Testes radiados de coexistência em comunicações sem fio
Um guia passo a passo sobre como realizar testes manuais e automatizados de coexistência em comunicações sem fio
No fim de 2020, havia mais de 20 bilhões de produtos habilitados para Internet das coisas (IoT) operando mundialmente e usando as bandas de frequências licenciadas e não licenciadas. Essa tendência de crescimento deve continuar pelos próximos anos, pois cada vez mais pessoas adotam um estilo de vida mais inteligente e conectado. Isso irá resultar em um ambiente de RF muito mais denso e desafiador do que o que temos atualmente. Para compreender a complexidade do espectro de RF, a Rohde & Schwarz lançou em 2021 uma publicação técnica que trazia uma atividade de espectro de RF em múltiplas localizações observada em diferentes horários do dia. As localizações foram selecionadas com base nas densidades populacionais, na quantidade de transmissores de RF conhecidos e em suas frequências nessas localizações. A conclusão foi que as bandas ISM têm, em média, maior utilização de canais, pois a maioria dos dispositivos com IoT aproveita o espectro não licenciado. A publicação recomendava que, ao realizar testes de coexistência em comunicações sem fio, as condições de teste devem refletir o ambiente operacional de RF onde o dispositivo deve funcionar. Caso contrário, a caracterização do desempenho de RF refletiria somente um caso ideal que não existe de fato ao funcionar em situações reais. Como nem sempre é possível testar todos os dispositivos em situações reais, metodologias relevantes de testes devem ser implementadas para replicar tanto quanto possível as situações reais.
Isso nos ajudará a compreender melhor como o receptor do dispositivo de RF vai se comportar em diferentes condições de RF. Também é recomendável realizar medições para compreender o comportamento do dispositivo no futuro, quando o espectro se tornar ainda mais desafiador. Portanto, também é interessante obter uma caracterização detalhada da capacidade do receptor de RF para lidar com sinais de interferências em banda e fora da banda.
Em termos de requisitos de conformidade com regulamentações para assegurar o desempenho nos casos de coexistência em comunicações sem fio, o ANSI C63.27 atualmente é o único padrão de teste publicado que fornece orientações sobre como realizar testes de coexistência em dispositivos. A complexidade do teste é baseada no risco representado para a saúde do usuário no caso de uma falha causada por um ou vários sinais de interferência. O padrão também oferece aos fabricantes de dispositivos orientações com relação às configurações para testes, aos ambientes de medição, aos tipos de sinais de interferências e parâmetros estratégicos de medição da qualidade de desempenho da camada física usando indicadores-chave de desempenho (ICDs) e parâmetros da camada de aplicação para desempenho funcional de comunicações sem fio (FWP) de extremo a extremo.
Nesta nota de aplicação, seguimos as orientações fornecidas pelo ANSI na versão C63.27-2021 relativamente às configurações para testes, aos parâmetros de medição e aos sinais de interferências. Ela mostra claramente ao leitor como configurar instrumentos de teste padronizados da Rohde & Schwarz para gerar tanto o sinal desejado quanto sinais de interferência indesejados, bem como conduzir medições para monitorar o desempenho de dispositivos em termos de PER, latência de ping e fluxo de dados.
Esta nota de aplicação fornece instruções passo a passo sobre como realizar medições usando metodologias radiadas e conduzidas. Ambas as abordagens, manual e automatizada, para configuração de instrumentos são explicadas neste documento.
Os scripts de automação são escritos usando a linguagem python e estão disponíveis para download com esta nota de aplicação, gratuitamente. Pacotes oficiais python da Rohde & Schwarznecessários para executar os scripts estão disponíveis no banco de dados PYPI.
