如果其溫度不滿足器件技術(shù)要求(會降低器件壽命)，即使設(shè)備通過高溫試驗，也需要重新優(yōu)化散熱設(shè)計，直至完全滿足技術(shù)要求為止。
圖2 可靠性試驗項目
專業(yè)的WLAN射頻測試
WLAN AP是數(shù)模一體化設(shè)備，數(shù)字部分和模擬部分很容易互相干擾，模擬部分(射頻)離散性比較大，需要每臺設(shè)備進行校準，OFDM調(diào)制方式的峰均比較高，使得電源瞬時功耗的變化很大，電源的噪聲和紋波很難控制。因此，相對純數(shù)字產(chǎn)品，WLAN AP的測試要求會更高，測試項應(yīng)包括射頻測試、電源測試、總線測試、單元電路測試、接口測試系統(tǒng)維護和管理測試等。這其中包括十幾大類，三百余項的測試點，只有通過全面的測試才能確保產(chǎn)品的可靠質(zhì)量。目前業(yè)界通用的WLAN射頻生產(chǎn)測試方法如表1所示。
表1 WLAN產(chǎn)品射頻生產(chǎn)測試方式
H3C擁有完備的射頻實驗室，包括兩個微波暗室、多個Wi-Fi隔離的地下試驗室和大量專業(yè)射頻類測試儀器*，另有各種便攜式頻譜分析儀器和網(wǎng)絡(luò)分析儀器，可以進行專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和快速地問題定位。
√4臺IQ n×n wlan綜測儀，可以進行11n 3條流測試；
√Agilent N4440A頻譜分析儀；
√Agilent N4438C信號發(fā)生器；
√Agilent 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀；
√Azimuth ACE Wi-Fi Channel Emulator信道仿真器；
同時，H3C從應(yīng)用出發(fā)建立了完備的WLAN覆蓋測試環(huán)境，可以模擬以下場景：
√室外NLOS/LOS測試環(huán)境；
√室內(nèi)多房間覆蓋測試、干擾環(huán)境測試等；
√車載快速移動測試；
√天線場型測試環(huán)境。
H3C完全自主設(shè)計產(chǎn)品的射頻電路，齊全的測試設(shè)備確保射頻指標滿足相關(guān)標準，產(chǎn)品出廠前，都需要經(jīng)過射頻綜合測試儀校準測試，以確保產(chǎn)品射頻指標的一致性。
總結(jié)
高品質(zhì)的器件是構(gòu)建高品質(zhì)產(chǎn)品的基石，專業(yè)的散熱設(shè)計、低溫加熱、防水防塵外殼、密封圈等措施可增強產(chǎn)品可靠性及對抗外界惡劣環(huán)境的能力;高品質(zhì)的防護器件及防護設(shè)計，是產(chǎn)品的雷電防護和ESD防護能力的可靠保障;嚴酷的可靠性試驗是產(chǎn)品質(zhì)量的試金石;嚴格的生產(chǎn)一致性測試是保證產(chǎn)品質(zhì)量的最后一道關(guān)口。
