Verifique y optimice el diseño de su producto con condiciones de desvanecimiento reales en un entorno de laboratorio determinístico que proporciona medidas repetibles utilizando perfiles de fading estandarizados y definidos por el usuario.
Desvanecimiento derivado de la propagación por trayectos múltiples
Su objetivo es verificar si el receptor MIMO es capaz de satisfacer los requisitos de rendimiento en condiciones reales. Para la configuración de medida rigen criterios importantes como la repetibilidad, el tiempo de verificación y los costes.
Antecedentes
Los sistemas de comunicaciones móviles modernos deben contar con un potente receptor para hacer frente a las degradaciones de los canales en diferentes escenarios de instalación.
El fading o desvanecimiento es una de las principales degradaciones a las que está inevitablemente expuesto un canal en la aplicación real, causando un empeoramiento del rendimiento del receptor que repercute en la experiencia del usuario final. Las señales que llegan al receptor a través de distintos trayectos de propagación se superponen de forma constructiva o destructiva y originan fluctuaciones en la amplitud y la fase de la señal. Si las condiciones de desvanecimiento son muy desfavorables, esto puede llegar a interrumpir el enlace de comunicación. Cuando se trata de canales de banda ancha, la propagación por trayectos múltiples puede provocar una interferencia entre símbolos (ISI), lo que deteriora de forma sustancial el rendimiento del receptor.
Para mejorar la inmunidad del receptor ante diferentes condiciones de desvanecimiento y alcanzar su máximo rendimiento en un escenario de instalación concreto, p. ej. MIMO, es esencial verificar y optimizar el rendimiento del algoritmo del receptor MIMO de forma temprana en la fase de desarrollo del chipset. Para ello se llevan a cabo ensayos de conformidad que permiten verificar el cumplimiento de los requisitos de rendimiento del receptor según estándares como p. ej. 3GPP e IEEE, así como medidas definidas por el usuario orientadas al aseguramiento de la calidad. Sin embargo, la ejecución práctica de estos ensayos plantea grandes desafíos, ya que este tipo de pruebas en condiciones reales no aportan la repetibilidad necesaria, y además, son costosos y exigen una inversión de tiempo considerable.
La alternativa consiste en simular condiciones de desvanecimiento reales en el laboratorio aplicando perfiles de fading de diversas características. Al contrario que en las pruebas prácticas, la simulación del desvanecimiento en el laboratorio aporta condiciones controlables, escalables y repetibles de verificación, ahorrando así mucho tiempo y gastos.
Configuración de medida convencional para verificar el rendimiento de un receptor MIMO 2x2.
Configuración de medida convencional
Una configuración de medida convencional consta típicamente de una o varias fuentes de señal y un desvanecedor de RF. La primera figura muestra un entorno de medida para MIMO 2x2 compuesto por dos generadores de señales monocanal (que proporcionan las señales de las dos capas MIMO) y un desvanecedor de RF externo. Esta configuración ocupa mucho espacio (en el ejemplo se necesitan tres instrumentos), resulta cara e incómoda, y es además difícil de manejar, puesto que los distintos instrumentos deben configurarse y controlarse por separado. Todo ello hace que operaciones sencillas como la calibración del nivel de potencia de la salida de RF resulten bastante complicadas. El espacio requerido, los costes y la complejidad de las configuraciones de prueba convencionales aumentan de forma proporcional al nivel de MIMO.
Configuración de medida compacta para verificar el rendimiento de un receptor MIMO 2x2 con un generador vectorial de señales R&S®SMW200A.
El R&S®SMW200A es un generador de señales vectorial de alta gama que reúne capacidad para múltiples trayectos de RF y simulación de fading de banda base en tiempo real opcional integrada en una solución avanzada y compacta. El R&S®SMW200A permite generar y aplicar opcionalmente un desvanecimiento a hasta ocho señales de banda base individuales a través de un solo equipo, con anchos de banda de desvanecimiento de hasta 800 MHz. A diferencia de las configuraciones de medida convencionales, con la solución R&S®SMW200A se requiere un único instrumento para MIMO 2x2, y se puede ampliar hasta MIMO 8x8 agregando unidades de ampliación de RF compactas R&S®SGT100A.
Sus principales ventajas:
Ampliación flexible de salidas de RF mediante unidades R&S®SGT100A para MIMO de hasta ocho niveles con control centralizado en el R&S®SMW200A
Configuración de un canal de desvanecimiento multitrayecto en el R&S®SMW200A.
La configuración predeterminada incluye modelos de canal predefinidos según 3GPP, IEEE y muchos otros estándares. También se ofrecen muchos perfiles de fading estándar (Doppler puro, Rayleigh, Rice, etc.) y perfiles de retardo (birth-death, propagación en movimiento, tren de alta velocidad, etc.). Adicionalmente, los usuarios pueden crear perfiles de desvanecimiento y de retardo personalizados. Un caso de uso típico es el ensayo de carga para mejorar el diseño y el rendimiento del receptor en condiciones de desvanecimiento extremas.
En el diálogo correspondiente, los usuarios pueden definir y configurar con facilidad canales de desvanecimiento con varias trayectorias de fading, cada una de ellas con perfil de fading, pérdida de trayecto y retardo de trayecto específicos.
Representación gráfica de la configuración de canales de desvanecimiento multitrayecto.
El usuario cuenta con una representación gráfica intuitiva del canal de fading configurado. Asimismo, se ofrecen escenarios de instalación avanzados como MIMO multiusuario, agregación de portadoras y MSR, tanto para entornos de test conducidos como OTA, que pueden configurarse con facilidad a través de la interfaz gráfica de usuario del instrumento.
El desvanecedor integrado en el R&S®SMW200A brinda una solución compacta que permite realizar la simulación del desvanecimiento en tiempo real en el laboratorio de forma sencilla y sistemática. La simulación simple y flexible de escenarios de desvanecimiento no solo sirve para verificar la conformidad del rendimiento del receptor respecto a los estándares, sino que también permite realizar ensayos basados en escenarios de desvanecimiento personalizados en condiciones controlables, repetibles y escalables.
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