Application Notes

Verifica rapida sul campo delle forme d’onda 5G

Verifica dei segnali trasmessi 5G sul campo con l’analizzatore di spettro portatile R&S®Spectrum Rider FPH

Analizzatore di spettro portatile Rider FPH

Attività da eseguire

5G, lo standard wireless di ultima generazione, promette di offrire un’esperienza utente migliorata offrendo nuove applicazioni e nuovi servizi attraverso velocità estremamente elevate e latenza significativamente migliorata. L’entusiasmo per il lancio delle reti 5G sta montando. Molti operatori hanno già iniziato ad attivare reti sperimentali.

Durante le prove e per privilegiare la semplicità, i fornitori di infrastrutture utilizzeranno tipicamente un analizzatore di spettro per misurare i parametri critici dei segnali trasmessi nella direzione downlink.

Figura 1: Sequenze SSB
Figura 1: Sequenze SSB

Segnale downlink 5G

Le specifiche 3GPP definiscono due gamme fondamentali di frequenze operative (FR1 e FR2). La gamma FR1 copre lo spettro da 450 MHz a 7,125 GHz, mentre la gamma FR2 copre lo spettro da 24,25 GHz a 52,6 GHz. L'attuale orientamento per le reti 5G è di utilizzare bande di frequenza inferiori a 40 GHz. Nel dominio delle frequenze, il blocco del segnale di sincronizzazione (SSB) è composto da 240 sottoportanti contigue. Nel dominio del tempo, un SSB è composto da quattro simboli OFDM.

Una ricorrenza di SSB nello slot dipende dal tipo di spaziatura della sottoportante (SC). La Tabella 2 mostra la spaziatura SC nei diversi casi. La Figura 1 illustra le sequenze SSB. SSB è la combinazione di SS e PBCH, mentre PSS, SSS e PBCH con DM-RS associato occupano simboli diversi.

Figura 2: Segnale 5G in direzione downlink con dati dell’utente
Figura 2: Segnale 5G in direzione downlink con dati dell’utente

Soluzione Rohde & Schwarz

Con un peso di appena 2,5 kg indipendentemente dall’intervallo di frequenza di lavoro, l’analizzatore di spettro portatile R&S®Spectrum Rider FPH supporta frequenze fino a 31 GHz, il che copre la maggior parte delle possibili bande di frequenza 5G. Con una singola carica, l’analizzatore può funzionare per oltre sei ore. Nel modello di base, supporta misure di analisi dello spettro come, ad esempio, larghezza di banda occupata (OBW), potenza del canale, emissioni spurie e distorsione armonica. Ciò permette di interpretare rapidamente il risultato delle analisi sullo spettro dei segnale. L'analizzatore R&S®Spectrum Rider FPH è uno strumento moderno, economico, intuitivo e robusto. Supporta il monitoraggio dello spettro, la validazione dei progetti RF, le attività di ricerca delle interferenze e il collaudo del trasmettitore RF. Nella modalità OB, l'analizzatore R&S®Spectrum Rider FPH visualizza automaticamente la larghezza di banda occupata del segnale 5G in direzione downlink.
Nella figura 2, la larghezza di banda occupata è di circa 100 MHz, corrispondente alla larghezza di banda specificata del canale 5G. La larghezza di banda dell’SSB catturato (segnale SS/PBCH) corrisponde anche al valore teorico di 7,2 MHz (240 sottoportanti × spaziatura SC di 30 kHz). La Figura 3 mostra il segnale 5G in direzione downlink nel dominio del tempo. In base alla ricorrenza dell'SSB, viene facilmente riconosciuto come con spaziatura SC di tipo C. Secondo lo standard, la lunghezza teorica di uno slot è di 500 μs e 33,3 μs per simbolo, completamente corrispondente al segnale di downlink trasmesso. In conclusione, il leggero analizzatore di spettro portatile R&S®Spectrum Rider FPH può aiutare rapidamente a verificare sul campo i segnali 5G trasmessi nella direzione downlink. Non richiede alcuna impostazione complicata né alcuna opzione speciale o costosa.

Figura 3: Segnale 5G in direzione downlink con dati utente nel dominio del tempo, spaziatura SC
Figura 3: Segnale 5G in direzione downlink con dati utente nel dominio del tempo, spaziatura SC