Verificar o desempenho de radiotransmissão de dispositivos IEEE 802.11be

Sua tarefa

O desenvolvimento de padrões Wi-Fi da próxima geração está agora em pleno andamento, conforme visto no rascunho atual da especificação IEEE 802.11be, que já foi definido o suficiente na camada física para implementações específicas. Os geradores e os analisadores de sinais ajudam a expandir o mundo dos sinais Wi-Fi 7 e possibilitam testes iniciais de componentes e módulos para esse novo padrão.

A próxima geração de Wi-Fi, o padrão Wi-Fi IEEE 802.11ax mais recente, foi definida para melhorar a eficiência e oferecer suporte a uma ampla variedade de casos de uso, como grandes locais onde vários dispositivos conectados estão ativos ao mesmo tempo. Os pilares da tecnologia incluem a introdução de OFDMA, espaço de subportadora de 78,128 kHz, intervalos de guarda mais longos e 1024QAM como esquema de modulação mais alto possível.

O novo padrão se concentra em fluxos de dados altos com baixa latência para uso em residências, escritórios e fábricas.

Duas abordagens práticas ajudam a aprimorar os fluxos de dados na camada de ligação física: a aplicação de esquemas de modulação altos e uso mais flexível de espectros de frequência alocados, especialmente em ambientes com alta densidade de usuários.

O IEEE 802.11be incorpora ambas as abordagens e também especifica esquemas MIMO mais altos. O novo padrão é baseado no IEEE 802.11ax e segue a sua abordagem de forma consistente. Por exemplo, as larguras de banda de sinal são aumentadas em até 320 MHz para alavancar a maior disponibilidade de espectro na banda de 6 GHz; novos esquemas de modulação de até 4096QAM são possíveis juntamente com a transmissão paralela de até 16 fluxos de dados. A alocação de vários blocos de frequência (várias unidades de recursos, ou MRU) a um usuário permite o uso mais eficiente de um espectro e conexões de ponto de acesso ideais para clientes ávidos por dados.

O novo padrão introduzirá a operação multilink (MLO), que agrega vários links físicos para melhorar a taxa de transferência, a latência e a confiabilidade.

Essas extensões habilitam de forma coletiva uma taxa de transferência extremamente alta (EHT), conforme definido no IEEE 802.11be especificamente para padrões IEEE.

O IEEE 802.11be define dois novos formatos de unidade de dados de protocolo (PPDU) de camada física com um novo preâmbulo para garantir a utilização em longo prazo e a compatibilidade com versões anteriores. Juntamente com campos específicos de EHT para dados de controle, cada preâmbulo contém alguns campos herdados para compatibilidade com padrões IEEE 802.11 anteriores.

Os instrumentos devem ser capazes de lidar com os novos formatos de PPDU e de atender aos requisitos físicos mais exigentes.

Geração de sinais de IEEE 802.11be

Uma solução de geração de sinais para IEEE 802.11be deve atender a duas condições: compatibilidade com a largura de banda de sinal de 320 MHz para todos os modos de transmissão EHT e recursos de geração de sinais de 4096QAM na banda de 6 GHz (entre 5,925 GHz e 7,125 GHz). O desempenho do gerador de EVM deve ser inferior a –50 dB ao testar amplificadores de potência e receptores. Os geradores vetoriais de sinais R&S®SMW200A de alta tecnologia e R&S®SMM100A de médio alcance atendem a esses requisitos.

Isso requer duas opções: a opção de base de Wi-Fi R&S®Sxx-K54, que habilita a geração de sinais de acordo com o IEEE 802.11a/b/g/n/j/p, juntamente com a opção adicional R&S®Sxx-K147, que inclui novos recursos para o IEEE 802.11be.

Configuração de PPDU rápida e fácil

Os sinais de IEEE 802.11be podem ser configurados em apenas alguns passos. Primeiramente, selecione o modo de transmissão no sequenciador de blocos de quadros e, em seguida, configure o PPDU.

Conforme mencionado acima, o IEEE 802.11be introduz novos formatos de PPDU (EHT MU e EHT TRIG), que contêm campos de U-SIG e EHT-SIG específicos para o IEEE 802.11be, com treinamento e campos de sinalização herdados. Alguns dados de sinalização, incluindo o identificador de versão PHY, são pré-configurados. Outros parâmetros, como direção do link, tipo de PPDU, BSS Color, STA-ID, tipo de MCS e codificação de canal podem ser selecionados com objetividade e clareza na caixa de diálogo de configuração da PPDU.

As configurações orientadas por menu para atribuição de unidades de recursos e canais perfurados são aplicadas indiretamente ao EHT-SIG e ao U-SIG. A opção IEEE 802.11be permite que várias unidades de recursos (MRU) sejam alocadas a um usuário individual.

As unidades de recursos podem ter 242, 484 ou 996 subportadoras, que determinam quantos canais podem ser alocados a um usuário. O índice de MRU define as posições da unidade de recurso dentro do canal.

As faixas de frequência específicas na largura de banda do sinal, ocupadas por usos privilegiados, como radares meteorológicos, são automaticamente excluídas e não são utilizadas para transmissão. Depois de selecionar o padrão (primeira coluna), o menu de configuração pode ser usado para outras configurações.

Medição de cobertura espacial

Para aumentar a taxa de transferência de dados, o IEEE 802.11be especifica até 16 fluxos de dados paralelos tanto para o SU-MIMO (16×16) quanto para o MU-MIMO, para até oito estações simultâneas e até quatro fluxos de dados para cada usuário. O R&S®SMW200A e o R&S®SMM100A calculam todos os fluxos de dados com recursos integrados, dois deles podem ser emitidos simultaneamente pelas interfaces de RF do R&S®SMW200A.

Analisar sinais de IEEE 802.11be

A opção de medição do R&S®FSx-K91BE adiciona recursos do IEEE 802.11be às opções de medição do IEEE 802.11a/b/g/n/p/ac/ad/ax/ay existentes para o R&S®FSW de alta tecnologia e para analisadores de espectro e sinal R&S®FSV3000 de médio alcance.

Duas abordagens para configurar uma análise

O menu de configuração do formato da PPDU é utilizado para definir sinais que não estão em total conformidade com o padrão, o que pode ser interessante nos estágios iniciais de padronização.

Uma abordagem mais prática envolve a demodulação automática e a detecção automática para configurar parâmetros como comprimentos de campo de treinamento longo EHT (EHT LTF) e intervalos de guarda. No modo de detecção automática, o analisador é configurado automaticamente para um sinal de IEEE 802.11be aplicado e lista os parâmetros. A atribuição da unidade de recursos, o esquema de modulação e codificação (MCS) e outros valores específicos do usuário também podem ser definidos nos novos campos de sinais de U-SIG (SIG universal) e EHT-SIG.

Os novos esquemas de modulação e codificação 4096QAM, bem como as larguras de banda de sinais de até 320 MHz, estabelecem maiores exigências relativamente à qualidade de sinal em comparação com o passado. O IEEE 802.11be requer um EVM máximo de –38 dB tanto para PPDUs de vários usuários (EHT MU PPDU) quanto para PPDUs baseadas em disparo (EHT TB PPDU). Normalmente, o analisador deve estar ser capaz de medir a EVM de forma precisa até pelo menos –48 dB, com uma margem de segurança de 10 dB. A opção R&S®FSW-B320 para largura de banda de análise de 320 MHz faz com que isso seja possível para o R&S®FSW.