Vérifier la performance radio des appareils IEEE 802.11be

Votre tâche

Le développement de la nouvelle génération des normes Wi-Fi bat son plein, comme le montre l'ébauche actuelle de la spécification IEEE 802.11be, qui a déjà été suffisamment définie sur la couche physique pour des implémentations spécifiques. Les générateurs et les analyseurs de signaux aident à ouvrir le monde du signal Wi-Fi 7 et permettent le test des modules et composants initiaux pour cette nouvelle norme.

La nouvelle génération de Wi-Fi. La dernière norme Wi-Fi IEEE 802.11ax a été définie pour améliorer l'efficacité et prendre en charge une gamme plus large de cas d'utilisation tels que les grands lieux où plusieurs appareils connectés sont actifs simultanément. Les pierres angulaires de la technologie incluent l'introduction de l'OFDMA, un espacement de sous-porteuse de 78,128 kHz, des intervalles de garde plus importants et un schéma de modulation 1024QAM aussi élevé que possible.

La nouvelle norme se focalise sur un flux de données élevé à faible latence pour des applications au sein des foyers, des bureaux et des usines.

Deux approches pratiques permettent d'améliorer le débit de données sur la couche de liaison physique : en appliquant des schémas de modulation plus élevés et avec une utilisation plus flexible du spectre de fréquence attribué, en particulier dans des environnements avec une densité élevée d'utilisateurs.

L'IEEE 802.11be intègre les deux approches et spécifie également des schémas MIMO plus élevés. La nouvelle norme est basée sur l'IEEE 802.11ax et suit constamment son approche. Par exemple, les bandes passantes du signal sont augmentées jusqu'à 320 MHz afin de tirer parti de la meilleure disponibilité du spectre dans la bande 6 GHz, de nouveaux schémas de modulation jusqu'au 4096QAM sont possibles avec une transmission parallèle possible de 16 flux de données. L'attribution de plusieurs blocs de fréquence (unités de ressources multiples, MRU) à un utilisateur permet une utilisation plus efficace d'un spectre et des connexions au point d'accès qui sont plus adaptés pour les clients avides de données.

La nouvelle norme introduira un fonctionnement multi-liaisons (MLO) qui regroupe plusieurs liaisons physiques afin d'améliorer le débit de données, la latence et la fiabilité.

Ces extensions permettent collectivement un débit extrêmement élevé (EHT) comme défini dans l'IEEE 802.11be, spécifiquement pour les normes IEEE.

L'IEEE 802.11be définit deux nouveaux formats d'unité de données de protocole de la couche physique (PPDU) avec un nouveau préambule afin d'assurer une application pour le long terme et une rétro-compatibilité. En plus des champs spécifiques à l'EHT pour les données de contrôle, chaque préambule contient quelques champs pour la rétro-compatibilité avec les normes IEEE 802.11 précédentes.

Les instruments doivent pouvoir gérer les nouveaux formats PPDU et répondre à des exigences physiques plus contraignantes.

Génération de signaux IEEE 802.11be

Une solution de génération de signaux IEEE 802.11be doit répondre à deux conditions : prendre en charge la bande passante de signal 320 MHz pour tous les modes de transmission EHT et avoir des capacités de génération de signaux 4096QAM dans la bande 6 GHz (5,925 GHz à 7,125 GHz). La performance EVM du générateur doit être inférieure à –50 dB lors du test d'amplificateurs de puissance et de récepteurs. Les générateurs de signaux vectoriels R&S®SMW200A (modèle de pointe) et le R&S®SMM100A (modèle de milieu de gamme)répondent à ces exigences.

Cela nécessite deux options : l'option de base Wi-Fi R&S®Sxx-K54 qui permet la génération de signaux conformément à l'IEEE 802.11a/b/g/n/j/p avec l'option supplémentaire R&S®Sxx-K147 qui intègre les nouvelles fonctionnalités pour l'IEEE 802.11be.

Configuration PPDU rapide et facile

Les signaux IEEE 802.11be peuvent être configurés en quelques étapes. Tout d'abord, sélectionnez le mode de transmission dans le séquenceur de blocs de trames, puis configurez le PPDU.

Comme mentionné précédemment, l'IEEE 802.11be introduit de nouveaux formats PPDU (EHT MU et EHT TRIG) qui contiennent les champs U-SIG et EHT-SIG spécifiques à l'IEEE 802.11be, avec les champs de formation et de signalisation existants. Certaines données de signalisation, incluant l'identifiant de la version PHY, sont pré-configurées. Les autres paramètres, tels que la direction de la liaison, le type PPDU, la couleur BSS, le STA-ID, le type MCS et le codage du canal peuvent directement et facilement être sélectionnés dans la fenêtre de configuration PPDU.

Les paramètres du menu pour l'attribution de l'unité de ressources et des canaux sont appliqués indirectement aux EHT-SIG et U-SIG. L'option IEEE 802.11be permet l'attribution d'unités de ressources multiples (MRU) à un utilisateur individuel.

Les unités de ressources peuvent avoir 242, 484 ou 996 sous-porteuses, qui déterminent combien de canaux peuvent être attribués à un utilisateur. L'index MRU définit les positions de l'unité de ressources au sein du canal.

Des gammes de fréquences spécifiques au sein de la bande passante du signal, occupées par des applications privilégiées, telles que des radars météorologiques, sont automatiquement exclues et non utilisées pour la transmission. Après avoir sélectionné la norme (première colonne), le menu de configuration peut être utilisé pour d'autres réglages.

Cartographie spatiale

Afin d'augmenter le débit des données, l'IEEE 802.11be spécifie jusqu'à 16 flux de données parallèles pour le SU-MIMO (16×16) et le MU-MIMO, jusqu'à huit stations simultanées et jusqu'à quatre flux de données pour chaque utilisateur. Les R&S®SMW200A et R&S®SMM100A calculent tous les flux de données avec les ressources embarquées, dont deux peuvent être délivrés simultanément sur les interfaces RF du R&S®SMW200A.

Analyse de signaux IEEE 802.11be

L'option de mesure R&S®FSx-K91BE ajoute les capacités IEEE 802.11be aux options de mesure IEEE 802.11a/b/g/n/p/ac/ad/ax/ay existantes, aux analyseurs de spectre et mesure de pointe R&S®FSW et de milieu de gamme R&S®FSV3000.

Deux approches pour paramétrer une analyse

L'une utilise le menu de configuration du format PPDU pour définir les signaux qui ne répondent pas à la norme, qui peuvent être intéressants dans les étapes précédentes de la normalisation.

Une approche plus pratique implique la démodulation auto et la détection auto, afin de configurer des paramètres tels que les longueurs EHT LTF (EHT long training field) et les intervalles de garde. Dans le mode de détection auto, l'analyseur est automatiquement configuré pour un signal IEEE 802.11be appliqué et liste les paramètres. L'attribution de l'unité de ressources, le schéma de codage et de modulation (MCS) et d'autres valeurs spécifiques à l'utilisateur peuvent également être définis dans les nouveaux champs du signal U-SIG (SIG universel) et EHT-SIG.

Les nouveaux schémas de modulation et de codage 4096QAM, ainsi que les bandes passantes du signal jusqu'à 320 MHz, imposent des exigences de qualité du signal plus élevées que par le passé. L'IEEE 802.11be nécessite un EVM maximal de –38 dB pour les PPDU multi-utilisateurs (EHT MU PPDU) et les PPDU basés sur déclenchement (EHT TB PPDU). L'analyseur devra typiquement pouvoir mesurer la précision EVM au moins en dessous de –48 dB avec une marge de sécurité de 10 dB. L'option R&S®FSW-B320 pour la bande passante d'analyse 320 MHz permet cela pour le R&S®FSW.