Быстрая проверка сигналов 5G в полевых условиях

Измерительная задача

5G, стандарт беспроводной связи следующего поколения, обеспечивает большую удовлетворенность конечных пользователей за счет предоставления новых приложений и услуг с исключительно высоким быстродействием и значительно лучшим показателем задержки. Интерес к развертыванию сетей 5G постоянно растет. Многие операторы уже запустили пробные сети.

Во время пробного периода для удобства эксплуатации поставщики инфраструктуры обычно используют анализатор спектра для измерения критических параметров нисходящего канала.

Сигнал нисходящего канала 5G

В соответствии со стандартом 3GPP имеется два основных частотных диапазона (FR1 и FR2). FR1 охватывает диапазон частот от 450 МГц до 7,125 ГГц, а FR2 — диапазон частот от 24,25 ГГц до 52,6 ГГц. Частоты для 5G в основном находятся ниже 40 ГГц. В частотной области блок сигналов синхронизации (SSB) состоит из 240 смежных поднесущих. Во временной области SSB состоит из четырех символов OFDM.

Появление SSB в слоте зависит от типа разноса поднесущих (SC). В таблице 2 показан разнос поднесущих в зависимости от типа. На рисунке 1 показаны последовательности SSB. SSB представляет собой сочетание SS и PBCH, тогда как для PSS, SSS и PBCH с соответствующим DM-RS используются другие символы.

Решение компании Rohde & Schwarz

Портативный анализатор спектра R&S®Spectrum Rider FPH весом всего 2,5 кг независимо от частотного диапазона поддерживает спектр частот вплоть до 31 ГГц, охватывающий самый широкий из возможных частотных диапазонов 5G. Однократной зарядки анализатору может хватить более чем на 6 часов работы. Базовая модель поддерживает измерения в рамках спектрального анализа, например, измерения занимаемой полосы частот (OBW), мощности канала, паразитных излучений и гармонических искажений. Это дает возможность быстро интерпретировать результаты измерений в рамках спектрального анализа. Современный анализатор R&S®Spectrum Rider FPH — это экономичный, интуитивно-понятный и надежный прибор. Он поддерживает функции мониторинга спектра, проверки ВЧ-схем, обнаружения источников помех и испытаний ВЧ-передатчиков. В режиме OBW анализатор R&S®Spectrum Rider FPH автоматически отображает занимаемую полосу частот сигнала нисходящего канала 5G.
На рисунке 2 занимаемая полоса частот составляет примерно 100 МГц, что соответствует указанной полосе пропускания канала 5G. Полоса пропускания захваченного блока SSB (сигнала SS/PBCH) также соответствует теоретическому значению, равному 7,2 МГц (240 поднесущих × 30 кГц разноса SC). На рисунке 3 показан сигнал нисходящего канала 5G во временной области. По признаку появления SSB он легко распознается как разнос SC типа C. В соответствии со стандартом теоретическая продолжительность интервала составляет 500 мкс и 33,3 мкс для каждого символа, что полностью соответствует передаваемому сигналу нисходящего канала. В заключение отметим, что с помощью легкого портативного анализатора спектра R&S®Spectrum Rider FPH можно быстро проверять передаваемые сигналы нисходящих каналов 5G в полевых условиях. Для решения этой задачи не нужны ни сложная схема измерения, ни специальные дорогостоящие опции.