Сценарии использования следующего поколения сверхширокополосной связи и требования к испытаниям

Улучшенное измерение дальности

Технология миллисекундного измерения дальности (MMS) в сверхширокополосной связи повышает точность и энергоэффективность путем разбиения пакетов измерения дальности на фрагменты RSF и RIF, которые передаются в миллисекундных интервалах. Это обеспечивает повышенную эффективность мощности передачи и снижение помех. Поддерживаются обе конфигурации — на основе сверхширокополосной связи и с поддержкой узкополосной связи (NBA) — в целях совместного использования каналов UWB и O-QPSK. Определяются различные режимы измерения дальности «один к одному» и «один ко многим» с возможностями применения последовательностей фрагментов с чередованием и без чередования в зависимости от требований к задержке и мощности.

Измерения физических параметров с помощью радаров в сверхширокополосной связи

Для измерения физических параметров в сверхширокополосной связи применяются новые форматы пакетов SENS, специальные формы импульсов с минимальными боковыми лепестками и стандартизированные интерфейсы передачи данных CIR. В число приложений входят распознавание движений, мониторинг признаков жизни и картографирование окружающей среды. Для повышения точности используется стыковка частот внутри пакетов или между пакетами с назначением перекрывающихся каналов. С помощью троичных кодов и предустановленных маркеров синхронизации в импульсах повышается разрешение и улучшается разделение объектов.

Радиомодули пробуждения

Радиомодули пробуждения используют специальные пакетные сигналы сверхширокополосной связи с интервалами в несколько миллисекунд, чтобы пробуждать устройства, находящиеся в энергосберегающем режиме. Сообщения пробуждения состоят из синхронных импульсов, кодируемых со стартовым битом и идентификатором конечного устройства, при этом для двоичного представления используется позиционная модуляция. Для достижения оптимального баланса между временем задержки и энергопотреблением система изменяет количество повторений синхронизации, поддерживая периоды пробуждения от 10,25 до 102,5 мс.

Сверхширокополосная связь с низким энергопотреблением (LE-UWB)

Технология LE-UWB обеспечивает простую и эффективную связь на основе обязательной амплитудной манипуляции (OOK) и дополнительной пакетно-позиционной модуляции (BPM). В обоих видах модуляции применяются последовательности импульсов на уровне чипа с частотами до 245,76 МГц и скоростями передачи данных от 5 до 20 Мбит/с. Короткие символы не требуют генерирования ВЧ-несущей, поэтому технология LE-UWB пригодна для приложений интернета вещей с ограниченной мощностью и малым временем задержки.

Новые требования к испытаниям на физическом уровне

Усовершенствованные функции сверхширокополосной связи предъявляют новые требования к испытаниям, включая ограничения точности формы импульса с помощью масок временной области и кросс-корреляции. В стандарте также описываются дополнительные испытания физического уровня узкополосной связи на основе O-QPSK, динамической адаптации скорости передачи данных и соответствия импульсов измерений физических параметров. Эти испытания соответствуют стандартам IEEE, а также требованиям регулирующих и сертифицирующих органов, таких как FiRa, CCC и CSA.

Маска спектральной плотности мощности передачи (PSD) в O-QPSK

Передача сигналов с модуляцией O-QPSK в целях миллисекундного измерения дальности с поддержкой узкополосной связи (NBA) должна соответствовать конкретным предельным значениям спектральной плотности мощности. Спектральная плотность мощности передачи измеряется в полосе разрешения 100 кГц, при этом требуется относительное снижение –20 дБ более ±3,5 МГц от несущей частоты. Согласование символов и несущей частоты должно удовлетворять строгим допускам ±20 млн−1, чтобы гарантировать когерентную работу с физическими уровнями сверхширокополосной связи.

Решения для испытаний сверхширокополосной связи

Контрольно-измерительные приборы, такие как CMP200 и R&S®ATS800R , поддерживают разработки сверхширокополосной связи на всех этапах — от ранних исследований и проектирования чипсетов до подтверждения соответствия стандартам, производства и сертификации. С помощью этих приборов можно проводить параметрические испытания, верификацию угла прихода сигнала, валидацию импульсов измерения физических параметров и определение эфирных рабочих характеристик.