Channel sounding 5G

L’esigenza di una larghezza di banda maggiore e, quindi, di velocità dati superiori per 5G spinge all’adozione di frequenze portanti significativamente superiori rispetto alle attuali applicazioni di rete cellulare al di sotto di 6 GHz.

Le gamme effettive dello spettro discusso in diversi progetti di ricerca vanno da 6 GHz a oltre 60 GHz. L’intero settore deve apprendere in che modo i segnali nelle bande ad alta frequenza emergenti con larghezze di banda molto ampie si propagano attraverso il canale radio. Il channel sounding è un processo che consente a un canale radio di essere caratterizzato dalla decomposizione del percorso di propagazione radio nei suoi singoli componenti multipercorso. Queste informazioni sono essenziali per lo sviluppo di solidi schemi di modulazione per trasmettere dati sul canale.

Attualmente, un numero consistente di studi sulla misura dei canali è incentrato su specifiche bande di frequenza e determinati ambienti, ma il settore non è ancora in grado di definire i modelli dei canali a frequenze che superano di gran lunga i 6 GHz. Pertanto, gli operatori di reti mobili, gli istituti di ricerca, le università e altri protagonisti del settore, sono impegnati in estese campagne di misura dei canali per definire modelli di canale per organismi di normalizzazione quali 3GPP.

Si prevede che le caratteristiche del canale a frequenze superiori si differenzino chiaramente da quelle a frequenze tradizionali fino a 6 GHz:

  • La perdita di propagazione è significativamente superiore al punto che saranno necessarie formazioni del fascio altamente direzionali nel dominio delle onde millimetriche.
  • L'assorbimento di ossigeno e acqua (ad es. pioggia o umidità) deve essere preso in considerazione per specifiche bande inferiori a 70 GHz e superiori a 100 GHz, con una gamma di oltre 200 m.
  • La selettività temporale dei canali radio è molto più veloce e, pertanto, sono preferibili le tecnologie TDD.
  • L’attenuazione della maggior parte degli ostacoli è più forte, ad es. perdita di fogliame, ma anche riflessi.
  • Le condizioni LOS (Line-of-sight) non possono essere sempre assicurate e, pertanto, sono essenziali (e possibili) le comunicazioni NLOS (Non-line-of-sight).

La soluzione di test Rohde & Schwarz per il channel sounding si basa sul metodo di compressione a impulsi. Il generatore di segnale vettoriale R&S®SMW200A trasmette un segnale limitato della banda di frequenza in un canale. L'analizzatore di segnale e di spettro R&S®FSW riceve ed elabora il segnale dal canale e invia i dati I/Q risultanti al software di analisi dei dati. Il software correla automaticamente i dati I/Q ricevuti con il segnale originariamente trasmesso.

Il segnale limitato della banda di frequenza trasmesso si basa su una speciale sequenza di pseudorumore (PN) con una lunghezza massima (sequenza m). Questo risultato è un segnale di spettro diffuso a sequenza diretta (DSSS) che fornisce un ulteriore guadagno di elaborazione. La gamma dinamica dell’impostazione di misura aumenta in maniera significativa, incrementando anche i vantaggi per la funzione di autocorrelazione. Questo metodo può essere utilizzato solo quando sia il generatore (trasmettitore) sia l'analizzatore (ricevitore) forniscono la capacità di larghezza di banda necessaria. Sia R&S®SMW200A sia R&S®FSW offrono fino a 2 GHz di larghezza di banda, consentendo un’eccellente risoluzione temporale di echi fino a 0,5 ns.

La soluzione di test per il channel sounding di Rohde & Schwarz abilita la misura diretta della risposta agli impulsi del canale (CIR) nel dominio del tempo. L’utilizzo di strumenti discreti consente una misura CIR rapida sull’intera larghezza di banda, molto più rapida di una configurazione di test basata su un analizzatore di rete. R&S®SMW200A e R&S®FSW offrono una stabilità di frequenza con riferimento molto elevato, pertanto le misure del profilo del ritardo di potenza possono essere eseguite senza la necessità di sincronizzazione, rendendo questa soluzione di test ideale per misure di canali esterni su un intervallo maggiore.

La configurazione di misura del channel sounding Rohde & Schwarz fornisce una gamma dinamica esclusiva dovuta all’elevata sensibilità del ricevitore dell'analizzatore R&S®FSW e all’amplificatore di potenza a basso rumore integrato, nonché al guadagno di elaborazione del metodo di channel sounding con segnale di spettro diffuso a sequenza diretta (DSSS).

Rohde & Schwarz ha dimostrato con successo l'affidabilità di questa soluzione di channel sounding in collaborazione con Fraunhofer HHI alla NGMN Industry Conference & Exhibition.

Prodotti per channel sounding 5G

  • R&S®SMW200A

    Generazione di un segnale limitato della banda di frequenza basato su una speciale sequenza di pseudorumore (PN)

  • R&S®FSW

    Esclusiva gamma dinamica dovuta a un'elevata sensibilità del ricevitore e all’amplificatore di potenza a basso rumore integrato

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