Ressonância de canal 5G

A necessidade de uma largura de banda maior e, portanto, taxas de transferência maiores para o 5G fazem com que seja necessário adotar frequências de portadora significativamente maiores se comparadas às implantações de rede celular atuais abaixo de 6 GHz.

O espectro discutido em diversos projetos de pesquisa atualmente varia de 6 GHz para mais de 60 GHz. Toda a indústria precisa aprender como os sinais presentes nas bandas de alta frequência emergentes com larguras de banda muito largas se propagam através do canal de rádio. A ressonância de canal é um processo que permite a caracterização de um canal de rádio por meio da decomposição do caminho de propagação de rádio em seus componentes individuais de multicaminhos. As informações são essenciais para o desenvolvimento de esquemas robustos de modulação para a transmissão de dados através do canal.

Atualmente, alguns poucos estúdios de medição de canal abordam as bandas de frequência e ambientes específicos, mas a indústria ainda está longe de ser capaz de definir modelos de canal em frequências muito acima de 6 GHz. Sendo assim, as operadoras de rede móvel, institutos de pesquisa, universidades e outros players da indústria estão conduzindo campanhas de medição de canal extensas para definir modelos de canal para órgãos de padronização como o 3GPP.

Espera-se que as características de canal em frequência superiores sejam diferenciadas de forma clara das características em frequências tradicionais de até 6 GHz:

  • A perda no trajeto é significativamente maior para que a formação de feixes altamente direcional seja necessária no domínio de onda milimétrica.
  • A absorção de água e oxigênio (por exemplo, chuva ou perda de umidade) devem ser levadas em consideração para bandas específicas abaixo de 70 GHz, acima de 100 GHz, e acima de um intervalo de 200 m.
  • A seletividade dos canais de rádio é muito mais rápida de modo que as tecnologias TDD tenham preferência.
  • A atenuação de grande parte dos obstáculos é mais forte, por exemplo, perda em vegetação, e também reflexões.
  • As condições de linha de visão (LOS) nem sempre pode ser garantida, sendo assim, as comunicações sem linha de visão (NLOS) são essenciais (e possíveis).

A solução de teste da Rohde & Schwarz para a ressonância de canal baseia-se no método de compressão de pulso. O gerador de sinal vetorial R&S®SMW200A transmite um sinal limitado por banda de frequência para um canal. O analisador de espectro e sinal R&S®FSW recebe e processa o sinal do canal e encaminha os dados de I/Q resultantes para o software de análise de dados. O software faz a correlação automática dos dados de I/Q recebidos com o sinal transmitido originalmente.

O sinal limitado por banda de frequência que foi transmitido baseia-se em uma sequência de pseudo-ruído especial (PN) com um comprimento máximo (sequência m). Isso resulta em um sinal de espectro de distribuição de sequência direta (DSSS) que permite um ganho de processamento adicional. A faixa dinâmica da configuração de medição aumenta significativamente, o que também beneficia a função de correlação automática. Este método pode ser usado somente quando o gerador (transmissor) e o analisador (receptor) fornecerem a capacidade de largura de banda necessária. O R&S®SMW200A e o R&S®FSW oferecem largura de banda de até 2 GHz, permitindo uma excelente resolução de tempo de ecos de até 0,5 ns.

A solução de teste de ressonância de canal da Rohde & Schwarz permite a medição direta da resposta de impulso do canal (CIR) no domínio temporal. O uso de instrumentos discretos permite a rápida medição CIR em toda a largura de banda, o que é muito mais rápido que uma configuração de teste baseada em um analisador de rede. O R&S®SMW200A e o R&S®FSW oferecem uma estabilidade de frequência de referência muito elevada, portanto, medições de perfil de atraso de potência podem ser realizadas sem a necessidade de sincronização, tornando esta solução de teste ideal para medições de canal em ambientes externos em um intervalo mais amplo.

A configuração de medição de ressonância de canal da Rohde & Schwarz fornece uma faixa dinâmica exclusiva devido à alta sensibilidade de recepção do analisador R&S®FSW, ao amplificador de potência de baixo ruído integrado, e ao ganho de processamento do método de ressonância de canal de espectro de distribuição de sequência direta (DSSS).

A Rohde & Schwarz, em cooperação com a Fraunhofer HHI, demonstrou essa ressonância de canal de forma bem-sucedida na Conferência e Exposição da Indústria NGMN.

Produtos para a ressonância de canal 5G

  • R&S®SMW200A

    Geração de um sinal limitado por banda de frequência baseado em um pseudo-ruído especial (PN)

  • R&S®FSW

    Faixa dinâmica exclusiva devido à alta sensibilidade de recepção e ao amplificador de potência de baixo ruído integrado

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