Sondage des canaux 5G

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

Le spectre dont il est question dans divers projets de recherche se situe actuellement entre 6 GHz et plus de 60 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 des canaux est un processus qui permet de caractériser un canal radio en décomposant la voie de propagation radio en ses différents composants multivoie. Cette information est essentielle pour le développement de schémas de modulation robustes pour la transmission de données sur le canal.

Actuellement de nombreuses études sur les mesures de canaux sont consacrées aux bandes de fréquences et environnements spécifiques mais l'industrie est bien loin d'être en mesure de définir des modèles de canaux avec des fréquences bien supérieures à 6 GHz. C'est la raison pour laquelle des opérateurs de réseaux mobiles, des instituts de recherche, des universités et autres acteurs de l'industrie mènent des campagnes de mesures de canaux extensives de manière à définir des modèles de canaux pour les organismes de standardisation comme 3GPP.

Les caractéristiques des canaux haute fréquence sont sensées se différencier clairement des caractéristiques à des fréquences traditionnelles jusqu'à 6 GHz:

  • L'affaiblissement de propagation est nettement supérieur, de sortie qu'une formation de faisceau hautement directionnelle sera requise sur la plage des ondes mm.
  • L'absorption d'oxygène et d'eau (par exemple pertes dues à la pluie ou à l'humidité) doit être prise en compte pour les bandes spécifiques inférieures à 70 GHz et supérieures à 100 GHz, ainsi que sur une plage supérieure à 200 m.
  • La sélectivité temporelle des canaux radio est beaucoup plus rapide et il est donc préférable de faire appel aux technologies TDD.
  • L'atténuation de la plupart des obstacles est plus importante, par exemple pertes dues à le feuillage, ainsi que les réflexions.
  • Des conditions LOS (en ligne de mire) ne peuvent pas toujours être garanties et c'est la raison pour laquelle les communications NLOS (hors de portée optique) sont essentielles (et possibles).

La solution de test Rohde & Schwarz pour le sondage des canaux est basée sur la méthode de compression des impulsions. Le générateur de signaux vectoriels R&S®SMW200A transmet un signal limité à une bande de fréquences dans un canal. 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. Les données I/Q reçues et le signal d'origine transmis sont auto-corrélées par le logiciel.

Le signal transmis limité à une bande de fréquences est basé sur une séquence de bruit pseudo-aléatoire (PN) avec une longueur maximale (séquence m). Il est résulte un signal d'étalement de spectre à séquence directe (DSSS) qui offre un gain de traitement supplémentaire. La plage dynamique du montage utilisé pour les mesures augmente de manière significative ce qui est également bénéfique pour la fonction d’auto-corrélation. Cette méthode peut uniquement être utilisée lorsque le générateur (émetteur) et l'analyseur (récepteur) offrent tous les deux la largeur de bande requise. Le R&S®SMW200A et le R&S®FSW offrent tous les deux une largeur de bande pouvant atteindre 2 GHz, ce qui permet une excellente résolution temporelle d'écho jusqu'à 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'instruments discrets permet une mesure CIR rapide sur toute la largeur de bande, ce qui est beaucoup plus rapide qu'un montage de test basé sur un analyseur de réseau. Le R&S®SMW200A et le R&S®FSW offrent une excellente stabilité fréquentielle, ce qui permet de mesurer des profils de retard de puissance sans avoir besoin de synchronisation, ce qui fait de cette solution de test la solution idéale pour réaliser des mesures de canaux en extérieur à long terme.

Le montage utilisé pour les mesures du sondage des canaux de Rohde & Schwarz offre une plage dynamique unique en raison de la grande sensibilité du récepteur de l'analyseur R&S®FSW, de l'amplificateur de puissance à faible bruit intégré et de la méthode de sondage des canaux pour le gain de traitement de l'étalement de spectre à séquence directe (DSSS).

Rohde & Schwarz a présenté avec succès cette solution de sondage des canaux en coopération avec l'institut Fraunhofer HHI lors du salon industriel NGMN Industry Conference & Exhibition.

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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