Requisitos de teste e casos de uso da banda larga de próxima geração

Medição de distância avançada

A medição de distância por fragmentação de pacotes em vários milissegundos (MMS) com banda ultralarga aumenta a precisão e a eficiência energética ao dividir os pacotes de medição em fragmentos RIF e RSF transmitidos em intervalos de milissegundos. Isso possibilita uma maior potência de transmissão efetiva e a redução da interferência. Há suporte tanto para as configurações assistidas por banda estreita (NBA) quanto para as baseadas em banda ultralarga, o que permite o uso híbrido de canais O-QPSK e UWB. Vários modos de medição um-para-muitos e um-para-um estão definidos, com opções para sequências intercaladas ou não intercaladas, dependendo dos requisitos de energia e latência.

Radar/sensoriamento com UWB

As funcionalidades de sensoriamento com banda ultralarga são habilitadas por meio de novos formatos de pacotes SENS, formas de pulso especializadas com lobos laterais mínimos e interfaces de dados CIR padronizadas. As aplicações incluem detecção de movimento, monitoramento de sinais vitais e mapeamento ambiental. A precisão é melhorada usando costura de frequência (frequency stitching), intrapacote ou interpacote, com alocações de canais sobrepostas. O design de pulso utiliza códigos ternários e marcadores de tempo predefinidos para melhorar a resolução e a separação de objetos.

Rádio «wake-up»

Os rádios «wake-up» (ativação) utilizam bursts de banda ultralarga dedicados e espaçados em intervalos de milissegundos para ativar dispositivos a partir de estados de baixo consumo de energia. As mensagens de ativação consistem em pulsos codificados sincronizados com um bit de início e um ID do dispositivo de destino, utilizando modulação de posição para representação binária. O sistema equilibra a latência e o consumo de energia variando o número de repetições SYNC, permitindo períodos de ativação entre 10,25 ms e 102,5 ms.

Banda ultralarga de baixo consumo (LE-UWB)

A LE-UWB permite uma comunicação eficiente e de baixa complexidade por meio da modulação de posição de burst (BPM) opcional e da modulação «on-off keying» (OOK ou chaveamento liga-desliga) obrigatória. Ambas as modulações utilizam padrões de pulso a nível de chip com taxas até 245,76 MHz, permitindo uma velocidade de transmissão entre 5 Mbps e 20 Mbps. Os símbolos são curtos e não requerem geração de portadora de RF, tornando o LE-UWB adequado para aplicações de IoT com restrições de energia e baixa latência.

Novos requisitos de teste da camada física

As funcionalidades aprimoradas da banda ultralarga exigem novas condições de teste, incluindo restrições à precisão da forma do pulso usando máscaras no domínio do tempo e requisitos de correlação cruzada. Foram introduzidos testes adicionais para camada física de banda estreita baseados em O-QPSK, adaptação dinâmica da velocidade de transmissão e conformidade do pulso de sensoriamento. Esses testes estão em conformidade com os padrões do IEEE e também com os requisitos de certificação e regulamentares de órgãos como FiRa, CCC e CSA.

Máscara de densidade espectral de potência (PSD) de transmissão em O-QPSK

A transmissão em O-QPSK na medição de distância por fragmentação de pacotes em vários milissegundos (Multi-Millisecond Ranging) assistido por banda estreita (NBA) deve estar em conformidade com limites específicos de densidade de potência espectral. A densidade espectral de potência de transmissão é medida com uma resolução de largura de banda de 100 kHz, o que exige uma queda relativa de -20 dB além de ±3,5 MHz da frequência de portadora. O alinhamento da frequência de portadora e do símbolo deve atender a tolerâncias rigorosas de ±20 ppm, garantindo uma operação coerente com a camada física de banda ultralarga.

Soluções para testes de banda ultralarga

Instrumentos de teste como o CMP200 e a R&S®ATS800R oferecem suporte ao desenvolvimento da banda ultralarga em todas suas etapas, desde a pesquisa inicial e o design do chipset até a conformidade, produção e certificação. As funcionalidades incluem: testes paramétricos, verificação de ângulo de chegada (AoA), validação de pulso de sensoriamento e caracterização de desempenho over-the-air (OTA).