Анализ сигналов MIMO 5G FR1 с помощью R&S®NRQ6 и R&S®VSE

Измерительная задача

При проектировании базовых станций 5G необходимо решить сложную задачу измерения разности фаз между уровнями MIMO. Это измерение и его анализ легко выполнить с помощью частотно-избирательного датчика мощности R&S®NRQ6 и ПО анализа сигналов R&S®VSE.

Решение компании Rohde & Schwarz

Устройство R&S®NRQ6 основано на архитектуре приемника. Оно может выполнять измерения мощности с ограниченной полосой частот на выбранном канале передачи данных. Этот датчик работает в диапазоне частот от 50 МГц до 6 ГГц вплоть до уровней –130 дБмВт. В данном случае датчик R&S®NRQ6 захватывает сигнал MIMO как автономный входной ВЧ-каскад. Он передает I/Q-данные в ПО R&S®VSE для постобработки.

ПО анализа сигналов RS®VSE использует обширный опыт и возможности компании Rohde & Schwarz для анализа сигналов на ПК и готово к работе в облачных средах. В данном случае настоятельно рекомендуется использовать опции R&S®VSE-K144 и R&S®VSE-K146. Опция R&S®VSE-K144 предназначена для анализа восходящего и нисходящего сигналов 5G NR на каждом уровне с охватом всех полос пропускания несущих от 5 МГц до 100 МГц и различных форматов модуляции от QPSK до 256QAM.

С помощью опции R&S®VSE-K146 производится демодуляция I/Q-данных и формируются результаты анализа. Это позволяет выполнять измерения MIMO 8x8 для нисходящего сигнала 5G. Дополнительными преимуществами этой установки являются демодуляция сигналов MIMO, измерение разности фаз между антеннами и определение характеристик формирования диаграммы направленности. Также поддерживается большое количество других измерений 5G:

• EVM
• Диаграмма сигнального созвездия
• I/Q-смещение
• Дисбаланс усиления
• Квадратурные искажения
• Погрешность центральной частоты (погрешность тактовых импульсов символов)
• Сводный список распределения
• Результаты декодирования канала
• Усреднение по нескольким измерениям

Измерительная установка

В измерительной установке используется принцип основного и вспомогательных устройств. Установка состоит из одного датчика мощности R&S®NRQ6, выступающего в качестве основного устройства, и четырех датчиков мощности R&S®NRQ6, выступающих в качестве вспомогательных устройств для захвата четырех фазокогерентных сигналов MIMO. Все датчики мощности R&S®NRQ6 в этой конфигурации управляются через локальную сеть и требуют питания через Ethernet (PoE+).

Основной датчик R&S®NRQ6 подает три сигнала на все вспомогательные устройства:

• Сигнал запуска для синхронного сбора данных
• Идентичные тактовые сигналы
• Сигнал связи для гетеродина (LO)

Количество вспомогательных устройств зависит от количества уровней MIMO. Каждое вспомогательное устройство захватывает поток данных от ИУ на одном уровне MIMO. Затем ВЧ-сигнал преобразуется с понижением частоты в модулирующий сигнал, и R&S®VSE получает доступ к I/Q-данным для постобработки.

Внимание! Все подключения основного устройства к вспомогательным устройствам должны быть симметричными. Это означает, что длины кабелей для внешнего запуска, тактового генератора и гетеродина должны быть одинаковыми.

Заключение

Эта мощная установка позволяет одновременно анализировать до восьми уровней MIMO. R&S®VSE обеспечивает подключение всех датчиков мощности R&S®NRQ6 по локальной сети, а R&S®NRQ6 предоставляет программному обеспечению R&S®VSE фазокогерентные I/Q-данные для анализа сигналов. Обработку данных выполняет ПО R&S®VSE, которое также выдает данные о разности фаз между уровнями MIMO.