Sondeo de canales 5G

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

El espectro que se contempla en diversos proyectos de investigación actualmente va desde los 6 GHz a más de 60 GHz. El conjunto del 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 canal es un proceso que permite caracterizar un canal radioeléctrico mediante la descomposición del trayecto de propagación de radio en sus componentes individuales de multitrayecto. Esta información es esencial para el desarrollo de esquemas de modulación robustos para la transmisión de datos por el canal.

Actualmente, existen diversos estudios de medida de canal que tratan bandas de frecuencia específicas y entornos específicos, pero el sector todavía se encuentra muy lejos de poder definir modelos de canal en frecuencias superiores a los 6 GHz. Por lo tanto, los operadores de redes móviles, institutos de investigación, universidades y otras instancias del sector están llevando a cabo campañas de medida de canales para poder definir los modelos de canal para organismos de normalización como 3GPP.

Se espera que las características de canal en altas frecuencias se diferencien claramente de las características en frecuencias tradicionales de hasta 6 GHz:

  • La pérdida de trayecto es significativamente superior de modo que será necesaria una formación de haz altamente direccional en el dominio de ondas milimétricas.
  • Se debe tener en cuenta la absorción de agua y oxígeno (por ejemplo, la pérdida por humedad o lluvia) en bandas específicas por debajo de los 70 GHz, por encima de los 100 GHz y por encima del rango de 200 m.
  • La selectividad temporal de los canales radioeléctricos es mucho más rápida, por lo que son preferibles las tecnologías TDD.
  • La atenuación de la mayoría de los obstáculos es más potente, por ejemplo, incluso las pérdidas por follaje, pero también de la reflexión.
  • No siempre pueden garantizarse condiciones de línea de visión (LOS), por lo que es esencial (y posible) lograr una comunicación sin línea de visión (NLOS).

La solución de prueba de Rohde & Schwarz para el sondeo de canales se basa en el método de compresión de pulso. El generador vectorial de señales R&S®SMW200A transmite una señal limitada por banda de frecuencias por un canal. 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 automáticamente los datos I/Q recibidos con la señal transmitida originalmente.

La señal de banda de frecuencias limitada se basa en una secuencia de pseudo ruido con una longitud máxima (secuencia métrica). Esto resulta en una señal de espectro ensanchado por secuencia directa (DSSS) que proporciona una ganancia de procesado adicional. El rango dinámico de la estructura de medición aumenta significativamente, lo cual también es beneficioso para la función de autocorrelación. Este método solo se puede utilizar cuando tanto el generador (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 de hasta 2 GHz, lo cual permite una resolución temporal excelente de ecos 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. El uso de instrumentos discretos permite medir la respuesta de impulso de canal en todo el ancho de banda, lo cual es mucho más rápido que una configuración de medida basada en un analizador de red. El R&S®SMW200A y el R&S®FSW ofrecen una estabilidad de frecuencia de referencia muy elevada, por lo que se pueden realizar las medidas del perfil del retardo de potencia sin necesidad de sincronización, lo cual le convierte en la solución ideal para medidas de canal en exteriores en un rango más largo.

La configuración de medida para el sondeo de canal de Rohde & Schwarz proporciona un rango dinámico único gracias a la gran sensibilidad del receptor y al amplificador de potencia de bajo ruido integrado del analizador R&S®FSW, y gracias a la ganancia de procesado del método de sondeo de canal de espectro ensanchado por secuencia directa (DSSS).

Rohde & Schwarz ha demostrado con éxito esta solución de sondeo de canal conjuntamente con Fraunhofer HHI en la Conferencia y exposición del sector NGMN.

Productos para el sondeo de canal 5G

  • R&S®SMW200A

    Generación de una señal de banda de frecuencias limitada 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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