Análise de sinal MIMO 5G NR

Sua tarefa

A avançada tecnologia de acesso via comunicações móveis 5G New Radio (NR) é voltada para as comunicações de banda larga móvel aprimorada (eMBB), as comunicações de latência baixa ultraconfiável (URLLC) e a conectividade IoT massiva (mIoT), a fim de atender aos setores verticais. Os sistemas de antena de saída múltipla e entrada múltipla (MIMO) massivos e a formação de feixes são, sem dúvida, duas promissoras tecnologias possibilitadas pelo 5G NR. Eles são os principais pré-requisitos e componentes fundamentais da instalação de 5G para aprimorar a experiência de usuário final, a capacidade e cobertura de rede e, por fim, contribuir para alta eficiência espectral. A vantagem de implementar a formação de feixes com base na tecnologia de Massive MIMO é que ela aumenta a potência dos feixes para o usuário de destino na direção desejada, enquanto reduz a potência do feixe para os usuários que não são o de destino, mas estão próximos.

Essa tecnologia eleva o nível do aprimoramento de eficiência de rede possibilitando o aumento do orçamento de link e a melhoria da prevenção e da rejeição de interferências. Para transmitir o sinal na direção desejada, a formação de feixes é necessária. Para isso, é preciso gerar o deslocamento de fase relativo de cada fluxo de sinal de entrada adjacente. O deslocamento de fase ou a diferença de fase introduzida deve ser constante para que o feixe gerado aponte com estabilidade para a direção desejada. A determinação da diferença de fase do sinal de entrada em cada camada de MIMO é fundamental para fazer uma avaliação comparativa da qualidade da formação de feixe gerada. É indispensável realizar as medições fundamentais dos sinais 5G transmitidos, como EVM, potência de transmissão e ACLR, em cada camada de MIMO. É sempre bom realizar tais medições em diferentes camadas de MIMO, de forma coerente, para garantir resultados de medição correlacionados. A aquisição simultânea e coerente de vários canais do sinal 5G também aumenta a eficiência da medição.

A solução da Rohde & Schwarz

O osciloscópio R&S®RTP ou R&S®RTO e o software explorador de sinal vetorial R&S®VSE formam, juntos, uma solução de teste fácil de configurar para realizar a análise de sinal de MIMO 5G NR devido ao front-end de alta aquisição de sinais e à capacidade de vários canais do R&S®RTP/R&S®RTO. O R&S®RTP é um sofisticado osciloscópio de quatro canais. Quando equipado com a interface I/Q digital R&S®RTP-K11, ele consegue realizar a conversão descendente e a redução de amostras do sinal FR1 capturado de MIMO 5G. A alta capacidade de amostras em uma taxa de amostragem de até 40 giga-amostras/s gera um registro de I/Q de comprimento maior, de até 80 mega-amostras.

Os dados I/Q de saída amostrados do R&S®RTP/R&S®RTO podem ser convenientemente pós-processados por uma ferramenta de análise pronta para uso, fornecida pelo R&S®VSE equipado com as opções R&S®VSE-K144 e R&S®VSE-K146. As opções R&S®VSE-K144 e R&S®VSE-K146, para realizar respectivamente a medição de canal único e de vários canais, permitem que seja mais fácil para o software R&S®VSE fornecer as medições paramétricas completas de RF, inclusive as de fase de cada camada de MIMO. Além disso, um resumo da formação de feixes de cada camada de MIMO fornece uma visão geral excelente da alocação de recursos de PBCH, PDSCH e CORESET, da porta de antena (AP) associada e das medições de fase correspondentes. O R&S®RTO com a interface I/Q digital R&S®RTO-K11 fornece uma econômica solução alternativa que abrange bandas de frequências 5G até a sub6.

Aplicação

A combinação do R&S®RTP-K11/R&S®RTO-K11 com a opção R&S®VSE-K144 abrange as tradicionais medições paramétricas de sinal de RF 5G NR em um único canal, como EVM, derivação de frequência, espectro de potência, nivelamento do sinal e constelação de sinal.

Adicionar a opção R&S®VSE-K146 a essa combinação permite medições no modo de vários canais. Isso significa que até quatro camadas de MIMO podem ser simultaneamente capturadas, medidas e passar por conversão descendente.

A opção R&S®VSE-K146 serve como suplemento à R&S®VSE-K144 com a medição de fase, a diferença de fase para a antena de referência e o resumo da formação de feixes da seguinte maneira:

“Fase de RS” mede a fase das portadoras, ocupada por vários sinais de referência (PDSCH, PDCCH etc.) em diferentes AP.

“Diferença de fase de RS” mede a diferença de fase de diferentes AP relacionadas a uma porta de antena de referência.

“Resumo da formação de feixes” mostra as características de fase de cada atribuição usada pelos sinais de referência específicos do equipamento de usuário (PDSCH, CORESET, CSI-RS, etc.) em formato numérico.

A captura de tela abaixo mostra uma visão geral das medições incluídas no R&S®VSE-K146.

Resumo

O R&S®RTP/R&S®RTO e o R&S®VSE atendem às necessidades de verificação de sinais de MIMO 5G NR. Devido à alta aquisição de sinais e aos recursos de vários canais do R&S®RTP/R&S®RTO, as camadas de MIMO e as características de sinal da formação de feixes podem ser analisadas de modo rápido e coerente.