Casos de uso y requisitos para realizar pruebas de banda UWB de nueva generación

Determinación de posición de vanguardia

La determinación de posición de banda ultraancha (UWB) de múltiples milisegundos al dividir los paquetes de determinación de posición en fragmentos RSF y RIF transmitidos en intervalos de milisegundos, mejora tanto la precisión como la eficiencia energética. Esto permite una mayor potencia de transmisión efectiva y una menor interferencia. Se admiten configuraciones basadas en UWB y asistidas por banda estrecha (NBA) lo cual permite la utilización híbrida de los canales UWB y O-QPSK. Se definen múltiples modos de determinación de posición uno a uno y uno a muchos, con opciones para secuencias intercaladas o no intercaladas en función de los requisitos de latencia y potencia.

Detección/radar UWB

Las funciones de detección UWB se habilitan por medio de nuevos formatos de paquetes SENS, formas de pulsos especializados con lóbulos laterales mínimos e interfaces de datos CIR estandarizados. Las aplicaciones incluyen detección de movimiento, monitoreo de signos vitales y mapeo del entorno. La precisión se mejora con la unión de frecuencia, ya sea dentro de un paquete o fuera de este, con asignación de canales superpuestos. El diseño de pulsos utiliza códigos ternarios, así como marcadores de sincronización predeterminados a fin de mejorar la resolución y la separación de objetos.

Radio de activación

Los radios de activación utilizan ráfagas de banda ultraancha (UWB) espaciadas en intervalos de milisegundos para activar dispositivos desde estados de bajo consumo de energía. Los mensajes de activación consisten en pulsos sincronizados codificados con un bit de inicio y una ID del dispositivo objetivo, por medio de la modulación de posición para la representación binaria. Al variar el número de repeticiones SYNC, el sistema equilibra tanto la latencia como el consumo de energía a fin de admitir periodos de activación entre 10.25 ms y 102.5 ms.

UWB de baja energía (LE-UWB)

LE-UWB permite comunicación eficiente y de baja complejidad mediante el uso obligatorio de la modulación por conmutación de amplitud encendido-apagado (OOK) y la modulación por posición de ráfaga (BPM) opcional. Ambas modulaciones utilizan patrones de pulsos a nivel de chips con velocidades de hasta 245.76 MHz, lo que permite velocidades de transferencia de datos entre 5 Mbps y 20 Mbps. Los símbolos son cortos y no requieren de generación de portadora de RF, lo que hace de la tecnología LE-UWB adecuada para aplicaciones de IoT con restricciones de potencia y de baja latencia.

Nuevos requisitos de prueba de la capa física

Las funciones de banda ultraancha (UWB) mejoradas requieren de nuevas condiciones de prueba, como por ejemplo restricciones en la precisión de la forma del pulso por medio de máscaras de dominio del tiempo y requisitos de correlación cruzada. Se introducen pruebas adicionales para las capas físicas de banda estrecha en función de O-QPSK, la adaptación dinámica de la velocidad de transferencia de datos, así como la conformidad del pulso de detección. Estas pruebas se alinean a los estándares del IEEE, así como a los requisitos regulatorios y de certificación para organismos como FiRa, CCC y CSA.

Máscara de densidad espectral de potencia (PSD) de transmisión O-QPSK

La transmisión O-QPSK en la determinación de posición de múltiples milisegundos asistida por banda estrecha (NBA) debe cumplir con límites específicos de densidad espectral de potencia (DEP). La densidad espectral de potencia de transmisión se mide con un ancho de banda de resolución de 100 kHz, que requiere una caída relativa de -20 dB por encima de ±3.5 MHz desde la frecuencia de portadora. La alineación del símbolo y de la frecuencia de portadora debe cumplir con tolerancias concisas de ±20 ppm, a fin de asegurar el funcionamiento coherente con las capas físicas de la banda ultraancha UWB PHY.

Soluciones para pruebas de banda ultraancha (UWB)

Instrumentos de T&M como el CMP200 y la R&S®ATS800R admiten el desarrollo de la banda ultraancha en todas las etapas, desde la investigación temprana y el diseño de chipsets hasta la conformidad, la producción y la certificación. Las funciones incluyen pruebas paramétricas, verificación del ángulo de llegada (AoA), validación del pulso de detección y caracterización «over-the-air» (OTA) del rendimiento.