Verifizieren von O-RAN Radio Units, die M-MIMO Beamforming unterstützen – Themen
Drahtlose Kommunikationstechnik | Tests von Massive MIMO Beamforming
Autorin: Sanna Brandt, Market Segment Manager Wireless Communications, Rohde & Schwarz
Umfassende Open-RAN (O-RAN) WG4-Konformitätstests mit Unterstützung für Massive-MIMO-(M-MIMO)-Beamforming: Wenn die O-RAN Radio Unit M-MIMO mit Beamforming im Downlink und Uplink unterstützt, erweitert sich der Umfang der WG4-Konformitätsprüfung.
Beamforming-Messung mit der R&S®VSE R&S®VSE Vector Signal Explorer Software, die EVM, Phase und Amplitude für jeden Antennenanschluss anzeigt
Unsere O-RU-Testlösung
Rohde & Schwarz arbeitet mit VIAVI Solutions zusammen, um eine leistungsstarke O-RU-Validierungslösung anzubieten, die M-MIMO mit Beamforming unterstützt. Die Lösung entspricht der O-RAN ALLIANCE WG4.CONF und verifiziert, dass eine O-RU einen grundlegenden 3GPP-Testframe mit vordefinierten räumlichen Strahlen übertragen kann. Umfassende O-RU-Tests sind möglich – von der Funktionsverifizierung über die Konformitätsprüfung bis hin zur Performance-Validierung. Die Lösung unterstützt alle Beamforming-Varianten und bietet damit die umfassendste Abdeckung auf dem Markt.
Anwender, die bereits über einen O-RU-Tester verfügen, können einen Aufbau einfach aufrüsten, indem sie eine Phasenverschiebungsmatrix (PSM) und ein R&S®RTO Oszilloskop hinzufügen, um M-MIMO mit Beamforming zu testen. Diese einfache Erweiterung ermöglicht dem Anwender eine kosteneffiziente Nutzung bestehender Messtechnik.
Der VIAVI TM500 O-RU Tester (O-DU-Emulator) synchronisiert und konfiguriert den O-RU-Prüfling. Ein Signalgenerator von Rohde & Schwarz wie der R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator stellt die HF-Signale und Signalformen bereit, während ein Signal- und Spektrumanalysator wie der FSW die gesendeten Signale erfasst sowie I/Q-Daten in Uplink und Downlink analysiert.
Durch den Einsatz eines R&S®RTO Oszilloskops und den Anschluss einer PSM an die M-MIMO-Antennenports der O-RU lassen sich Downlink- und Uplink-Beamforming nacheinander messen:
Der gesamte Testaufbau wird von der O-RU Test Manager Application (O-TMA) von VIAVI vollständig automatisiert und gesteuert, um die O-RU-Konformitätsprüfung zu vereinfachen. Wählen Sie den gewünschten Testfall aus – der Test Manager triggert automatisch die Konfigurationen, führt den Testfall aus und erstellt einen Testbericht.
Nach der Konfiguration des Testaufbaus beginnen die DL-Messungen: Der O-DU-Emulator fügt Strahl-ID-Informationen in die I/Q-Pakete ein und überträgt diese über die offene Fronthaul-Schnittstelle (O-FH) an die O-RU.
Nach dem Empfang und der Decodierung des I/Q-Datenstroms rekonstruiert die O-RU die Signalform und sendet das HF-Signal über ihr Antennenarray aus. Das Signal wird über die PSM zum R&S®RTO Oszilloskop geleitet, wo es für die Analyse erfasst wird. Die Messungen werden zunächst an allen Antennenanschlüssen durchgeführt, gefolgt von detaillierten Auswertungen der Anschlüsse 2 bis zur höchsten von der O-RU unterstützten Anschlussnummer (16, 32 oder 64). Die erfassten Daten werden mit der R&S®VSE Software verarbeitet und anhand vordefinierter Grenzwerte auf Bestehen/Nichtbestehen geprüft.
Nach dem Abschluss aller Anschlussmessungen erstellt das System automatisch Ergebnisprotokolle und Zusammenfassungsdateien, wobei die Endergebnisse übersichtlich in einer Tabelle dargestellt werden. Überschreitet ein Antennenanschluss die vom Testingenieur festgelegten Grenzwerte, wird der Test als fehlgeschlagen markiert.
Für den Uplink-Test erzeugt der R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator das UL-Signal und speist es in die PSM ein, die den entsprechenden Uplink-Strahl zur O-RU formt. Die O-RU verarbeitet das empfangene Signal, und die resultierenden I/Q-Daten werden vom TM500 O-RU Tester erfasst und analysiert. Die VIAVI O-TMA liefert anschließend einen Bericht mit klaren PASS/FAIL-Ergebnissen für alle Tests.
Beamforming-Messung mit der R&S®VSE R&S®VSE Vector Signal Explorer Software, die EVM, Phase und Amplitude für jeden Antennenanschluss anzeigt
Fazit
Diese vollintegrierte und automatisierte Testlösung von Rohde & Schwarz und VIAVI Solutions erfüllt die O-RAN ALLIANCE WG4- sowie 3GPP-Spezifikationen und ermöglicht eine zuverlässige Validierung von O-RUs mit M-MIMO-Beamforming. Die Testlösung unterstützt alle Beamforming-Varianten und liefert umfassende Konformitätsberichte für Downlink und Uplink.
Der Aufbau ist zukunftssicher und lässt sich mit künftigen Standard-Releases nach oben oder unten skalieren. Ein wesentlicher Vorteil ist die Wiederverwendbarkeit: Bestehende O-RU-Tester lassen sich einfach erweitern, ohne zusätzliche Systeme hinzuzufügen oder Geräte doppelt vorzuhalten. Die automatisierte Steuerung und detaillierte Ergebnisprotokollierung der Lösung vereinfachen die Konformitätsprüfung und beschleunigen den Zertifizierungsprozess.
Testaufbau zur Verifizierung von O-RU M-MIMO mit Beamforming:
Ausgewählte Produkte zur Verifizierung von O-RU M-MIMO mit Beamforming
