O-RAN Radio Units (O-RU) tragen maßgeblich zum hohen Stromverbrauch von 5G-Netzen bei. Die Steigerung der Energieeffizienz von O-RUs, ohne auf wichtige Innovationen der O-RAN-Technologie verzichten zu müssen, stellt daher ein wichtiges Ziel dar.
Verfolgung schneller Datenlaständerungen von O-RUs mit dem R&S®RTO6 Oszilloskop: Die Leistung erhöht sich (grüne Kurve), wenn das 5G NR-Signal von SSB (geringe Datenlast) auf volle Zuteilung und TX umschaltet, um eine hohe Datenlast zu simulieren (oberes Diagramm).
Ihre Anforderung
Die Datenübertragung von 5G gilt zwar als wesentlich effizienter als bei 4G. Dennoch wird der Energieverbrauch wohl erheblich ansteigen, da Mobilfunknetze künftig auch viel größere Datenraten unterstützen müssen.
O-RUs sind mit etwa 60 bis 80 Prozent der bedeutendste Faktor beim Gesamtstromverbrauch von Funkzugangsnetzen (RAN). Das allgemeine Ziel ist die Optimierung der Energieeffizienz von O-RAN-Netzen, ohne auf O-RAN-Innovationen wie Cloudification und Disaggregation verzichten zu müssen. Außerdem muss ein solches energieeffizientes O-RAN den Netzteilnehmern eine unverändert hohe Dienstgüte (QoS) bieten.
Lösung von Rohde & Schwarz
Rohde & Schwarz hat in Zusammenarbeit mit VIAVI Solutions eine vollautomatische Testlösung zur Überprüfung der Energieeffizienz von O-RUs entwickelt. Diese Lösung basiert auf dem R&S®RTO6 Oszilloskop sowie dem TM500 O-RU-Tester von VIAVI und kann durch weitere Produkte von Rohde & Schwarz ergänzt werden.
Im Testaufbau emuliert der TM500 O-RU-Tester von VIAVI die DU, synchronisiert und konfiguriert die O-RU und bietet mehrere Testskripts zur Verifizierung der O-RU-Energieeffizienz bei verschiedenen Datenlasten. Mit Rohde & Schwarz Messtechnik können dann die dynamischen Geräteaktivitäten zusammen mit dem Stromverbrauch überwacht werden. Das R&S®RTO6 Oszilloskop ist das perfekte Werkzeug zur Verfolgung schneller Datenlaständerungen. Es lässt sich nahtlos mit der R&S®RT-ZC31 Stromzange und dem R&S®RT-ZHD07 Hochspannungs-Differenzialtastkopf koppeln. Je nach genauer Anwendung kann auch der hochdynamische R&S®RT-ZVC Leistungsmesskopf eine sinnvolle Ergänzung sein: Er verfügt über bis zu acht Spannungs- und acht Stromkanäle und eignet sich daher ideal zum Debuggen des Stromverbrauchs einzelner O-RU-Komponenten. Für zeitkorrelierte Leistungsmessungen, kombiniert mit einer HF-Signalqualitätsanalyse, können Sie das R&S®RTO6 mit der R&S®VSE Software einsetzen und ermitteln, wie sich Ihre O-RU in verschiedenen Szenarien schlägt.
Die R&S®NGP Netzgeräte sind eine hervorragende Wahl für die Stromversorgung einer O-RU. Sie liefern eine stabile Spannung an den Prüfling und messen den Gesamtstromverbrauch genau mit einer Zeitauflösung von 8 ms. Dadurch reduzieren sich die Komplexität des Aufbaus und der Platzbedarf im Rack oder auf dem Labortisch erheblich. Für eine detaillierte Analyse und Dokumentation können die Messdaten auch protokolliert werden.
Optional kann der R&S®FSVA Spektrumanalysator hinzugefügt werden, um O-RU-Sendereigenschaften wie den Fehlervektorbetrag (EVM) zu überprüfen.
Der komplette Testaufbau wird von der O-RU Test Manager Application von VIAVI gesteuert und schlüsselfertig automatisiert – Testfälle nach ETSI ES202706-1 V1.6.1 (2021-01) oder benutzerspezifische Testskripte können auf Knopfdruck ausführt werden.
Zeitkorrelierte Leistungsmessungen und HF-Signalqualitätsanalyse mit dem R&S®FSVA Signal- und Spektrumanalysator
Fazit
Die wirtschaftlichste Lösung zur Messung des Stromverbrauchs einer O-RU ist das Netzgerät. Es bietet auch eine hohe Messauflösung und -genauigkeit. Ein Oszilloskop mit Stromzangen und Spannungstastköpfen stellt eine weitere Option dar. Mit einem solchen Testaufbau können neben der Überwachung der Energiedynamik unter verschiedenen Lastbedingungen auch sehr kurze Impulse und Spitzen erfasst werden. Alle Tests lassen sich mit der O-RU Test Manager Application von VIAVI vollständig automatisieren. Die Lösung unterstützt die vordefinierten Fälle nach ETSI ES 202706-1 V1.6.1 (2021-01) und generiert benutzerspezifische Testskripts.
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