Banda ultralarga de próxima geração

A banda ultralarga de próxima geração (NG-UWB) é uma evolução dos padrões banda ultralarga (UWB) anteriores, e foi desenvolvida com base nos fundamentos estabelecidos pelo padrão IEEE 802.15.4z. As principais diferenças do NG-UWB em relação aos padrões anteriores podem ser resumidas da seguinte forma:

• Esquemas de modulação aprimorados: a NG-UWB introduz três esquemas de modulação avançados baseados na alta frequência de repetição de pulsos (HPRF). Isso inclui duas opções de modulação de alta taxa de transferência de dados e duas de longo alcance, permitindo maior versatilidade em cenários de comunicação.
• Modo de comunicação de baixa latência: esse recurso utiliza a codificação de verificação de paridade de baixa densidade (LDPC). Ele permite a adaptação dinâmica do esquema de modulação, o que possibilita uma comunicação mais eficiente e adaptada às necessidades específicas de cada aplicação.
• Medição de distância em vários milissegundos (MMS): este tipo de medição divide os pacotes de medição de banda ultralarga em fragmentos menores, que são enviados em intervalos de tempo consecutivos de milissegundos. Essa abordagem permite aumentar o orçamento de potência, melhorando o desempenho das operações de medição de distância.
• Transferência de dados e medição de distância aprimoradas: o NG-UWB visa superar as limitações dos padrões de banda ultralarga anteriores, aprimorando significativamente não só o desempenho da medição de distância, como também as funcionalidades de transferência de dados.
• Novos esquemas de codificação: a introdução de novos esquemas de codificação melhora o link budget e a coexistência com outras tecnologias, tornando a banda ultralarga mais robusta em diversos ambientes.
• Funcionalidades de sensoriamento: os recursos avançados de sensoriamento proporcionam uma gama mais ampla de aplicações para o NG-UWB.
• Aplicações emergentes: a tecnologia de NG-UWB abre caminho para novas aplicações potenciais, tais como pagamentos sem contato, streaming de áudio e vídeo em alta resolução, funcionalidades avançadas de radar e sensoriamento, detecção de presença, detecção de intrusão e monitoramento de sinais vitais.

A tecnologia de medição de distância NBA-MMS melhora o desempenho da banda ultralarga por meio de:

• Segmentação de pacotes de medição: o sistema de medição de distância NBA-MMS divide os pacotes de medição na banda ultralarga em fragmentos menores. Ao enviar esses fragmentos em intervalos consecutivos de milissegundos, o sistema consegue otimizar o uso da potência permitida por milissegundo. Isso permite uma transmissão e recepção de dados mais eficientes, aumentando a confiabilidade e precisão gerais do processo de medição.
• Maior orçamento de potência: o NBA-MMS pode aproveitar recursos de potência adicionais. Os intervalos de tempo consecutivos permitem uma transmissão mais contínua, o que pode resultar em uma maior intensidade do sinal e melhor desempenho em ambientes desafiadores, onde pode ocorrer degradação do sinal.
• Comunicação de banda estreita na fase de controle: ao utilizar uma camada física de modulação por deslocamento de fase em quadratura com deslocamento temporal (O-QPSK) na banda de 5 GHz, o sistema consegue obter um sinal de controle mais estável e confiável.
• Precisão aprimorada da medição de distância: a combinação da transmissão de pacotes fragmentados com o suporte da banda estreita resulta em uma melhor resolução temporal e maior precisão nas medições de distância. Isso é fundamental para aplicações que dependem de funcionalidades de medição de distância e posicionamento precisas.
• Robustez em diversos ambientes: a capacidade de utilizar a comunicação de banda estreita de forma adaptativa ajuda a manter o desempenho mesmo em condições adversas.

Algumas das principais aplicações emergentes da NG-UWB são:

• Pagamento sem contato
• Acesso seguro
• Rastreamento de ativos
• Streaming de vídeo e áudio em alta resolução
• Funcionalidades avançadas de radar e sensoriamento
• Detecção de presença e monitoramento de pessoas em um ambiente
• Detecção de intrusão
• Monitoramento de sinais vitais

Assim como na geração anterior de banda ultralarga (UWB), são necessários vários níveis de testes: desde testes de conformidade e desempenho da camada física até testes de interoperabilidade e de Controle de Acesso ao Meio (MAC), conforme previsto nos esquemas de certificação da FiRa. A Rohde & Schwarz oferece soluções completas para conformidade regulatória e com os padrões aplicáveis para camada física. Também oferecemos suporte a testes de desempenho da camada física em todas as fases do ciclo de vida do produto.

A medição de distância segura é uma característica fundamental da tecnologia de banda ultralarga para aplicações como acesso seguro ou pagamentos sem contato. Além dos recursos tecnológicos integrados, existem certos cenários de teste físico definidos pela FiRa que permitem verificar a robustez da camada física contra ataques. Eles também fazem parte da certificação da FiRa para camada física.

O monitoramento de possíveis vulnerabilidades de segurança e dos avanços tecnológicos relacionados é um processo contínuo. A FiRa Consortium opera seu próprio sistema de notificação de incidentes de segurança para coletar e processar relatórios sobre vulnerabilidades de segurança.