Wi-Fi 7 testing

Il mercato per la sesta generazione di Wi-Fi, IEEE 802.11ax, sta appena prendendo piede e le autorità di regolamentazione stanno aprendo lo spettro dei 6 GHz per il Wi-Fi 6E. Ma si sta già lavorando sulla prossima generazione, cioè lo standard IEEE 802.11be, conosciuto anche come Wi-Fi 7 o EHT (Extremely High Throughput).

L'obiettivo principale dello standard 802.11be è quello di aumentare la velocità di trasmissione effettiva dei dati (throughput) fino a decine di gigabit al secondo a bassa latenza, al fine di tenere il passo con le ultime tendenze delle applicazioni, come lo streaming video ad altissima definizione, la realtà virtuale o le applicazioni di realtà aumentata. Una rete Wi-Fi 7 lavorerà, in modo simile a quanto previsto con lo standard Wi-Fi 6E, nelle bande dei 2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz, con alcuni piccoli adattamenti sul piano della canalizzazione.

Gli elementi chiave per raggiungere un maggiore throughput sono una maggiore larghezza di banda del canale di 320 MHz, l'utilizzo di fino a 16 flussi spaziali e della modulazione 4096QAM. Queste caratteristiche avanzate sfidano le configurazioni oggi utilizzati per il test degli attuali apparati Wi-Fi. Rohde & Schwarz offre già soluzioni adatte al test di dispositivi e reti Wi-Fi 7.

Un throughput estremamente elevato non è gratis

La capacità di garantire velocità di trasmissione dati estremamente elevate è basata sull'utilizzo di canali più ampi, un maggior numero di flussi spaziali e di schemi di modulazione di ordine superiore. Tuttavia, tali miglioramenti sono ampiamente insufficienti per soddisfare i requisiti delle applicazioni future. Questo è il motivo per cui un paio di caratteristiche aggiuntive sono stata prese in considerazione per poter effettivamente raggiungere l'obiettivo. Tra queste vi sono l'assegnazione di più unità di risorse (RU) per utente, il processo HARQ ottimizzato, il funzionamento multi-link su tutte le bande, e diversi tipi di operazioni coordinate da parte di punti di accesso multipli. Per l'uso efficiente del nuovo spettro nella banda a 6 GHz, caratteristiche come le unità di risorse multiutente (MRU) e il preamble puncturing sono di grande importanza. Tali caratteristiche aggiungono un nuovo livello di complessità e richiedono soluzioni di test innovative.

Key technology elements of the Wi-Fi 7 standard

The 6 GHz band provides a limited number of 320 MHz channels, with only two overlapping channels in Europe and six in North America, for example. However, now that the 6 GHz band is free for license exempt use, it is now possible to fully leverage the power of Wi-Fi 7. The availability of 160/320 MHz wide channels and the preamble puncturing introduced in Wi-Fi 6 will become increasingly important.

In this context, the introduction of multiple resource units (MRU) becomes relevant to more efficiently use spectrum resources. The optional feature of the next higher modulation scheme, 4096QAM, allows for higher data throughput under optimal radio conditions (high signal to noise ratio), making it most suitable for short range communication between Wi-Fi devices.

MLO will be introduced in different variations. Generally, a multi link device (MLD) can simultaneously establish and operate multiple links on different channels. This improves overall throughput, latency and reliability, especially in a busy radio environment. For this purpose, the MAC layer is divided into upper and lower sublayers: the upper sublayer handles functionalities common across all links, while the lower sublayer handles link specific functionalities.

Depending on the radio capabilities of the MLD, two modes of operation are defined:

• Simultaneous transmit and receive (STR)
• Non simultaneous transmit and receive (NSTR)

Specific operational models are defined for mobile, battery powered devices with limited radio capability. These models include the enhanced multi link single radio (EMLSR) mode for STAs and NSTR mobile AP MLD operation.

Le vostre sfide di test 802.11be

Lo standard 802.11be definisce già vari test da effettuare su ricevitori e trasmettitori, come quelli relativi a EVM, potenza di trasmissione, emissioni nello spettro e sensibilità. Per esempio, la modulazione 4096QAM richiede capacità di generazione del segnale per trasmettere segnali con una distorsione molto bassa su una larghezza di banda fino a 320 MHz, nonché analizzatori di spettro con la larghezza di banda di analisi in grado di operare con un EVM residuo molto basso. Caratteristiche avanzate come l'assegnazione multi-RU nel funzionamento multiutente estenderanno la domanda di soluzioni di test con segnalazione, permettendo la verifica di parametri come l'errore di temporizzazione, l'errore di tono inutilizzato e la regolazione della potenza di trasmissione. Questi requisiti possono essere difficili da soddisfare, in quanto richiedono soluzioni di misura e collaudo innovative.

High-performance Wi-Fi 7 test solutions

Rohde & Schwarz continuously enhances its wireless test portfolio to support the latest technological innovations. We are dedicated to offering a comprehensive range of solutions for Wi-Fi AP testing and Wi-Fi STA testing:

• RF components
• Chipsets
• Modules
• Devices

Our solutions span all application layers, from RF and signaling testing to end to end data application testing.