WiFi吞吐量不稳及丢包严重问题调试

1. 前言

记录项目wifi遇到的问题、问题解决思路和最终的解决方法，在问题解决的基础上，站在做整体方案角度，给出wifi调试验收各阶段的规范流程，作为后续项目参考依据。

2. 芯片& wifi模组

（1）芯片
IC是A10s，android版本是android4.0.4
（2）wifi模组
rtl8189etv是SDIO接口的单wifi功能模组，是rtl8189es的cost down版本(由realtek给的答复，rtl8189es与rtl8189etv最大的差异是在模组电源，es使用regulator，etv使用LDO)，有以下features：

• 支持NL802.11 b/g/n，n支持20MHz和40MHz带宽，支持的最高速率分别是72.2Mbps和150Mbps；
• 支持SDIO 1.1/2.0/3.0，最高clk为100MHz；(A10s主控只支持SDIO2.0，最高clk为45MHz)

3. 问题记录

目前项目上与wifi相关的问题有两个，一个是wifi无法连接AP，另一个是wifi在PCBA和整机两个情况下各信道吞吐量差异大。
【这里主要描述吞吐量不稳及丢包严重问题】

天线匹配是否做好会影响到wifi连接AP的速率、wifi吞吐量，天线匹配是否做好对wifi整体性能表现有着至关的影响。

3.1 问题起源

客户反馈板子在做完rtl8189etv模组底面与PCBA共地后整机测试发现各信道吞吐量差异较大而且个别信道丢包严重，如样机1第7信道吞吐量有20Mbits，但样机2第7信道只有7Mbits。

由于整机机器少，也没考虑到整机结构对wifi天线的影响，连接和吞吐量测试都是用PCBA板做测试，对同一块板子，在做完PCBA连接和吞吐量测试后，再组装成整机做连接和吞吐量测试，两种情况下wifi连接均是没问题。
但整机吞吐量测试各信道波动较大，相比PCBA吞吐量普通隆了一半，表2是两者测试结果的记录表。

3.2 问题分析

由客户反馈，发现整机情况下，wifi吞吐量偏低而且各信道存在较大的差别。初步判断是整机结构造成的影响，但归根到底，这是没做好整机情况下的天线匹配，PCBA做好天线匹配不代表整机天线匹配就ok。

使用wifi分析对PCBA板、天线、整机做了天线匹配检查，结果如下：

• 无源测试(盒子没上电)，从天线焊接处测试匹配电路到模组的匹配情况，可达标；
• 单独测试X4-V1.0天线，参数是达标，天线是好的；
• 把天线贴到盒子上，把PCBA装上，测试天线，参数是不达标的，天线需要重做；

这验证整机与PCBA两种情况下，相同的板子和测试环境，吞吐量存在差异的原因。

3.3 整机天线匹配

此次天线匹配的工作由天线厂主导完成，我们只负责验收成果，但有两点需要注意：

• 天线厂做匹配是保证整机”天线+匹配网络”这部分达到匹配，不考虑”模组+匹配网络”是否匹配；
• 天线厂做完匹配后，需要做EVM测试，确保天线厂做匹配后不影响对模组性能造成影响；

由于已做过天线匹配和定制了天线，天线已经做了备货，所以板子是在保留使用原来定制好的天线前提下，通过调整匹配网络做匹配。

3.4 验证测试

匹配共做了两次，也就是有第一次和第二次匹配而言，第二次匹配效果优于第一次，最终生产是采用第二次匹配电路。
下图是在工厂抽取样机做吞吐量和丢包率测试的结果

第二次匹配而且是机贴的样机wifi连接和吞吐量均ok，但丢包仍存在，需要从消除干扰做解决

3.5 遗留问题

吞吐量不稳通过天线匹配可以得到解决，但丢包仍是存在，需要从减少或消除干扰着手解决丢包问题。
(干扰频率点有：2408MHZ、2419MHz、2430MHz、2451MHz、2476MHz)

4. WiFi调试验收流程

根据项目遇到的wifi问题，对WiFi调试验收流程做个规划是很有必要，尤其是做整个方案的时候，每个步骤都要做好充分的验收。

如下是在wifi软件功能已在”开发板+wifi模组”平台上做好调试验证的前提下给出的WiFi调试验收流程，涉及到硬件设计、模组性能测试、天线匹配和功能验证。