Reducir los tiempos de test de multiportadoras 5G NR con R&S®Server-Based Testing

Su misión

Se desea comparar el rendimiento de un dispositivo de prueba de múltiples portadoras 5G NR y la magnitud del vector de error (EVM) es el criterio de medida.

Debido a la complejidad y los mayores anchos de banda, los tiempos de prueba para las señales 5G NR son mayores en comparación con medidas equivalentes de tecnologías de comunicaciones inalámbricas de anteriores generaciones. Para acortar estos largos tiempos de prueba, una opción consiste en evaluar solo una parte de la trama 5G. Sin embargo, esto no es posible si las medidas tienen que cumplir el estándar 3GPP y hay que analizar la trama completa.

Consideremos la medida de señales de múltiples portadoras 5G NR de trama completa en el rango de frecuencias 2 (FR2), donde cada portadora componente tiene un ancho de banda de 100 MHz.

Con la opción para 5G NR R&S®FSx-K144 de los analizadores de espectro de gama media o alta de Rohde & Schwarz se puede configurar un escenario de medida para evaluar el rendimiento de EVM sobre la potencia tal y como se muestra en la figura. Ahora bien, las portadoras se miden secuencialmente y los tiempos de prueba son proporcionales al número de portadoras que se desea medir.

Solución Rohde & Schwarz

R&S®Server-Based Testing reduce los tiempos de test de multiportadoras 5G NR, tanto para la externalización del análisis de señales como mediante procesamiento paralelo. El usuario decide qué grado de paralelización desea y puede configurar los microservicios de análisis de señales (SAMS) que ejecutan la tarea.

Nota: Los microservicios utilizan los mismos algoritmos que las opciones del instrumento (p. ej. R&S®FSV3-K144 para el análisis de 5G NR). Por consiguiente, los resultados de medida de R&S®Server-Based Testing son idénticos a los de los instrumentos.

R&S®Server-Based Testing desarrolla su máximo potencial en combinación con un potente hardware de servidor y recibiendo datos I/Q de varias fuentes. Esta ficha de aplicación muestra cómo se consiguen mejoras considerables del tiempo de test incluso utilizando un único instrumento como fuente de datos I/Q. Para ello, las medidas de rendimiento de magnitud del vector de error de multiportadoras con barrido de potencia se ejecutan dos veces (véase la figura a la derecha):

• Solamente en el R&S®FSVA3000
• Con el análisis de señales realizado mediante R&S®Server-Based Testing

En ambos casos, el instrumento realiza la nivelación automática de amplitud y la captura I/Q. El tiempo de análisis de señales aumenta proporcionalmente al número de portadoras componentes. Cada análisis de portadora es independiente y se puede analizar en paralelo con otras portadoras en R&S®Server-Based Testing. La figura de arriba muestra la reducción de los tiempos de test en medidas con ocho portadoras componentes en un 89 % al utilizar R&S®Server-Based Testing frente a la configuración solo con el instrumento.

Determinar el número óptimo de microservicios de análisis de señales (SAMS)

El número óptimo de SAMS se puede calcular con el modelo de administración de cola multiservidor. Aquí son importantes dos parámetros: la velocidad media de llegada de los datos I/Q y el tiempo medio que necesita un SAMS para ejecutar el análisis de señales.¹⁾

¹⁾ Para obtener más información sobre cómo estimar el número óptimo de SAMS, consulte al departamento de gestión de productos del área de analizadores de espectro de Rohde & Schwarz.

¿Qué hardware se necesita?

Una vez que se conoce el número de SAMS requerido se puede elegir el hardware correspondientemente. Para alcanzar la reducción de tiempo deseada necesaria para las medidas de multiportadora basta con cuatro SAMS. Rohde & Schwarz recomienda dos núcleos de procesador para cada SAMS.

El escenario de medida se ejecutó en dos configuraciones de hardware diferentes: un PC compacto con ocho núcleos de procesador y un servidor de alta potencia con 40 núcleos de procesador.

La CPU del PC compacto tiene una frecuencia de base más alta y es algo mejor para configurar hasta cuatro SAMS. Los recursos de hardware de este equipo son insuficientes para procesar ocho SAMS en paralelo. Si el escenario de medida se ejecuta con dos instrumentos configurados como fuentes de datos I/Q y ocho SAMS y R&S®Server-Based Testing, el tiempo de test con el PC compacto es aprox. un 52 % más largo en comparación con la configuración de servidor.

Resumen

R&S®Server-Based Testing desarrolla su máximo potencial recibiendo datos I/Q de varias fuentes. Las medidas de multiportadoras 5G NR se pueden realizar en paralelo y proporcionan la carga de trabajo ideal para acelerar las medidas con datos capturados con un solo instrumento. Los requisitos de hardware para este escenario no son muy elevados y con un PC compacto se puede reducir el tiempo de test en hasta un 89 % para medidas con ocho portadoras componentes. En escenarios de medida más complejos con varias fuentes I/Q configuradas se necesita hardware de servidor apropiado para R&S®Server-Based Testing.

Características y ventajas

• Acelera la caracterización precisa de DUT con portadoras múltiples 5G NR
• Ofrece actualmente cálculo de EVM de enlace descendente y enlace ascendente 5G así como de enlace descendente 4G conforme con 3GPP
• Compatibilidad adicional para medidas espectrales estándar en la industria como máscara de emisión de espectro y relación de potencia de canal adyacente
• El grado de paralelización con R&S®Server-Based Testing se determina en función de los requisitos específicos y/o mediante el técnico/usuario
• Compatible con cualquier instrumento de Rohde & Schwarz capaz de capturar y exportar datos I/Q (los datos I/Q deben estar disponibles en un formato compatible)
• Funcionamiento altamente localizado (no se necesita conexión a internet)