Coesistenza di servizi satellitari e 5G nella banda C

Background

La banda C offre la copertura delle zone continentali ed è assegnata ai servizi satellitari fissi (FSS). L’allocazione delle frequenze per il segnale downlink negli USA è da 3,7 GHz a 4,2 GHz; in Europa da 3,4 GHz a 4,2 GHz. La banda C è ideale per il supporto delle telecomunicazioni e dei servizi di diffusione nelle aree rurali e marine, dove un’infrastruttura terrestre è scarsamente disponibile o non esiste del tutto. Un altro beneficio della banda C è la sua bassa suscettibilità al fading per pioggia, che la qualifica per collegamenti stabili nelle aree tropicali. Inoltre, i servizi nella banda C sono essenziali nelle emergenze e nel disaster recovery. Tuttavia, la condivisione dello stesso spettro di frequenza (vedere Figura 1) con altri servizi implica potenziali interferenze (vedere Figura 2) con i servizi esistenti. Nel downlink, le interferenze possono portare alla saturazione dei blocchi a basso rumore (LNB). Non è possibile applicare filtri nei sistemi di ricezione esistenti delle stazioni terrestri fisse e mobili. Il segnale ricevuto, attenuato dopo aver viaggiato fino a 36.000 km provenendo da un satellite posto in orbita geostazionaria intorno alla terra, è comunque debole e non sarebbe più rilevabile. Mentre i limiti delle normative forniscono indicazioni per la pianificazione di una rete cellulare, non possono assicurare che le onde non irradino in una gamma più ampia del previsto.

Attività da eseguire

Per assicurare la coesistenza senza problemi dei servizi satellitari e delle reti 5G nella banda C, gli scenari di interferenza a livello di componenti e di sistemi devono essere verificati accuratamente per identificare i limiti delle prestazioni. Dal punto di vista delle normative, la potenza irradiata isotropica equivalente (EIRP) delle stazioni vicine deve essere definita e qualsiasi emissione fuori banda deve essere identificata. Invece dell'EIRP utilizzato per le stazioni base tradizionali, per i sistemi di antenne attive delle reti 5G sarà utilizzato il valore di potenza irradiata trasmessa (TRP) .

Soluzione Rohde & Schwarz

Scenari di coesistenza sullo strato fisico

Per simulare complessi scenari di interferenze in laboratorio, il generatore di segnali vettoriale R&S®SMW200A è la soluzione ideale. Fornisce numerose forme d’onda predefinite 5G, ed è possibile progettare altre forme d’onda 5G New Radio. Tipicamente, un segnale DVB-S2 è utilizzato come segnale satellitare e può essere generato con lo strumento R&S®SMW200A. Oltre alla generazione del segnale satellitare e 5G sullo strumento, il software di simulazione R&S®WinIQSIM2™ rende possibile progettare tali segnali sul PC. Questi segnali progettati possono essere, quindi, trasferiti dal PC a R&S®SMW200A come strumento target. I due percorsi RF presenti nel generatore R&S®SMW200A rendono questo strumento perfetto per fornire il segnale satellitare assieme al segnale 5G. Questa configurazione di misura può essere utilizzata per stimolare un dispositivo in prova e simulare l’influenza del segnale 5G sulle ricezione di un segnale DVB-S2. Il generatore R&S®SMW200A è la scelta ideale anche per creare altre forme di segnale satellitare che possono essere definite utilizzando la funzionalità generatore di forme d’onda arbitrarie. È possibile aggiungere comodamente diversi tipi di rumore e il fading.

Simulazione diretta dell’impatto su un segnale DVB-S2

Se è necessaria una soluzione specializzata per la generazione di segnali di diffusione in tempo reale, si può utilizzare lo strumento R&S®BTC Broadcast Test Center. Un flusso di trasporto MPEG-2 reale può essere inviato a questo strumento da una sorgente esterna, oppure il suo generatore di flusso di trasporto interno può essere utilizzato per riprodurre contenuti in diretta, che successivamente vengono modulati in linea con lo standard DVB-S2. Questo segnale DVB-S2 con contenuti video o dati è decodificabile dai modem. È, inoltre, possibile aggiungere segnali di interferenza al segnale DVB-S2 desiderato. I segnali desiderati e indesiderati sono combinati internamente a livello delle componenti I/Q, oppure possono essere combinati esternamente a livello di segnale RF. Utilizzando entrambi i generatori di segnali, gli strumenti R&S®SMW200A e R&S®BTC mettono a disposizione una potentissima combinazione di specialisti: R&S®SMW200A per la creazione di segnali 5G e R&S®BTC per creazione di segnali broadcast DVB-S2.

Analisi dello spettro e delle emissioni fuori banda

L’analizzatore di spettro di fascia alta R&S®FSW è la scelta migliore quando bisogna demodulare i segnali 5G e satellitari e analizzare, in maniera completa, l’impatto su uno dei due segnali o su entrambi. Lo strumento offre maschere di spettro che è possibile utilizzare per misurare i segnali RF e assicurare che siano in linea con lo spettro definito e le emissioni fuori banda. La Figura 3 mostra i segnali DVB-S2 e 5G misurati con l'analizzatore R&S®FSW.

Panoramica

Ci sono diverse frequenze al di sopra dei 6 GHz interessanti per le reti 5G. Si prevede che gli scenari di coesistenza di 5G coinvolgano le bande satellitari Ka, Q e V. Gli strumenti Rohde & Schwarz supportano già le bande di frequenza e le tecnologie di trasmissione rilevanti.

Riassunto

Grazie alla gamma di strumenti e tecnologie disponibili, la coesistenza di segnali 5G e satellitari può essere facilmente simulata e verificata accuratamente. Ciò consente agli enti regolatori delle frequenze, ai fornitori di servizi di reti satellitari e ai progettisti di sistemi di telecomunicazione di risparmiare molto tempo, permettendo loro di concentrarsi sull’accuratezza dei test dei loro sistemi di ricezione, stazioni di base e componenti. Rohde & Schwarz rende la simulazione di complessi scenari di coesistenza più rapida e semplice che mai.

Vantaggi

• Impostazione rapida e semplice di complessi scenari di interferenza
• Copertura della banda C completa con R&S®SMW200A
• Scenari di interferenza definibili dall’utente con la massima flessibilità su R&S®SMW200A
• Soluzione unica con il tester R&S®BTC per la trasmissione di contenuti di dati e video in tempo reale a standard DVB-S2/S2X
• Pronti per i requisiti futuri di coesistenza e di test delle interferenze