Verificar la eficiencia energética de unidades de radio O-RAN

Las unidades de radio O-RAN (O-RU) contribuyen de forma sustancial al alto consumo de energía de las redes 5G. Conseguir mejorar la eficiencia energética de las O-RU sin comprometer las innovaciones en las O-RAN es una prioridad fundamental.

Seguimiento de cambios rápidos de carga en una O-RU con el osciloscopio R&S®RTO6
Seguimiento de cambios rápidos de carga en una O-RU con el osciloscopio R&S®RTO6: la energía aumenta (curva verde) cuando la señal 5G NR cambia de SSB (carga baja de tráfico) a la asignación completa y el transmisor simula carga de tráfico elevada (gráfico de arriba).
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Su misión

La transmisión de datos en 5G se considera mucho más eficiente que en 4G. Sin embargo, cabe esperar que esto se traduzca también en un aumento radical del consumo energético, ya que las velocidades de datos de las redes móviles serán cada vez más altas.

Las O-RU son el factor más importante en el consumo de energía total (con alrededor del 60 % hasta el 80 %) de las redes de acceso radioeléctrico (RAN). El objetivo primordial es optimizar la eficiencia energética de las redes O-RAN sin que esto repercuta en las innovaciones de estas redes, como la cloudificación y la desagregación. Al mismo tiempo, una O-RAN eficiente desde el punto de vista energético debe garantizar la misma alta calidad de servicio (QoS) a los usuarios de la red.

Solución Rohde & Schwarz

Rohde&Schwarz desarrolla junto con VIAVI Solutions una solución de test totalmente automática para verificar la eficiencia energética de las O-RU. Esta solución se basa en el osciloscopio R&S®RTO6 y el comprobador de O-RU TM500 de VIAVI, y puede complementarse con otros productos de Rohde&Schwarz.

En esta configuración de medida, el comprobador de O-RU TM500 de VIAVI simula la DU, sincroniza y configura la O-RU y ofrece varios scripts de test para verificar la eficiencia energética de la O-RU bajo diferentes condiciones de carga. Los instrumentos de Rohde&Schwarz monitorizan las actividades dinámicas de los dispositivos en relación al consumo energético. El osciloscopio R&S®RTO6 es la herramienta perfecta para detectar cambios rápidos de carga. Integra perfectamente la sonda de corriente R&S®RT-ZC31 y la sonda diferencial de alta tensión R&S®RT-ZHD07. Dependiendo de la aplicación, puede resultar también de interés la sonda de potencia altamente dinámica R&S®RT-ZVC, que dispone de hasta ocho canales de tensión y ocho canales de corriente, lo que la hace ideal para la depuración del consumo de energía de componentes individuales de las O-RU. Para medidas de potencia con correlación en el tiempo en combinación con análisis de calidad de la señal de RF es recomendable utilizar el R&S®RTO6 con el software R&S®VSE para comprobar cómo rinde la O-RU en diferentes escenarios.

Las fuentes de alimentación R&S®NGP son una elección excelente para alimentar una O-RU. Proporcionan una salida estable al dispositivo bajo prueba y miden con precisión el consumo de energía total con una resolución de tiempo de 8 ms. Esto reduce de forma considerable la complejidad de la configuración y ahorra espacio en el rack o la mesa de trabajo. Los datos medidos también se pueden registrar para un análisis más exhaustivo y posterior documentación.

Como opción se puede añadir el analizador de espectro R&S®FSVA para verificar características del transmisor de la O-RU, como la magnitud del vector de error (EVM).

La configuración completa se controla y funciona de forma totalmente automática a través de la O-RU Test Manager Application de VIAVI, que ejecuta los casos de ETSI ES202706-1 V1.6.1 (2021-01) o scripts de test específicos del usuario con solo pulsar un botón.

Medidas de potencia con correlación en el tiempo y análisis de calidad de la señal de radiofrecuencia con el FSVA
Medidas de potencia con correlación en el tiempo y análisis de calidad de la señal de radiofrecuencia con el analizador de señal y espectro R&S®FSVA
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Sistema de medida de O-RU para medidas de eficiencia energética

  • Osciloscopio R&S®RTO6 con sonda de corriente R&S®RT-ZC31 y sonda diferencial de alta tensión R&S®RT-ZHD07, opcionalmente con sonda de potencia multicanal R&S®RT-ZVC
  • Serie de fuentes de alimentación R&S®NGP
  • Analizador de espectro R&S®FSVA (opcional)
  • Sistema de test de O-RU TM500 de VIAVI
  • O-RU Test Manager Application de VIAVI
Medidas de eficiencia energética
Configuración de medida para medidas de consumo de energía de O-RU totalmente automáticas

Resumen

La solución más económica para medir el consumo de energía de una O-RU es una fuente de alimentación. Esta aporta una alta resolución y precisión de medida. Otra opción consiste en utilizar un osciloscopio con sondas de corriente y de tensión, una configuración que también puede capturar pulsos muy breves y picos de voltaje transitorio, además de monitorizar dinámicas de energía bajo diferentes condiciones de tráfico. Todas las medidas se pueden automatizar íntegramente con la O-RU Test Manager Application de VIAVI. La solución admite los casos predefinidos de ETSI ES 202706-1 V1.6.1 (2021-01) y permite generar scripts de test específicos del usuario.