Sondeo de canales 5G

La necesidad de contar con un mayor ancho de banda y, por tanto, con 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.

En diversos proyectos de investigación se discutió inicialmente un espectro de frecuencias en el rango de 6 GHz a 100 GHz. Los primeros despliegues 5G por encima de los 6 GHz utilizarán el rango de espectro de 26 GHz a 28 GHz y de 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 de caracterizar un canal de radio 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.

La absorción de oxígeno y agua en la atmósfera aumenta de forma significativa la atenuación de la señal en el rango de onda milimétrica
La absorción de oxígeno y agua aumenta la atenuación de la señal
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Retos en materia de tests 5G

Inicialmente, los operadores de redes móviles, institutos de investigación, universidades y otras instancias del sector llevaron a cabo amplias campañas de medida de canales para definir modelos de canales 5G para organismos de normalización como, por ejemplo, 3GPP. A pesar de que ya se han definido algunos modelos de canales, las campañas de sondeo de canales 5G siguen en curso, ya que las características de los canales a frecuencias más elevadas se diferencian claramente de las características a frecuencias tradicionales por debajo de los 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.

Ventajas de las soluciones de test 5G de Rohde & Schwarz

  • El método de compresión de impulsos ofrece una ganancia de procesamiento adicional, ya que las señales de sondeo de canales 5G presentan unas propiedades de autocorrelación muy buenas.
  • La capacidad de ancho de banda del transmisor y el receptor aplicados resulta fundamental; el generador vectorial de señales R&S®SMW200A y el analizador de señales y de espectro R&S®FSW ofrecen un ancho de banda interno de hasta 2 GHz, que hace posible una resolución de tiempo de eco excelente de hasta 0,5 ns.
  • La medida directa de la respuesta de impulsos del canal (CIR, por sus siglas en inglés) en todo el ancho de banda en el dominio temporal es mucho más rápida y flexible en comparación con la configuración de test basada en un analizador de redes.
  • Ideal para medidas de canales 5G en exteriores en rangos más amplios: la estabilidad de la frecuencia de referencia del R&S®SMW200A y el R&S®FSW, que es muy elevada, permite efectuar medidas en perfiles de retardo de potencia relativa sin necesidad de sincronización.
  • Rango dinámico único gracias a la gran sensibilidad del receptor y al amplificador de potencia de bajo ruido integrado del analizador R&S®FSW. Las señales especiales de sondeo de canales especiales mejoran la ganancia de procesamiento alcanzable para aumentar más aún el rango dinámico.

Medida de sondeo de canales 5G basada en el método de compresión de impulsos

El generador vectorial de señales R&S®SMW200A transmite una señal de sondeo de canal (limitada en banda) en la frecuencia relevante. El canal de radio altera esta señal a causa del entorno, que puede incluir obstáculos, reflexión, dispersión, absorción del oxígeno y movimiento. El analizador de señales y de 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.

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