Sondeo de canales 5G

La necesidad de velocidades de transmisión superiores y, por tanto, un ancho de banda mayor para 5G hace que sea necesario adoptar frecuencias de portadora superiores en comparación con las implementaciones de red celular actuales por debajo de 6 GHz.

En diversos proyectos de investigación se discutió inicialmente un espectro de frecuencias en el rango de 6 GHz a 100 GHz. Los primeros despliegues de 5G por encima de 6 GHz abarcarán previsiblemente el rango de espectro entre 28 GHz y 39 GHz. El sector necesita descubrir cómo se propagan las señales en las bandas de alta frecuencia emergentes con anchos de banda muy amplios a través del canal radioeléctrico. El sondeo de canales es el proceso necesario que permite caracterizar un canal radioeléctrico mediante la descomposición del trayecto de propagación de radio en sus componentes individuales multitrayecto. Esta información es esencial para el desarrollo de esquemas de modulación robustos para la transmisión de datos por canales 5G.

En un principio, los operadores de redes móviles, institutos de investigación, universidades y otras instancias del sector llevaron a cabo campañas de medida de canales para definir los modelos de canales 5G para organismos de normalización como 3GPP. Si bien se han definido recientemente algunos modelos de canal, las campañas de sondeo de canales para 5G siguen en curso, ya que las características de canal en frecuencias más altas se diferencian claramente de las características en las frecuencias tradicionales por debajo de 6 GHz:

  • Puesto que la pérdida de trayecto es mayor, será necesaria una formación de haz altamente direccional en el dominio de ondas milimétricas.
  • En bandas específicas se debe tener en cuenta la absorción de agua y oxígeno (p. ej. la pérdida por humedad o lluvia).
  • El tiempo de coherencia de un canal radioeléctrico es mucho más corto.
  • La atenuación de la mayoría de los obstáculos es más potente (por ejemplo, incluso pérdidas por follaje).
  • La reflexión especular es más habitual en ondas milimétricas.

Soluciones de prueba de 5G NR para sondeo de canales

La solución de prueba de Rohde & Schwarz para el sondeo de canales 5G se basa en el método de compresión de pulso. El generador vectorial de señales R&S®SMW200A transmite una señal de sondeo de canal (limitada en banda) en la frecuencia relevante. El canal radioeléctrico altera esta señal dependiendo del entorno, que puede incluir obstáculos, reflexiones, difusión, absorción de oxígeno y movimiento. El analizador de señal y espectro R&S®FSW recibe y procesa la señal del canal y envía los datos I/Q resultantes al software de análisis de datos. El software correlaciona los datos I/Q recibidos con la señal transmitida originalmente para calcular la respuesta de pulso del canal que describe el canal radioeléctrico.

Las señales de sondeo de canal 5G aplicadas muestran muy buenas propiedades de autocorrelación, lo que proporciona una ganancia de procesado adicional. No obstante, este método solo se puede utilizar cuando tanto el generador de señales (transmisor) como el analizador (receptor) proporcionan la capacidad de ancho de banda necesaria. Tanto el R&S®SMW200A como el R&S®FSW ofrecen un ancho de banda interno de hasta 2 GHz, lo cual permite obtener una excelente resolución temporal de eco de hasta 0,5 ns.

La solución de prueba de sondeo de canal de Rohde & Schwarz permite la medida directa de la respuesta de impulso de canal (CIR) en el dominio temporal. Con un generador y un analizador de señales se puede medir con rapidez la respuesta de impulso de canal en todo el ancho de banda. Este método es mucho más rápido y flexible que una configuración basada en un analizador de red. Teniendo en cuenta que el R&S®SMW200A y el R&S®FSW ofrecen una gran estabilidad de frecuencia de referencia, es posible realizar medidas relativas del perfil de duración de la potencia sin necesidad de sincronización, lo cual lo convierte en la solución ideal para medidas de canales 5G en exteriores en rangos más amplios.

La configuración de sondeo de canales de Rohde & Schwarz proporciona un rango dinámico único gracias a la alta sensibilidad del receptor y al amplificador de potencia de bajo ruido integrado del analizador R&S®FSW. El rango dinámico se puede ampliar aún más utilizando señales de sondeo de canal especiales que mejoran la ganancia de procesado.

Productos para el sondeo de canales 5G

  • R&S®SMW200A

    Generación de una señal limitada en banda basada en un pseudo ruido especial

  • R&S®FSW

    Rango dinámico único gracias a la alta sensibilidad del receptor y al amplificador de potencia de bajo ruido integrado

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