Coexistence des services 5G et satellite dans la bande C

Des plans de répartition des fréquences sont en cours de discussion aux États-Unis et en Europe pour ouvrir la bande C inférieure aux applications 5G. Cette partie du spectre propose la 5G avec plus de bande passante que les bandes de fréquences mobiles inférieures classiques et est contiguë, alors que la bande C est actuellement utilisée pour les liaisons descendantes par satellite vers les stations terrestres par satellite (SES).

La répartition des fréquences est décidée au niveau national. Par conséquent, les technologies de pointe en Allemagne et aux États-Unis en sont les exemples. (GSA, 2019).
La répartition des fréquences est décidée au niveau national. Par conséquent, les technologies de pointe en Allemagne et aux États-Unis en sont les exemples. (GSA, 2019).
Open Lightbox

Contexte

La bande C propose la couverture des zones continentales et est attribuée aux services satellite fixes (FSS). La répartition des fréquences pour la liaison descendante aux États-Unis s'étend de 3,7 GHz à 4,2 GHz et en Europe de 3,4 GHz à 4,2 GHz. La bande C est idéale pour la prise en charge des services de télécommunication et de radiodiffusion dans les zones rurales et maritimes, où une infrastructure terrestre est rare ou n'existe pas. Sa faible sensibilité aux problèmes d'atténuation par temps pluvieux est un autre avantage de la bande C, ce qui la qualifie pour des liaisons stables dans les zones tropicales. De plus, les services dans la bande C sont essentiels en cas d'urgences et suite à des désastres. Cependant, le partage du même spectre de fréquence (voir Figure 1) avec d'autres parties implique des interférences (voir Figure 2) pour les services existants. Dans la liaison descendante, des interférences peuvent amener les blocs de bruit faible (LNB) à saturation. Des filtres ne peuvent pas être appliqués dans les systèmes de réception existants des stations terrestres mobiles et fixes. Le signal reçu, atténué par une distance parcourue de 36 000 km depuis l'orbite géostationnaire jusqu'à la terre, est faible de toute façon et ne serait pas détectable. Bien que des limites réglementaires fournissent des lignes directrices pour la planification d'un réseau cellulaire, elles ne peuvent pas garantir que les ondes ne rayonnent pas dans une gamme plus large que prévu.

Scénario d'interférences potentielles
Scénario d'interférences potentielles
Open Lightbox

Votre tâche

Pour garantir une coexistence sans problème des services 5G et satellite dans la bande C, des scénarios d'interférences au niveau des composants et du système doivent être testés afin d'identifier les limites de performance. D'un point de vue réglementaire, la puissance rayonnée isotropique équivalente (EIRP) des stations voisines doit être définie et n'importe quelle émissions en dehors de la bande identifiée. À la place de l'EIRP pour les anciennes stations de base, la valeur de la puissance rayonnée émise (TRP) sera utilisée pour des systèmes d'antennes actives tels que la 5G.

Solution Rohde & Schwarz

Scénarios de coexistence sur la couche physique

Afin de simuler des scénarios d'interférences complexes en laboratoire, le générateur de signaux vectoriels R&S®SMW200A est la solution idéale. Il fournit un nombre de formes d'ondes 5G prédéfini, et des formes d'ondes 5G New Radio peuvent être créés. Typiquement, un signal DVB-S2 est utilisé comme signal satellite et peut être généré avec le R&S®SMW200A. En plus de la génération de la 5G embarquée et du signal satellite, le logiciel de simulation R&S®WinIQSIM2™ permet de concevoir de tels signaux sur PC. Ces signaux conçus peuvent alors être transférés du PC vers le R&S®SMW200A en tant qu'instrument cible. Les deux trajets RF dans le R&S®SMW200A rendent ce générateur de signaux parfaitement adapté à la fourniture du signal satellite le long du signal 5G. Cette configuration peut être utilisée pour simuler un dispositif sous test et simuler l'influence du signal 5G sur la réception DVB-S2. Le R&S®SMW200A est également le choix idéal pour d'autres formes de signaux satellite qui peuvent être générés en utilisant la fonctionnalité de générateur de formes d'ondes arbitraires. Différents types de bruits et d'évanouissement peuvent être ajoutés.

L'influence du signal 5G sur le signal DVB-S2 peut être analysée de différentes manières.
L'influence du signal 5G sur le signal DVB-S2 peut être analysée de différentes manières.
Open Lightbox

Simulation de l'impact sur un signal DVB-S2 en direct

Si vous avez besoin d'un spécialiste pour la génération de signaux de radiodiffusion en temps réel, utilisez le centre de test de radiodiffusion R&S®BTC. Soit un flux de transport MPEG-2 peut être introduit en direct dans cet instrument depuis une source externe, soit son générateur interne peut être utilisé pour lire le contenu en direct, lequel est alors modulé en conformité avec le standard DVB-S2. Ce signal DVB-S2 avec des contenus données ou vidéos est déchiffrable par des modems. De plus, des signaux d'interférences peuvent être ajoutés au signal DVB-S2 recherché. Les signaux recherchés et non souhaités sont soit combinés en interne sur le niveau I/Q, soit ils peuvent être combinés en externe dans la RF. L'utilisation de deux générateurs de signaux, le R&S®SMW200A et le R&S®BTC, réunit deux experts : le R&S®SMW200A en tant que spécialiste des signaux 5G et le R&S®BTC en tant que celui qui fournit les signaux de radiodiffusion DVB-S2 avec du contenu en direct.

Analyse de spectre et émissions en dehors de la bande

L'analyseur de spectre haut de gamme R&S®FSW est votre solution lorsqu'il sert à démoduler les signaux 5G ou satellite et à analyser entièrement l'impact sur un signal ou sur les deux. L'instrument est doté de masques de spectre qui peuvent être utilisés pour mesurer les signaux RF et s'assurer que ceux-ci sont en conformité avec le spectre défini et les émissions en dehors de la bande. La Figure 3 montre des signaux DVB-S2 et 5G mesurés avec le R&S®FSW.

Outlook

Plusieurs fréquences sont intéressantes pour la 5G au-delà de 6 GHz. Des scénarios de coexistence de la 5G devraient apparaître dans les bandes Ka, Q et V satellite. Les instruments Rohde & Schwarz prennent déjà en charge les bandes de fréquences et les technologies d'émission concernées.

Conclusion

Grâce à la large gamme d'instruments et de technologies disponibles, la coexistence des signaux 5G et satellite peut être facilement simulée et testée. Cela permet aux autorités de la fréquence, aux fournisseurs de services de réseaux satellites et aux ingénieurs télécommunications de gagner du temps, leur permettant de se concentrer entièrement sur le test de leurs propres systèmes de réception, de stations de base et de composants. Rohde & Schwarz rend la simulation de scénarios de coexistence complexes plus rapide et plus simple que jamais.

Avantages

  • Configuration rapide et simple de scénarios d'interférences complexes
  • Couverture de la bande C en entier avec le R&S®SMW200A
  • Scénarios d'interférences paramétrables par l'utilisateur avec une flexibilité accrue sur le R&S®SMW200A
  • Solution unique R&S®BTC pour l'émission de contenus données et vidéos en temps réel avec DVB-S2/S2X
  • Prêt pour les futurs besoins de test de coexistence et d'interférences