Erzeugen Sie OneWeb-konforme Signale für Empfängertests

Die OneWeb-Satellitenkonstellation stellt einen globalen Breitband-Datenzugang für nahezu alle Teilnehmer bereit. Über Teilnehmer-Endgeräte verbindet der Satellit entfernte Teilnehmer (Remote Users) mit der Bodenstation mit Zugang zum terrestrischen Breitbandnetz. Sowohl die Empfänger und HF-Geräte in der OneWeb-Bodenstation als auch die Teilnehmer-Endgeräte müssen in der Lage sein, sehr schnelle Mikrowellen-Datenverbindungen zu verarbeiten.

Systemüberblick
Systemüberblick

Einleitung

Moderne, schnelle Mikrowellenverbindungen über Satellit müssen flexibel und robust sein, um mehrere Teilnehmer bei gleichzeitig hoher Signalqualität bedienen zu können. OneWeb nutzt ein Einträger-Zeitmultiplexverfahren (Single Carrier Time Division Multiplex – SC-TDM) für den Forward Link (Vorwärts-Link). Unterschiedlichen Teilnehmern werden kontinuierlich kurze Zeitintervalle über die volle Bandbreite zugewiesen, so dass sich viele Teilnehmer die Link-Ressource teilen können. Über den Reverse Link (Rückwärts-Link) werden Teilnehmeranfragen an das terrestrische Breitbandnetz über Bodenstationen und Gateways abgearbeitet. Der Reverse Link nutzt ein Einträgersignal mit einem Frequenzmultiplexverfahren (Frequency Division Multiple Access – SC-FDMA), das auf dem LTE-Standard basiert. Die Teilnehmer teilen die Frequenzschlitze eines Zeitintervalls (Unterrahmen) unter sich auf.

Unterstützte Signalkonstellationen
Unterstützte Signalkonstellationen

Link-Konfigurationen

Der Forward Link kann aus bis zu acht Kanälen bestehen und eine Gesamtbandbreite von bis zu 2,5 GHz abdecken. Jeder Kanal wird von einem Einträgersignal mit bis zu 250 MHz Bandbreite belegt. Der Reverse Link bietet eine Gesamtbandbreite von bis zu 1,5 GHz. Dieser Link ist in Kanäle mit sechs Einträgersignalen pro Kanal aufgeteilt. Jeder Träger hat eine Bandbreite von 20 MHz, so dass sich eine Kanalbandbreite von 120 MHz ergibt (siehe Abbildung unten).

Ihre Anforderung

Ingenieure benötigen eine flexible, schnelle und einfache Lösung, um OneWeb-konforme Signale im Mikrowellenbereich zu konfigurieren und zu erzeugen. Üblicherweise müssen sie Empfänger und HF-Geräte und -komponenten wie Konverter, Leistungsverstärker und HF-Frontends in Bodenstationen, Teilnehmer-Endgeräten und in der Satellitennutzlast testen.

Messtechnische Lösung

Rohde & Schwarz bietet zwei Optionen für die Erzeugung von OneWeb-konformen Signalen mit dem R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator an:

  • Die Option R&S®SMW-K355 OneWeb-Referenzsignale, um vordefinierte Referenzwellenformen (mit sämtlichen Parametern) auszuwählen und zu nutzen. Dies ist die perfekte Lösung, wenn ausschließlich Physical-Layer-Tests mit der korrekten Modulationsart und Signalform durchzuführen sind, z. B. für Komponententests an Leistungsverstärkern
  • Die Option R&S®SMW-K130 OneWeb benutzerdefinierte Signalerzeugung zur freien Konfiguration von Forward-Link- und Reverse-Link-Signalen. Mit dieser Option können Nutzer Einträgerszenarien für den Forward Link definieren. Mehrträgerszenarien lassen sich mit der Mehrträgerfunktionalität des ARB-Generators konfigurieren. Für den Reverse Link können Nutzer Einträger- oder Mehrträgerszenarien mit Hilfe der in dieser Option implementierten Carrier-Aggregation-Funktionalität konfigurieren. Nutzer haben Zugriff auf sämtliche Einstellparameter für den Forward und den Reverse Link. Dazu zählen die Anzahl der Unterrahmen, die Zuweisung der Ressourcenblöcke, die Anzahl der Teilnehmer, die Cell-ID und die Modulationsart. Die Parameter werden in Übersichtstabellen angezeigt.
Beispiel für einen Zeitplan für Unterrahmen 0: 1000 Ressourcenblöcke mit Zuweisungen zu vier unterschiedlichen Teilnehmern (die einzelnen Teilnehmer sind in unterschiedlichen Grüntönen dargestellt und in verschiedenen Zeitschlitzen aktiv).
Beispiel für einen Zeitplan für Unterrahmen 0: 1000 Ressourcenblöcke mit Zuweisungen zu vier unterschiedlichen Teilnehmern (die einzelnen Teilnehmer sind in unterschiedlichen Grüntönen dargestellt und in verschiedenen Zeitschlitzen aktiv).
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Forward Link

Mit der Option R&S®SMW-K130 lässt sich ein Einträgersignal erzeugen, das in Rahmen, Unterrahmen und Ressourcenblöcke aufgeteilt ist. Die Anzahl an Ressourcenblöcken bestimmt das Zeitintervall, in dem ein Teilnehmer aktiven Zugriff auf den Link hat. Während des durch die Ressourcenblöcke definierten Zeitintervalls wird einem Teilnehmer die volle Bandbreite zugewiesen. Der Zeitplan gibt eine grafische Übersicht über die zugewiesenen Ressourcenblöcke.

Zeitplan für einen Unterrahmen: Vier Teilnehmer (in unterschiedlichen Farben dargestellt) teilen sich die Ressourcenblöcke. Jeder Teilnehmer belegt eine unterschiedliche Anzahl an Ressourcenblöcken. Weiße Freiräume zwischen den Teilnehmern zeigen freie Ressourcenblöcke an.
Zeitplan für einen Unterrahmen: Vier Teilnehmer (in unterschiedlichen Farben dargestellt) teilen sich die Ressourcenblöcke. Jeder Teilnehmer belegt eine unterschiedliche Anzahl an Ressourcenblöcken. Weiße Freiräume zwischen den Teilnehmern zeigen freie Ressourcenblöcke an.
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Reverse Link

Jedes Trägersignal eines Reverse Links ist im Zeitbereich aus Rahmen und Unterrahmen und im Frequenzbereich aus Ressourcenblöcken aufgebaut. Nutzer können die Ressourcenblöcke frei konfigurieren und somit unterschiedliche Testfälle für HF-Geräte und -komponenten sowie Empfänger in der Bodenstation definieren.

Aus der Zuweisung der Ressourcenblöcke ergibt sich das Spektrum des Signals. Das pro Teilnehmer belegte Spektrum ist breiter oder schmaler, abhängig von der Anzahl der zugewiesenen Ressourcenblöcke.

Fazit

Mit den Optionen R&S®SMW-K130 und R&S®SMW-K355 ist der R&S®SMW200A die perfekte Lösung, um OneWeb-konforme Signale für Forward und Reverse Links zu erzeugen. Die Konfigurationsmenüs ermöglichen eine flexible und schnelle Signalerzeugung für aussagekräftige Empfängertests. Darüber hinaus liefern sie eine intuitive Übersicht über die Link-Konfigurationen und erlauben den Zugriff auf alle relevanten Link-Parameter.