Coexistência de serviços de 5G e satélite na banda C

Os planos de atribuição de frequências estão sendo discutidos nos EUA e na Europa para que seja aberta a banda C inferior para aplicações de 5G. Essa porção do espectro fornece 5G com mais banda larga do que as convencionais bandas de frequência móvel inferiores e é contígua, enquanto a banda C está, na verdade, sendo usada por downlinks de satélite para estações terrestre de satélites (SES).

A atribuição de frequências é decidida a nível nacional. Dessa forma, a última geração é retratada como exemplo para a Alemanha e os EUA. (GSA, 2019).
A atribuição de frequências é decidida a nível nacional. Dessa forma, a última geração é retratada como exemplo para a Alemanha e os EUA. (GSA, 2019).
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Contexto

A banda C oferece cobertura de zonas continentais e é atribuída a serviços de satélite fixos (FSS). A atribuição de frequências para downlink nos EUA é entre 3,7 e 4,2 GHz e na Europa é entre 3,4 e 4,2 GHz. A banda C é ideal para suportar telecomunicações e serviços de transmissão em áreas rurais e marítimas, onde a infraestrutura terrestre é escassa ou não existe. Outra vantagem da banda C é a baixa vulnerabilidade à atenuação causada pela chuva, o que a qualifica para links estáveis em áreas tropicais. Além disso, os serviços da banda C são essenciais em emergências e recuperações após desastres. No entanto, compartilhar o mesmo espectro de frequências (veja a Figura 1) com outras partes provoca interferência (veja a Figura 2) nos serviços existentes. No downlink, a interferência pode levar os blocos de baixo ruído (LNB) à saturação. Os filtros não podem ser aplicados aos sistemas receptores existentes de estações terrestres fixas e móveis. O sinal recebido, atenuado pelo deslocamento de até 36.000 km de uma órbita geoestacionária à terra, é fraco de qualquer forma e não pode mais ser detectado. Embora os limites regulamentares forneçam diretrizes para um planejamento de rede celular, eles não podem garantir que as ondas não irradiem para uma faixa mais ampla do que a prevista.

Cenário de interferência em potencial
Cenário de interferência em potencial
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Sua tarefa

Para garantir a coexistência livre de problemas dos serviços de 5G e por satélite na banda C, cenários de interferência no componente e no nível de sistema precisam ser testados para identificar os limites de desempenho. Na parte regulamentar, a potência isotrópica radiada equivalente (EIRP) das estações vizinhas precisa ser definida e qualquer emissão fora de banda deve ser identificada. Em vez do EIRP para estações de base legadas, o valor da potência irradiada transmitida (TRP) será usado para sistemas de antena ativos, como em redes 5G.

A solução da Rohde & Schwarz

Cenários de coexistência na camada física

Para simular em laboratório cenários de interferência complexos, o gerador de sinal vetorial R&S®SMW200A é a solução ideal. Ele fornece diversas formas de onda 5G predefinidas. Além disso, mais formas de onda 5G New Radio podem ser projetadas. Normalmente, um sinal de DVB-S2 é usado como um sinal de satélite e pode ser gerado com o R&S®SMW200A. Além da geração de sinais de 5G de bordo e de satélite, o software de simulação R&S®WinIQSIM2™ possibilita projetar esses sinais no PC. Os sinais projetados podem, então, ser transferidos do PC para o R&S®SMW200A como um instrumento de destino. Os dois caminhos de RF no R&S®SMW200A tornam esse gerador de sinal perfeito para fornecer o sinal de satélite junto com o sinal de 5G. Essa configuração pode ser usada para estimular um DUT e simular a influência do sinal de 5G na recepção de DVB-S2. O R&S®SMW200A também é a escolha ideal para outras formas de sinal de satélite que podem ser geradas usando o recurso de gerador de formas de onda arbitrário. Diferentes tipos de ruído e atenuação podem ser adicionados de acordo com a conveniência.

A influência do sinal de 5G no sinal de DVB-S2 pode ser analisada de diversas formas.
A influência do sinal de 5G no sinal de DVB-S2 pode ser analisada de diversas formas.
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Simulação do impacto em um sinal de DVB-S2 em tempo real

Se você precisar de um especialista para gerar sinais de broadcast em tempo real, use o centro de teste de transmissão R&S®BTC. Mesmo os fluxos de transporte MPEG-2 em tempo real podem ser lançados nesse instrumento a partir de uma fonte externa, ou seu gerador de fluxo de transporte interno pode ser usado para transmitir conteúdo em tempo real, o qual será, então, modulado de acordo com o padrão DVB-S2. Esse sinal de DVB-S2 com o conteúdo de vídeo ou de dados pode ser decodificado por modems. Além disso, sinais de interferência podem ser adicionados ao sinal de DVB-S2 desejado. Os sinais desejados e não desejados podem ser combinados internamente no nível I/Q ou externamente na RF. O uso dos geradores de sinal R&S®SMW200A e R&S®BTC reúne dois especialistas: o R&S®SMW200A é perito no sinal de 5G e o R&S®BTC é especializado em fornecer sinais de broadcast de DVB-S2 com conteúdo em tempo real.

Análise de emissões fora de banda e de espectro

O analisador de espectro de ponta R&S®FSW é ideal para demodular os sinais de 5G e satélite e analisar detalhadamente o impacto nos dois sinais ou apenas em um deles. O instrumento apresenta máscaras de espectro que podem ser usadas para medir os sinais de RF e garantir que eles estejam de acordo com as emissões fora de banda e de espectro definidas. A Figura 3 mostra os sinais de DVB-S2 e de 5G medidos com o R&S®FSW.

Outlook

O número de frequências é interessante para 5G acima de 6 GHz. O aparecimento dos cenários de coexistência de 5G é previsto nas bandas de satélite Ka, Q e V. Os instrumentos da Rohde & Schwarz já são compatíveis com as bandas de frequências e tecnologias de transmissão relevantes.

Resumo

Graças à variedade de instrumentos e tecnologias disponíveis, a coexistência de sinais de 5G e satélite pode ser facilmente simulada e testada. Isso permite que as autoridades reguladoras, os provedores de serviços de redes de satélites e os engenheiros de telecomunicações economizem bastante tempo e se concentrem apenas em testar adequadamente os sistemas receptores, as estações base e os componentes. A Rohde & Schwarz torna a simulação de cenários complexos de coexistência mais rápida e simples do que nunca.

Benefícios

  • Configuração rápida e fácil de cenários complexos de interferência
  • Cobertura completa de banda C com o R&S®SMW200A
  • Cenários de interferência definidos pelo usuário com o máximo de flexibilidade no R&S®SMW200A
  • Solução R&S®BTC exclusiva para transmissão de conteúdo de áudio e vídeo em tempo real com DVB-S2/S2X
  • Compatível com os requisitos futuros de teste de coexistências e interferências