Wi-Fi 8テスト

Wi-Fi 8規格の概要

IEEE 802.11bnでは、IEEE 802.11beで確立された主要な物理層パラメータがそのまま維持されます。これらのパラメータには、1～7.25 GHzの対応周波数範囲、最大320 MHzのチャネル帯域幅、最大4096値のQAM変調方式が含まれます。

新しい超高信頼性と性能目標を達成するために、IEEE 802.11bnは以下のようなPHY層の拡張を導入しています。

• 分散リソースユニット（DRU）と長距離強化（ELR）PPDUによる、アップリンク送信パワーの向上と接続信頼性の強化。
• 変調／コード化方式（MCS）の拡張と不均等変調（UEQM）による、S/N比感度ギャップの縮小とビームフォーミング性能の向上。

MAC層には、Wi-Fi 8により、スペクトラム利用の効率化と電力管理の最適化を目的とした新機能と改善が追加されています。

• 動的サブバンド動作（DSO）、非プライマリチャネルアクセス（NPCA）、動的帯域幅拡張（DBE）による、を柔軟かつ効率的なスペクトラムリソースの活用。
• 動的省電力（DPS）による、リンクリスニング時の消費電力の削減。

さらに、協調型アクセスポイント動作とシームレスモビリティードメイン（SMD）BSS機能をサポートする高度なMAC機能の導入により、複雑な展開環境でもスムーズな切り替えを実現し、ネットワーク効率を向上させます。

Wi-Fi 8の技術要素

Wi-Fi 8（IEEE 802.11bn）は、Wi-Fi 7を基盤として構築され、信頼性、効率、シームレスなモビリティーを新しい水準に引き上げます。新しいPHY層およびMAC層テクノロジーを連携させることで、通信距離の延長、スペクトラムの効率的な活用、遅延の低減、高密度環境での協調型アクセスの実現を可能にし、超高信頼性（UHR）性能を達成するための基盤を築きます。

これらのテクノロジーには、以下が含まれます。

• 分散リソースユニット（DRU）は、小型リソースユニット（RU）のアップリンク送信パワーを制約するパワースペクトラム密度（PSD）制限を克服します。DRUはトーンを広い帯域幅に分散させることで、各トーンの送信パワーを高め、アップリンクの通信距離と信頼性を向上させます。
• 長距離強化（ELR）は、アクセスポイント（AP）とステーション（STA）間のリンクバジェットの不平衡を解消します。2.4 GHzバンドのアップリンク／ダウンリンク伝送に加え、5 GHzおよび6 GHzバンドのアップリンク伝送もサポートします。ELRは20 MHz帯域幅で動作し、単一の空間ストリームを用いながら、周波数領域全体にわたり52トーンRUを4倍に複製することで、到達範囲と堅牢性を拡張します。
• 変調／コード化方式（MCS）の拡張は、より正確なリンクアダプテーションと高いスループット性能を実現します。Wi-Fi 7は7種類の変調方式と4つのコードレートをサポートしていますが、一部の組み合わせは使用されておらず、特定のMCSレベル間に3 dBを超えるSNR感度ギャップが残されています。Wi-Fi 8では、これらのギャップを埋めるため、4つの新しいMCSレベルが導入されています。
• 非プライマリチャネルアクセス（NPCA）は、プライマリチャネルが占有されている場合に非プライマリの20 MHzチャネルを一時的に利用できるようにし、チャネルアクセスの柔軟性と全体容量を向上させます。
• 動的サブバンド動作（DSO）は、APとSTAの帯域幅能力差による不整合を解決します。802.11bnでは、APは現在の帯域幅外で動作しているSTAに対して動的に周波数リソースを割り当てられるようになり、スペクトラム利用率とスループットが最適化されます。
• シームレスモビリティードメイン（SMD）は、AP間の切り替え時の遅延とパケット損失を最小限に抑えます。STAは同一モビリティードメイン内でAP間を移動する際に接続状態を維持でき、連続した接続と低遅延のハンドオーバーを確保できます。
• マルチアクセスポイント協調（MAPC）は、AP間のネットワーク協調を強化し、遅延、信頼性、およびスループットを最適化します。サポートされる方式には、以下が含まれます。
  • 協調型ビームフォーミング（Co-BF）
  • 協調型空間再利用（Co-RS）
  • 協調型TDMA（Co-TDMA）
  • 協調型管理送信待機時間（Co-RTWT）
  • 協調型チャネル推奨（Co-CR）

Wi-Fi 8テストの課題の解決

IEEE 802.11bn規格では、802.11be（Wi-Fi 7）で定義された物理層テスト要件が維持されています。そのため、エラーベクトル振幅（EVM）、送信パワー、スペクトラムエミッション、レシーバー感度を含む確立済みのテストパラメータは引き続き適用可能です。4096-QAM変調への移行により、（1）最大320 MHzの帯域幅できわめて歪みの少ない信号を生成可能な信号発生器、（2）対象信号に一致する解析帯域幅と超低残留EVM性能を備えたスペクトラム・アナライザが引き続き強く要求されます。

MAC層では、非プライマリチャネルアクセス（NPCA）、動的サブバンド動作（DSO）、動的帯域幅拡張（DBE）、動的省電力（DPS）などの機能が、以前のWi-Fi世代のマルチリンク動作（MLO）やプリアンブルパンクチャリングと組み合わされることで、高度なシグナリングテストソリューションへの要求が大幅に増大します。

これらの新しい要件により、テストはより複雑化および多様化し、Wi-Fi 8の製品サイクルにおける初期設計からコンプライアンステスト、さらにフィールド検証に至るまで、さまざま検証ニーズに対応可能な柔軟かつ高性能なテストシステムの導入が不可欠です。

高性能なWi-Fi 8テストソリューション

ローデ・シュワルツのWi-Fi 8テストソリューションは、RFの特性評価、検証、認証、さらにはエンドツーエンドの性能テストに対応する包括的な機能を提供します。弊社のポートフォリオは、初期のコンポーネント／チップセット設計から最終的な検証およびコンフォーマンステストに至るまでの開発プロセス全体、さらに製造テストをサポートします。

また、RFおよびシグナリングテストからエンドツーエンドのデータ／アプリケーション性能テストに至るまで、すべてのアプリケーション層に対応しています。これらの機能は、以下のような市場をリードするノンシグナリングテストフレームワークによってさらに補完されます。

• チップセットのフル統合テストおよびサポート
• クラス最高のテストオートメーション（研究開発から製造にわたるワークフローに対応）

上記のソリューションを組み合わせることで、検証時間の短縮、テスト精度の向上、シームレスな拡張が可能となり、Wi-Fi 8の性能および信頼性の要求を満たすことができます。