Ultrabreitband-Kommunikation und -Positionsbestimmung (UWB)

Ultrabreitband-Kommunikation und -Positionsbestimmung (UWB)

Testlösungen von Rohde & Schwarz ermöglichen das exakte Testen und Verifizieren von UWB-Geräten in allen Phasen des Produktlebenszyklus

Die Ultrabreitband-Kommunikation gemäß IEEE 802.15.4 (Gruppen a/f/z) ermöglicht eine Kommunikation mit sehr niedriger Leistung und eine äußerst exakte Positionsbestimmung im lizenzfreien Spektrum. Ausgehend von speziellen Applikationen in verschiedenen Branchen hält die Technologie nun Einzug in den Endverbrauchermarkt, vorwiegend bei Applikationen in den Bereichen Mobilfunkgeräte und Automotive. Zu den typischen Anwendungsfällen zählen schlüssellose Zugangssysteme, Asset Finding, Teilen von mobilen Daten und sicheres Bezahlen.

Eine Breitbandtechnologie für genaue Positionsbestimmung

Gepulste Funkkommunikation reicht bis in die Anfänge der Funkkommunikation zurück, basierend auf den Erfindungen von Heinrich Hertz und Guglielmo Marconi. UWB zeichnet sich durch die Übertragung von extrem kurzen Pulsen mit einer Dauer von wenigen Nanosekunden aus. Daraus resultiert ein relativ breites Spektrum von 500 MHz und mehr. Somit werden UWB-Signale relativ widerstandsfähig gegenüber Störungen und ermöglichen genau Laufzeitmessungen.

In der Norm IEEE 802.15.4 werden zwei Bitübertragungsschichten definiert. Eine Schicht ist für niedrige Impulsfolgefrequenzen (LRP UWB) von 1 MHz bis 4 MHz gedacht. Die andere Schicht, die hauptsächlich bei heutigen Applikationen zum Einsatz kommt, arbeitet mit hohen Impulsfolgefrequenzen (HRP UWB) im Bereich zwischen 4 MHz bis 250 MHz. Die meisten Applikationen nutzen die definierten High-Band-Kanäle im Bereich von 6 GHz bis 10 GHz mit einer Kanalbandbreite von 499,2 MHz.

Sichere Kommunikation und exakte Positionsbestimmung sicherstellen

Neben den regulatorischen Anforderungen sind für Tests von UWB-Geräten die Aspekte und Anforderungen in Bezug auf Leistungsfähigkeit und Interoperabilität, wie sie durch das FiRa Consortium, die UWB Alliance oder das Car Connectivity Consortium angegangen werden, von äußerster Wichtigkeit.

Im Allgemeinen sind für das Design, die Integration und das Testen von Breitband-Funkgeräten bei sehr niedriger Leistung Testlösungen erforderlich, mit denen sehr breitbandige Signale generiert und analysiert werden können und die über den notwendigen Dynamikbereich verfügen. Ein spezieller Aspekt ist die Verifizierung und Kalibrierung der Komponenten für Laufzeitmessungen. Dafür ist man auf einen Messaufbau angewiesen, der äußerst genaue Zeitmessungen ermöglicht. Rohde & Schwarz unterstützt Sie bei der Ermittlung der passenden Testlösung, um Ihre Anwendung mit der gewünschten Qualität und Performance auf den Markt zu bringen.

UWB-Kanalzuweisung auf Basis von IEEE 802.15.4z (Entwurf 0.8, März 2020)

Impulsradio-Ultrabreitband-Standardisierung (UWB) IEEE 802.15.4 (Gruppen a, f, z)

Sendermessungen mit dem R&S®CMP200 Funkkommunikationstester

Vorteile der UWB-Testlösungen von Rohde & Schwarz

  • Testlösungen für jeden Zweck – von der Forschung und Entwicklung über die Produktion bis hin zur Zertifizierung
  • Dedizierte UWB-Lösungen, die in Zusammenarbeit mit den wichtigsten Marktteilnehmern des Ökosystems entwickelt wurden
  • Testlösungen für Konformitäts- und Compliance-Tests

Verwandte Ressourcen

White Paper: High rate pulse ultra-wideband physical layer testing and certification

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Webinar: Discover the secrets of UWB based on IEEE 802.15.4z

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Application Note: HRP-UBB-Tests mit dem CMP200 Radio Communication Tester

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