Sondage de canaux 5G

Les besoins de débits de données supérieurs et donc d'une largeur de bande supérieure pour la 5G, rendent nécessaire l'adoption de fréquences porteuses nettement supérieures à celles des réseaux cellulaires actuels inférieures à 6 GHz.

Divers projets de recherche traitaient initialement d'un spectre de fréquence dans une gamme de 6 GHz à 100 GHz. Les premiers déploiements 5G supérieurs à 6 GHz sont prévus pour être dans la gamme de spectre 28 GHz et 39 GHz. Toute l'industrie doit apprendre comment les signaux émis sur les bandes haute fréquence émergentes avec de très grandes largeurs de bande se propagent sur le canal radio. Le sondage de canal correspond au processus nécessaire qui permet à un canal radio d'être caractérisé par la décomposition du trajet de propagation radio avec ses composants individuels à trajets multiples. Cette information est essentielle pour le développement de schémas de modulation robustes, afin de transmettre les données via le canal radio 5G.

Initialement, les opérateurs réseaux mobiles, les instituts de recherche, les universités et autres acteurs industriels menaient des campagnes de mesures de canaux coûteuses, afin de définir les modèles de canaux 5G pour la normalisation de composantes telle que la 3GPP. Par contre certains modèles de canaux ont été définis récemment, les campagnes de sondage de canaux 5G étant encore en cours, car les caractéristiques de canaux à des fréquences supérieures diffèrent clairement de celles aux fréquences traditionnelles inférieures à 6 GHz:

  • Puisque la perte de trajet est considérablement supérieure, la formation d'un faisceau très directionnel sera nécessaire dans le domaine des ondes millimétriques.
  • L'absorption d'oxygène et d'eau (par exemple la pluie ou l'humidité) doivent être prises en compte pour les bandes spécifiques.
  • Le temps de corrélation du canal radio est plus court.
  • L'atténuation de la plupart des obstacles est plus importante (par exemple même lorsque des pertes sont présentes).
  • Les réflexions spéculaires sont plus courantes avec les ondes millimétriques.

Solutions de test 5G NR pour le sondage de canal

La solution de test Rohde & Schwarz pour le sondage de canal 5G repose sur une méthode de compression d'impulsion. Le générateur de signaux vectoriels R&S®SMW200A transmet un signal de sondage de canal limité en bande à la fréquence d'intérêt. Le canal radio altère ce signal en fonction de l'environnement ambiant, qui peut inclure des obstacles, des réflexions, des dispersions, l'absorption d'oxygène et du mouvement. L'analyseur de spectre et de signaux R&S®FSW reçoit et traite le signal provenant du canal et transmet les données I/Q en résultant au logiciel d'analyse des données. Le logiciel met en corrélation les données I/Q reçues avec le signal transmis à l'origine, afin d'estimer la réponse impulsionnelle du canal qui décrit le canal radio.

Les signaux de sondage de canaux 5G appliqués montrent de très bonnes propriétés d'auto-corrélation, fournissant un gain de traitement supplémentaire. Néanmoins, cette méthode peut uniquement être utilisée lorsque le générateur de signaux (émetteur) et l'analyseur de signaux (récepteur) proposent la largeur de bande nécessaire. Le R&S®SMW200A et le R&S®FSW proposent tous les deux une largeur de bande jusqu'à 2 GHz, permettant une excellente résolution du temps d'écho de l'ordre de 0.5 ns.

La solution de test pour le sondage des canaux de Rohde & Schwarz permet une mesure directe de la réponse impulsionnelle du canal (CIR) dans le domaine temporel. L'utilisation d'un générateur de signaux et d'un analyseur de signaux permet des mesures CIR rapides sur la totalité de la largeur de la bande. Cette approche est plus rapide et plus flexible qu'une configuration de test reposant sur un analyseur de réseaux. Puisque le R&S®SMW200A et le R&S®FSW proposent une stabilité de la fréquence de référence très élevée, les mesures des délais de puissances relatives peuvent être réalisées sans nécessiter de synchronisation, rendant cette solution de test idéale pour les mesures de canaux 5G en extérieur sur de larges gammes.

La configuration de mesure de sondage du canal de Rohde & Schwarz propose une gamme dynamique unique du fait de la sensibilité élevée du récepteur et de l'amplificateur de puissance faible bruit intégré de l'analyseur R&S®FSW. Une élévation ultérieure de la gamme dynamique est possible en utilisant les signaux de sondage de canaux spéciaux qui améliorent le gain de traitement atteignable.

Produits pour le sondage des canaux 5G

  • R&S®SMW200A

    Génération d'un signal limité à une bande de fréquences sur la base d'un pseudo-bruit (PN) spécifique

  • R&S®FSW

    Plage dynamique unique en raison de la grande sensibilité du récepteur et de l'amplificateur de puissance à faible bruit intégré

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