Wi-Fi 8-Tests

Wi-Fi 8 in Kürze

Die in IEEE 802.11be festgelegten primären Parameter der Bitübertragungsschicht werden von IEEE 802.11bn unverändert übernommen. Zu diesen Parametern gehören ein unterstützter Frequenzbereich von 1 bis 7,25 GHz, Kanalbandbreiten bis 320 MHz und ein maximales Modulationsverfahren von 4096-QAM.

Um die neuen, ultra-hohen Zuverlässigkeits- und Performance-Ziele zu erreichen, führt IEEE 802.11bn eine Reihe von Verbesserungen der Bitübertragungsschicht ein, wie zum Beispiel:

• Distributed Resource Units (DRU) und Enhanced Long-Range (ELR) PPDUs zur Erhöhung der Uplink-Sendeleistung und Verbesserung der Verbindungszuverlässigkeit.
• Erweiterte Modulations- und Codierungsverfahren (MCS) sowie ungleiche Modulation (UEQM) zur Reduzierung von SNR-Empfindlichkeitslücken und zur Optimierung der Beamforming-Performance.

Auf der MAC-Schicht bietet Wi-Fi 8 mehrere neue Funktionen und Verbesserungen, die auf eine effizientere Spektrumnutzung und ein intelligenteres Energiemanagement abzielen, darunter:

• Dynamic Subband Operation (DSO), Non-Primary Channel Access (NPCA) und Dynamic Bandwidth Expansion (DBE), um eine flexiblere und effizientere Nutzung des verfügbaren Spektrums zu ermöglichen.
• Dynamic Power Save (DPS) zur Reduzierung des Energieverbrauchs während der Link-Listening-Phasen.

Darüber hinaus wurden erweiterte MAC-Funktionen eingeführt, die den koordinierten Betrieb mehrerer Zugangspunkte sowie Seamless Mobility Domain (SMD) BSS unterstützen – und so nahtlose Übergänge und eine höhere Netzwerkeffizienz in komplexen Einsatzszenarien ermöglichen.

Wi-Fi 8-Technologiekomponenten

Wi-Fi 8 (IEEE 802.11bn) baut auf Wi-Fi 7 auf und fokussiert sich auf höhere Zuverlässigkeit und Effizienz sowie nahtlose Mobilität. Verschiedene neue PHY- und MAC-Layer-Technologien arbeiten zusammen, um die Reichweite zu erhöhen, die Spektrumnutzung zu verbessern, die Latenz zu reduzieren, einen koordinierten Zugriff in dichten Umgebungen zu ermöglichen und dadurch die Voraussetzungen für ultra-hohe Zuverlässigkeit (UHR) zu schaffen.

Zu diesen Technologien gehören:

• Distributed Resource Units (DRU) überwinden die Begrenzungen der Leistungsdichte (PSD), die die Uplink-Sendeleistung in kleinen Resource Units (RU) einschränken. Durch die Verteilung der Töne über eine größere Bandbreite können die einzelnen Töne dank DRU-Technologie mit höherer Leistung gesendet werden. Davon profitieren die Uplink-Reichweite und Zuverlässigkeit.
• Enhanced Long Range (ELR) adressiert Link-Budget-Ungleichgewichte zwischen Zugangspunkten (AP) und Stationen (STA). Diese Technologie unterstützt Uplink- und Downlink-Übertragungen im 2,4-GHz-Band sowie Uplink-Übertragungen im 5-GHz- und 6-GHz-Band. ELR arbeitet mit einer Bandbreite von 20 MHz, einem einzigen räumlichen Datenstrom und vierfacher Replikation einer 52-Ton-RU über den Frequenzbereich. Dadurch lassen sich eine höhere Reichweite und Robustheit erzielen.
• Erweiterte Modulations- und Codierungsverfahren (MCS) ermöglichen eine genauere Link-Anpassung und höhere Durchsatzleistung. Wi-Fi 7 unterstützt zwar sieben Modulationsschemas und vier Code-Raten, nutzt aber nicht alle Kombinationen. Dadurch entstehen SNR-Empfindlichkeitslücken von über 3 dB zwischen bestimmten MCS-Stufen. Wi-Fi 8 führt vier neue MCS-Stufen ein, um diese Lücken zu schließen.
• Non-Primary Channel Access (NPCA) ermöglicht die vorübergehende Nutzung eines nicht-primären 20-MHz-Kanals, wenn der primäre Kanal belegt ist – dies verbessert die Flexibilität des Kanalzugriffs und die Gesamtkapazität.
• Dynamic Subband Operation (DSO) behebt Diskrepanzen zwischen den unterstützten Bandbreiten von Zugangspunkten (AP) und Stationen (STA). Mit 802.11bn kann ein AP nun Frequenzressourcen dynamisch einer STA zuweisen, die außerhalb ihrer aktuellen Bandbreite arbeitet. Dadurch werden Auslastung und Durchsatz optimiert.
• Seamless Mobility Domain (SMD) minimiert Latenz und Paketverluste bei AP-Übergängen. Die Technologie ermöglicht es STAs, während des Wechsels zwischen Zugangspunkten derselben Mobilitätsdomäne assoziiert zu bleiben. So werden eine unterbrechungsfreie Konnektivität und geringe Handover-Latenzen erreicht.
• Multi-Access Point Coordination (MAPC) verbessert die Netzwerkkoordination zwischen den Zugangspunkten, um Latenz, Zuverlässigkeit und Durchsatz zu optimieren. Zu den unterstützten Schemas gehören:
  • Koordiniertes Beamforming (Co-BF)
  • Koordinierter räumlicher Mehrfachzugriff (Co-SR)
  • Koordiniertes TDMA (Co-TDMA)
  • Koordinierte Restricted Target Wait Time (Co-RTWT)
  • Koordinierte Kanalempfehlung (Co-CR)

Meistern Sie Ihre Wi-Fi 8-Testherausforderungen

Der IEEE 802.11bn-Standard behält die in 802.11be (Wi-Fi 7) definierten Kernanforderungen an Tests der Bitübertragungsschicht bei. Daher bleiben viele etablierte Testparameter – darunter Fehlervektorbetrag (EVM), Sendeleistung, Spektrumemissionen und Empfängerempfindlichkeit – anwendbar. Der Übergang zur 4096-QAM-Modulation erfordert weiterhin (1) Signalgeneratoren, die in der Lage sind, äußerst verzerrungsarme Signale mit Bandbreiten bis 320 MHz zu erzeugen, und (2) Spektrumanalysatoren mit entsprechender Analysebandbreite und extrem guter Rest-EVM-Performance.

Auf MAC-Ebene machen Funktionen wie Non-Primary Channel Access (NPCA), Dynamic Subband Operation (DSO), Dynamic Bandwidth Expansion (DBE) und Dynamic Power Save (DPS) – in Kombination mit Multi-Link Operation (MLO) und Preamble Puncturing aus früheren Wi-Fi-Generationen – fortgeschrittene Signalisierungstestlösungen notwendig.

Diese neuen Anforderungen erhöhen die Testkomplexität und -variabilität deutlich. Damit wird es unerlässlich, flexible Hochleistungs­Testsysteme einzusetzen, die den vielfältigen Validierungsanforderungen über den gesamten Wi-Fi 8-Produktlebenszyklus gerecht werden – von der frühen Entwicklung über die Konformitätsprüfung bis hin zur Feldverifizierung.

Leistungsstarke Wi-Fi 8-Testlösungen

Die Wi-Fi 8-Testlösungen von Rohde & Schwarz bieten umfassende Testfunktionen für die HF-Charakterisierung, Verifizierung und Zertifizierung sowie End-to-End-Performance-Tests. Unser Portfolio unterstützt den gesamten Entwicklungsprozess – von der frühen Komponenten- und Chipsatz-Entwicklung bis hin zu den abschließenden Verifizierungs-, Konformitäts- und Produktionstests.

Unser Portfolio deckt sämtliche Anwendungsschichten ab – von HF- und Signalisierungstests bis hin zu End-to-End-Daten- und Applikations-Performance-Tests. Diese Fähigkeiten werden durch ein marktführendes Non-Signaling-Test-Framework ergänzt, das Folgendes bietet:

• Vollständige Chipsatzintegration und Unterstützung
• In dieser Klasse unübertroffene Testautomatisierung für Arbeitsabläufe von der Forschung und Entwicklung bis zur Fertigung

Zusammen ermöglichen diese Lösungen eine schnellere Validierung, höhere Testgenauigkeit und nahtlose Skalierung, um den Performance- und Zuverlässigkeitsanforderungen von Wi-Fi 8 gerecht zu werden.