Réduire les durées des tests multi-porteuses de la 5G new radio avec le test R&S®Server-Based

Votre tâche

La performance d'un DUT multi-porteuses 5G NR nécessite d'être comparée et la magnitude d'erreur vectorielle (EVM) est le critère de mesure.

Du fait de la complexité et des bandes passantes plus larges, les temps de test pour les signaux 5G ont augmenté par rapport aux mesures équivalentes dans les générations précédentes de technologies de communication sans fil. Pour réduire les longues durées de test, une option consiste à évaluer uniquement une partie de la trame 5G. Cependant, cela n'est pas possible si les mesures nécessitent la conformité avec la norme 3GPP et la trame complète doit être analysée.

Considérons la mesure de signaux multi-porteuses d'une trame complète 5G NR dans la gamme de fréquence 2 (FR2) avec chaque composante de porteuse ayant une bande passante de 100 MHz.

Avec l'option R&S®FSx-K144 5G NR sur des analyseurs de spectre milieu ou haut de gamme Rohde &, vous pouvez configurer un scénario de mesure pour évaluer la performance EVM en puissance comme illustré en figure de gauche. Cependant, les porteuses seront mesurées séquentiellement et les durées de test sont proportionnelles au nombre de porteuses à mesurer.

Solution Rohde & Schwarz

Le test R&S®Server-Based permet de réduire les durées de test multi-porteuses 5G NR en externalisant l'analyse du signal et au moyen de traitement parallèle. L'utilisateur décide du degré de parallélisation et peut configurer des micro-services d'analyse du signal (SAMS), qui font le travail.

Note : Les micro-services permettent d'utiliser les mêmes algorithmes que les options sur l'instrument (par exemple R&S®FSV3-K144 pour l'analyse 5G NR). Par conséquent, les résultats de mesure du test R&S®Server-Based sont identiques à ceux sur les instruments.

Le test R&S®Server-Based montre son plein potentiel lorsqu'il est installé sur un matériel serveur puissant et lors de la réception de données I/Q depuis plusieurs sources. Cette carte d'application montre que les améliorations dans les durées de test sont significatives même dans des cas où un seul instrument est utilisé comme source de données I/Q. Pour monter cela, les mesures de performance EVM multi-porteuses en balayage de puissance sont exécutées deux fois (voir la figure de droite) :

• Uniquement sur le R&S®FSVA3000
• Avec l'analyse du signal effectuée en utilisant le test R&S®Server-Based

Dans les deux cas, l'instrument exécute la mise à niveau auto de l'amplitude et la capture I/Q. Le temps d'analyse du signal augmente proportionnellement au nombre de composantes de porteuses. Chaque analyse de porteuse est indépendante et peut être analysée en parallèle avec d'autres porteuses sur le test R&S®Server-Based. La figure ci-dessus montre que les durées de test pour les mesures avec huit composantes de porteuses sont réduites de 89 % lors de l'utilisation du test R&S®Server-Based comparé au scénario avec l'instrument seul.

Recherche du nombre optimal de micro-services d'analyse du signal (SAMS)

Le nombre optimal de SAMS peut être estimé avec le modèle de file d'attente multi-serveurs. Deux paramètres sont importants : le taux moyen de données d'arrivée I/Q et le temps moyen nécessaire à un SAMS pour exécuter l'analyse du signal.¹⁾

¹⁾ Pour plus d'informations sur la manière d'estimer le nombre optimal de SAMS, veuillez contacter le responsable produit de l'analyseur spectral Rohde & Schwarz.

Quel matériel est nécessaire ?

Une fois que le nombre requis de SAMS est connu, le matériel peut être choisi en conséquence. Pour obtenir la réduction de temps souhaitée pour les mesures multi-porteuses, quatre SAMS sont suffisants. Rohde & Schwarz recommande deux processeurs pour chaque SAMS.

Le scénario de mesure a été exécuté sur deux configurations matérielles différentes : un petit encombrement PC avec huit processeurs et un puissant serveur doté de 40 processeurs.

Le CPU du petit PC a une fréquence de base plus élevée et est légèrement meilleur lors de la configuration jusqu'à quatre SAMS. Les ressources matérielles sur cette machine sont insuffisantes pour prendre en charge huit SAMS fonctionnant en parallèle. Si le scénario de mesure est exécuté avec deux instruments configurés comme des sources de données I/Q et huit SAMS utilisant le test R&S®Server-Based, la durée du test avec le petit PC est environ 52 % plus long par rapport à la configuration serveur.

Conclusion

Le test R&S®Server-Based montre son plein potentiel lors de la réception de données I/Q depuis plusieurs sources. Les mesures multi-porteuses 5G NR peuvent aussi être parallélisées et fournissent la charge de travail idéale pour des mesures accélérées sur les données capturées avec un seul instrument. L'exigence matérielle pour ce scénario n'est pas élevée et un PC de faible encombrement est capable de réduire les durées de test jusqu'à 89 % pour des mesures avec huit composantes de porteuses. Dans les scénarios de mesure les plus exigeants où plusieurs sources I/Q sont configurées, un matériel serveur adapté est nécessaire pour le test R&S®Server-Based.

Principales caractéristiques et avantages

• Assistance pour accélérer des caractérisations précises de DUT multi-porteuses 5G NR
• Compatibilité 3GPP en 5G DL et UL, ainsi que calcul 4G DL EVM actuellement pris en charge
• Pris en charge également : mesures spectrales selon standard industriel tels que SEM et ACLR
• Le degré de parallélisation avec le test R&S®Server-Based est déterminé par des exigences spécifiques et/ou l'ingénieur / l'utilisateur
• Compatible avec tout instrument Rohde & Schwarz capable de capturer et d'exporter des données I/Q (les données I/Q nécessitent d'être dans un format compatible)
• Opération fortement localisée (la connectivité internet n'est pas nécessaire)