Schnelle Verifizierung von 5G-Signalformen im Feld

Gesendete 5G-Signale mit dem R&S®Spectrum Rider FPH Handheld-Spektrumanalysator im Feld verifizieren

Spectrum Rider FPH Handheld-Spektrumanalysator

Ihre Anforderung

5G, der Mobilfunkstandard der nächsten Generation, verspricht ein verbessertes Endbenutzererlebnis, indem dank extrem hoher Geschwindigkeiten und deutlich geringerer Latenz neue Applikationen und Dienste ermöglicht werden. Die Aufregung um den Ausbau von 5G-Netzen nimmt zu. Viele Betreiber haben bereits damit begonnen, Versuchsnetze aufzubauen.

Um die Komplexität während der Versuchsphase gering zu halten, nutzen Infrastrukturanbieter für die Messung kritischer Downlink-Parameter üblicherweise einen Spektrumanalysator.

Abbildung 1: SSB-Folgen
Abbildung 1: SSB-Folgen
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5G-Downlink-Signal

Basierend auf 3GPP existieren zwei Basis-Frequenzbereiche (FR1 und FR2). FR1 deckt den Bereich von 450 MHz bis 7,125 GHz ab, während sich FR2 von 24,25 GHz bis 52,6 GHz erstreckt. Die Frequenz-Trends für 5G liegen im Wesentlichen unterhalb von 40 GHz. Im Frequenzbereich besteht der Synchronisationssignal-Block (SSB) aus 240 benachbarten Unterträgern. Im Zeitbereich bilden vier OFDM-Symbolen den SSB.

Ob ein SSB im Zeitschlitz auftritt, hängt vom Fall („Case“) des Unterträgerabstands (Subcarrier, SC) ab. Tabelle 2 zeigt den Unterträgerabstand für unterschiedliche Fälle. Abbildung 1 veranschaulicht die SSB-Folgen. SSB ist die Kombination aus SS und PBCH, wobei PSS, SSS und PBCH mit zugehörigem DM-RS unterschiedliche Symbole belegen.

Abbildung 2: 5G-Downlink-Signal mit Nutzdaten
Abbildung 2: 5G-Downlink-Signal mit Nutzdaten
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Lösung von Rohde & Schwarz

Mit einem Gewicht von nur 2,5 kg unabhängig vom Frequenzbereich unterstützt der R&S®Spectrum Rider FPH Handheld-Spektrumanalysator Frequenzen bis zu 31 GHz, sodass die meisten Frequenzbänder der 5G-Kandidaten abgedeckt werden. Der Analysator kann mit einem einzigen Ladezyklus mehr als sechs Stunden betrieben werden. Das Basismodell unterstützt Spektrumanalyse-Funktionen wie belegte Bandbreite (OBW), Kanalleistung, Störemissionen und Oberschwingungsverzerrungen. Damit wird eine schnelle Interpretation der Spektrumanalyse-Messungen möglich. Der hochmoderne R&S®Spectrum Rider FPH ist ein wirtschaftliches, intuitiv bedienbares und robustes Gerät. Er unterstützt Spektrum-Monitoring, Validierung von HF-Designs, Ortung von Funkstörungen und Tests von HF-Sendern. Im OB-Modus stellt der R&S®Spectrum Rider FPH automatisch die belegte Bandbreite des 5G-Downlink-Signals dar.
In Abbildung 2 beträgt die belegte Bandbreite ca. 100 MHz und stimmt so mit der spezifizierten 5G-Kanalbandbreite überein. Die Bandbreite des erfassten SSB (SS/PBCH-Signal) passt ebenso zum theoretischen Wert von 7,2 MHz (240 Unterträger × 30 kHz Unterträgerabstand). Abbildung 3 zeigt das 5G-Downlink-Signal im Zeitbereich. Auf Basis des SSB-Aufkommens kann man leicht erkennen, dass es sich in Bezug auf den Unterträgerabstand um Fall C handelt. Gemäß dem Standard beträgt die theoretische Länge eines Zeitschlitzes 500 μs und 33,3 μs pro Symbol und stimmt so vollkommen mit dem übertragenen Downlink-Signal überein. Schlussendlich kann der leichtgewichtige R&S®Spectrum Rider FPH Handheld-Spektrumanalysator rasch dabei helfen, übertragene 5G-Downlink-Signale im Feld zu verifizieren. Es sind keine komplizierten Messaufbauten und keine speziellen oder kostspieligen Optionen vonnöten.

Abbildung 3: 5G-Downlink-Signal mit Nutzdaten im Zeitbereich, Unterträgerabstand
Abbildung 3: 5G-Downlink-Signal mit Nutzdaten im Zeitbereich, Unterträgerabstand