Rohde & Schwarz / IEEE 802.11ax »Großes Potential für die Messtechniker«

Kishore Kumar, Rohde & Schwarz: »In der Rohde-&-Schwarz-Testlösung für 802.11ac sind bereits Messmöglichkeiten für WLAN-1024QAM – und damit auch für 802.11ax – enthalten.«

Als Spezialist für Kommunikationsmesstechnik und Mitglied im IEEE-Standardisierungsgremium begleitet Rohde & Schwarz von Beginn an die Entwicklung des geplanten WLAN-Standards 802.11ax. Im Interview spricht Kishore Kumar über das Potential des noch im Entwurf befindlichen Standards.

electronica daily: Der geplante WLAN-Standard 802.11ax setzt auf einer im Vergleich zu bisherigen Standards wesentlich komplexeren Technik auf und soll einen deutlich höheren Datendurchsatz ermöglichen. Welche messtechnischen Herausforderungen bringt 802.11ax mit sich?

Kishore Kumar, Spezialist für den Bereich WiFi Market und Device Production von Rohde & Schwarz: Ziel des 802.11ax-Standards ist es, mit High Efficiency Wireless, kurz HEW, das Benutzererlebnis und die Netz-Performance in dicht belegten Netzen im 2,4- und 5-GHz-Bereich zu verbessern. Dabei soll sich der durchschnittliche Durchsatz pro Station in einem Szenario mit dichter Belegung mindestens vervierfachen. Gleichzeitig soll der Wirkungsgrad pro Station gleich bleiben oder sich verbessern. Die Rückwärtskompatibilität oder Koexistenz mit Legacy-802.11-WLAN-Standards soll dabei ebenfalls erhalten bleiben. Um diese Ziele zu erreichen, setzt der 802.11ax-Standard die Multi-User-Technologie ein – und zwar sowohl in Form von Multi-User-MIMO als auch von OFDMA im Downlink und Uplink für bis zu acht Antennen. Eine so hohe Anzahl von Antennen im MIMO-Betrieb bringt natürlich eine ganze Reihe messtechnischer Herausforderungen mit sich. So sind beispielsweise Fehlervektor, Leistung, Ausstrahlung im Uplink und Durchsatz wichtige Faktoren. Beim Einsatz der OFDMA-Technologie mit einem Modulationsverfahren höherer Ordnung wie 1024QAM müssen beim Testen Fehlervektor, Frequenz- und Timing-Fehler im Auge behalten werden. Weitere Herausforderungen von 802.11ax sind auf Triggern basierende Stationstests sowie Access Points bei Empfängertests in Sachen Paketfehlerrate.

Sind aktuell verfügbare Messgeräte in der Lage, die neuen Herausforderungen zu meistern oder wird neues Equipment gebraucht?

In vielen Fällen lassen sich 802.11ax-Tests bereits mit bestehenden Produkten durchführen. Entwickler brauchen Vektorsignalanalysatoren mit hoher Performance und einem Fehlervektor von mindestens -50 dB sowie einen Hochleistungs-Vektorsignalgenerator mit der Möglichkeit, Signale in Echtzeit zu erzeugen. Um 802.11ax-Geräte sowohl auf MAC- als auch auf IP-Ebene zu analysieren, sind außerdem hochgenaue (0,1 dB) Leistungssensoren und Geräte für die Signalemulation erforderlich. In der Fertigung müssen One-Box-Testlösungen den MIMO- und Multi-DUT-Betrieb unterstützen, um dadurch die Testzeiten zu verringern, die Effizienz zu steigern und die Produktionskosten zu senken. Wir sind mit unserer breiten Palette an Produkten und Lösungen gut auf die Herausforderungen vorbereitet, die sich bei den Tests sowohl in der Forschung und Entwicklung als auch in der Fertigung 802.11ax-basierter Geräte ergeben.

Mit steigender Performance der Messgeräte steigt normalerweise auch deren Preis. Wird 802.11ax zur teuren Angelegenheit für die Kunden?

Nun, 802.11ax ist ein Funkstandard bei sehr hohen Frequenzen. Messtechnik ist in diesem Bereich in der Regel etwas teurer. Wir gehen aber davon aus, dass – wenn sich der Standard weiter verbreitet – Volumeneffekte zu deutlichen Preisreduzierungen führen werden. Natürlich spielt auch der Umfang an Messmöglichkeiten und die benötigte Präzision eine große Rolle bei der Preisgestaltung. 

Wer sind derzeit die wichtigsten Teilnehmer, die dem Markt Impulse geben?

Zur Zielgruppe zählt das komplette WLAN-Ökosystem wie zum Beispiel Halbleiterunternehmen, Hersteller von Baugruppen, Mobiltelefonen und Tablets sowie Anbieter von Routern und Access Points. WLAN ist heute in nahezu jedem Mobilfunkendgerät verbaut. Gleichzeitig benötigen die Kunden immer mehr Datenvolumen im Mobilfunknetz. Deshalb suchen zum Beispiel Betreiber von Hotspot- und WLAN-Netzen wie AT&T, Boingo oder SwissCom Wege, um das Netz zu steuern und das Spektrum effizienter zu nutzen. Das gilt auch für Kabelnetzbetreiber, die WLAN-Hotspots installieren und Kabelmodems mit installiertem WLAN zur Verfügung stellen. 

Das sieht nach reichlich Potential für die Messtechnikbranche aus…

Wir erwarten, dass sich 802.11ax schneller als vorherige Standards durchsetzen wird, weil sich damit das Spektrum in bereits dicht belegten Frequenzbereichen effizienter nutzen lassen wird. Daher sehen wir für die Messtechnikbranche auch großes Potential, wenn das WLAN-Ökosystem den Standard einführt. 

Welche Lösungen bieten Sie bereits jetzt für den neuen Standard?

Die 802.11ax-Spezifikation befindet sich noch im Entwurfsstadium. Wir verfolgen die Entwicklung und tauschen uns mit den wichtigsten Akteuren der Branche aus. Momentan bieten wir universell verwendbare Geräte an, die beispielsweise die spektrale Maske und Leistung messen können. Darüber hinaus sind in der Rohde-&-Schwarz-Testlösung für 802.11ac bereits Messmöglichkeiten für WLAN-1024QAM enthalten. 

Das Interview führte Nicole Wörner, Markt&Technik