Wi-Fi 7 testing

El mercado de la sexta generación de Wi-Fi, IEEE 802.11ax, está en pleno crecimiento y las autoridades reguladoras han decidido abrir el espectro de 6 GHz para Wi-Fi 6E. Sin embargo, paralelamente se está abriendo ya camino la próxima generación, a saber, IEEE 802.11be, también conocida como Wi-Fi 7 o EHT (por sus siglas en inglés: extremely high throughput).

El objetivo principal de 802.11be consiste en aumentar el caudal de datos hasta decenas de gigabits por segundo con baja latencia para poder acompañar las últimas tendencias de aplicación, como el streaming de vídeo de ultra alta definición, aplicaciones de realidad virtual o de realidad aumentada. Wi-Fi 7 operará, de forma similar a Wi-Fi 6E, en las bandas de 2,4 GHz, 5 GHz y 6 GHz, con pequeñas adaptaciones en el plano de tono.

Los elementos clave para alcanzar un caudal mayor son el ancho de banda de canal ampliado de 320 MHz, hasta 16 flujos espaciales y modulación 4096QAM. Estas características avanzadas constituyen un reto para las configuraciones de medida de Wi-Fi actuales. En su oferta, Rohde & Schwarz incluye ya soluciones apropiadas para test de Wi-Fi 7.

El caudal de datos extremadamente alto tiene un precio

El fundamento del caudal extremadamente alto se sustenta en la presencia de canales más anchos, más flujos espaciales y esquemas de modulación más altos. No obstante, esto no será suficiente para satisfacer los futuros requisitos de las aplicaciones. Por este motivo, se está evaluando una serie de funciones adicionales, como la asignación de múltiples unidades de recursos (RU) por usuario, procesamiento HARQ optimizado, operación multienlace en todas las bandas, así como varios tipos de operaciones de puntos de acceso múltiples coordinadas. Para aprovechar de forma eficaz el nuevo espectro de la banda de 6 GHz son fundamentales características como las unidades de recursos multiusuario y (MRU) la perforación de preámbulo («preamble puncturing»). Dichas características añaden un nuevo nivel de complejidad y exigen soluciones de test innovadoras.

Key technology elements of the Wi-Fi 7 standard

The 6 GHz band provides a limited number of 320 MHz channels, with only two overlapping channels in Europe and six in North America, for example. However, now that the 6 GHz band is free for license exempt use, it is now possible to fully leverage the power of Wi-Fi 7. The availability of 160/320 MHz wide channels and the preamble puncturing introduced in Wi-Fi 6 will become increasingly important.

In this context, the introduction of multiple resource units (MRU) becomes relevant to more efficiently use spectrum resources. The optional feature of the next higher modulation scheme, 4096QAM, allows for higher data throughput under optimal radio conditions (high signal to noise ratio), making it most suitable for short range communication between Wi-Fi devices.

MLO will be introduced in different variations. Generally, a multi link device (MLD) can simultaneously establish and operate multiple links on different channels. This improves overall throughput, latency and reliability, especially in a busy radio environment. For this purpose, the MAC layer is divided into upper and lower sublayers: the upper sublayer handles functionalities common across all links, while the lower sublayer handles link specific functionalities.

Depending on the radio capabilities of the MLD, two modes of operation are defined:

• Simultaneous transmit and receive (STR)
• Non simultaneous transmit and receive (NSTR)

Specific operational models are defined for mobile, battery powered devices with limited radio capability. These models include the enhanced multi link single radio (EMLSR) mode for STAs and NSTR mobile AP MLD operation.

Retos de medida en 802.11be

El estándar 802.11be define ya varias medidas de transmisores y receptores, tales como EVM, potencia TX, emisiones de espectro y sensibilidad. Por ejemplo, la modulación 4096QAM requiere funciones de generación de señales que permitan transmitir señales con muy baja distorsión en un ancho de banda de hasta 320 MHz, así como analizadores de espectro con el ancho de banda de análisis suficiente para operar con una EVM residual muy baja. Las características avanzadas, como la asignación de múltiples RU en operación multiusuario, aumentarán la demanda de soluciones de test de señalización que permitan verificar parámetros como error de temporización, error de tono no usado y ajuste de potencia de TX. Cumplir estos requisitos representa un desafío y exige soluciones innovadoras de test y medida.

High-performance Wi-Fi 7 test solutions

Rohde & Schwarz continuously enhances its wireless test portfolio to support the latest technological innovations. We are dedicated to offering a comprehensive range of solutions for Wi-Fi AP testing and Wi-Fi STA testing:

• RF components
• Chipsets
• Modules
• Devices

Our solutions span all application layers, from RF and signaling testing to end to end data application testing.