Riduzione dei tempi di collaudo multiportante 5G new radio con R&S®Server-Based Testing

Attività da eseguire

Le prestazioni di un DUT multiportante 5G NR devono essere sottoposte ad analisi comparativa e il criterio di misura è l'ampiezza del vettore di errore (EVM).

A causa della complessità e delle larghezze di banda maggiori, i tempi di test per i segnali 5G NR sono aumentati rispetto alle misure equivalenti delle precedenti generazioni di tecnologie di comunicazione wireless. Per ridurre i tempi di prova, una possibilità è quella di valutare solo una parte del frame 5G. Tuttavia, ciò non è possibile se le misure devono essere conformi allo standard 3GPP e se è necessario analizzare l'intero frame.

Consideriamo la misura di segnali multiportante 5G NR full frame nella gamma di frequenza 2 (FR2) con ciascuna portante componente avente una larghezza di banda di 100 MHz.

Con l'opzione R&S®FSx-K144 5G NR sugli analizzatori di spettro Rohde & Schwarz di fascia media o alta, è possibile impostare uno scenario di misura per valutare le prestazioni EVM in base alla potenza, come mostrato nella figura a sinistra. Tuttavia, le portanti saranno misurate in sequenza e i tempi di prova sono proporzionali al numero di portanti da misurare.

Soluzione Rohde & Schwarz

R&S®Server-Based Testing aiuta a ridurre i tempi di test multiportante 5G NR sia esternalizzando l'analisi del segnale sia grazie all'elaborazione parallela. L'utente decide il grado di parallelizzazione e può configurare i microservizi di analisi del segnale (SAMS) che svolgono il lavoro.

Nota: i microservizi utilizzano gli stessi algoritmi delle opzioni dello strumento (ad esempio, R&S®FSV3-K144 per l'analisi 5G NR). Pertanto, i risultati delle misure ottenuti con R&S®Server-Based Testing sono identici a quelli degli strumenti.

R&S®Server-Based Testing mostra tutto il potenziale quando è installato su un potente hardware server e quando riceve dati I/Q da diverse fonti. Questa scheda applicativa dimostra che i miglioramenti nei tempi di prova sono significativi anche nei casi in cui viene utilizzato un solo strumento come fonte di dati I/Q. Per dimostrarlo, le misure delle prestazioni dell'EVM multiportante con sweep della potenza vengono eseguite due volte (vedere figura a destra):

• Solo su R&S®FSVA3000
• Con l'analisi del segnale eseguita con R&S®Server-Based Testing

In entrambi i casi, lo strumento ha eseguito sia il livellamento automatico dell'ampiezza sia la cattura I/Q. Il tempo di analisi del segnale aumenta proporzionalmente al numero di portanti dei componenti. Ogni analisi della portante è indipendente e può essere analizzata in parallelo con altre portanti su R&S®Server-Based Testing. La figura sopra mostra che i tempi di prova per le misure con otto portanti componenti sono ridotti dell'89% quando si utilizza R&S®Server-Based Testing rispetto allo scenario del solo strumento.

Trovare il numero ottimale di microservizi di analisi del segnale (SAMS)

Il numero ottimale di SAMS può essere stimato con il modello di accodamento multiserver. Due parametri sono importanti: la velocità media di arrivo dei dati I/Q e il tempo medio impiegato da un SAMS per eseguire l'analisi del segnale.¹⁾

¹⁾ Per ulteriori informazioni su come stimare il numero ottimale di SAMS, contattare la Gestione prodotti degli analizzatori di spettro Rohde & Schwarz.

Quale hardware è necessario?

Una volta noto il numero di SAMS richiesto, l'hardware può essere scelto di conseguenza. Per ottenere la riduzione di tempo desiderata per le misure multiportante, sono sufficienti quattro SAMS. Rohde & Schwarz raccomanda due core di processore per ogni SAMS.

Lo scenario di misura è stato eseguito su due diverse configurazioni hardware: un PC di piccolo fattore di forma con otto core di processore e un potente server con 40 core di processore.

La CPU del piccolo PC ha una frequenza di base più elevata e risulta leggermente migliore quando si configurano fino a quattro SAMS. Le risorse hardware di questa macchina sono insufficienti per supportare otto SAMS che lavorano in parallelo. Se lo scenario di misura viene eseguito con due strumenti configurati come fonti di dati I/Q e otto SAMS utilizzando R&S®Server-Based Testing, il tempo di prova con il piccolo PC è circa il 52% più lungo rispetto alla configurazione server.

Riassunto

R&S®Server-Based Testing mostra tutto il suo potenziale quando riceve dati I/Q da diverse fonti. Le misure multiportante 5G NR possono essere ben parallelizzate e forniscono il carico di lavoro ideale per accelerare le misure sui dati acquisiti con un solo strumento. I requisiti hardware per questo scenario non sono elevati e un PC con piccolo fattore di forma è in grado di ridurre i tempi di prova fino all'89% per le misure con otto portanti componenti. Negli scenari di misura più impegnativi, in cui sono configurate diverse sorgenti I/Q, è necessario un hardware server adeguato per R&S®Server-Based Testing.

Caratteristiche e vantaggi principali

• Contribuisce a velocizzare le caratterizzazioni accurate dei DUT multiportante 5G NR
• Calcolo EVM 5G DL e UL e 4G DL attualmente supportati, conformi a 3GPP
• Sono inoltre supportate le misure spettrali standard del settore, come SEM e ACLR
• Il grado di parallelizzazione con R&S®Server-Based Testing è determinato dai requisiti specifici e/o dal tecnico/utente
• Compatibile con qualsiasi strumento Rohde & Schwarz in grado di acquisire ed esportare dati I/Q (i dati I/Q devono essere in un formato compatibile)
• Funzionamento fortemente localizzato (non è richiesta la connettività a Internet)