Comunicazioni wireless | Test di beamforming Massive MIMO

Verifica delle unità radio O-RAN che supportano il beamforming M-MIMO

Autrice: Sanna Brandt, Market Segment Manager Wireless Communications, Rohde & Schwarz

Test di conformità WG4 completi per Open RAN (O-RAN) con supporto beamforming Massive MIMO (M-MIMO): quando l'unità radio O-RAN supporta M-MIMO con beamforming in downlink e uplink, l'ambito dei test di conformità WG4 deve essere ampliato.

Attività da eseguire: unità radio O-RAN (O-RU) che supportano il beamforming M-MIMO

Misura del beamforming con il software esploratore di segnali vettoriali R&S®VSE con visualizzazione di EVM, fase e ampiezza per ciascuna porta dell'antenna

La nostra soluzione di test per O-RU

Rohde & Schwarz collabora con VIAVI Solutions per offrire una potente soluzione di validazione O-RU che supporti la tecnologia M-MIMO con beamforming. La soluzione è conforme alle specifiche del gruppo di lavoro WG4.CONF di O-RAN ALLIANCE e verifica che un'unità O-RU sia in grado di trasmettere un frame di test 3GPP di base con fasci spaziali predefiniti. È possibile eseguire collaudi sulle O-RU completi, dalla verifica funzionale e della conformità alla validazione delle prestazioni. La soluzione supporta tutte le varianti di beamforming e offre la copertura più ampia sul mercato.

Gli attuali utenti dei tester O-RU possono aggiornare facilmente la propria configurazione aggiungendo una matrice di sfasamento (PSM) e un oscilloscopio R&S®RTO per verificacare i segnali M-MIMO con beamforming. Il semplice aggiornamento consente agli utenti di ottenere il massimo dai propri investimenti nei sistemi di test.

Come misurare la conformità delle O-RU

Il tester VIAVI TM500 O-RU (emulatore O-DU) sincronizza e configura l'O-RU sottoposta a test. Un generatore di segnali Rohde & Schwarz, come il generatore di segnali vettoriale R&S®SMW200A, fornisce i segnali RF e le forme d'onda, mentre un analizzatore di spettro e segnali, come l'analizzatore di spettro e segnali FSW, acquisisce i segnali trasmessi e analizza i dati I/Q in uplink e downlink.

Aggiungendo un oscilloscopio R&S®RTO e collegando una PSM alle porte dell'antenna M-MIMO sull'O-RU, è possibile misurare in sequenza sia il beamforming in downlink che quello in uplink:

  • Il generatore di segnali vettoriali R&S®SMW200A produce un segnale di uplink che viene immesso nella PSM
  • Il PSM genera il fascio di uplink appropriato verso l'O-RU
  • I dati I/Q risultanti vengono acquisiti e analizzati utilizzando il software esploratore di segnali vettoriali R&S®VSE

L'intera configurazione di prova è completamente automatizzata e controllata dall'applicazione O-RU Test Manager (O-TMA) di VIAVI, al fine di semplificare i test di conformità O-RU. Selezionare il caso di test che si desidera eseguire; il test manager avvierà automaticamente le configurazioni, eseguirà il caso di test e fornirà un rapporto di test.

Come misurare la conformità del beamforming M-MIMO in downlink/uplink (DL/UL)

Una volta configurato l'ambiente di prova, le misure DL iniziano con l'emulatore O-DU che inserisce le informazioni relative all'ID del fascio nei pacchetti I/Q e li invia all'O-RU tramite l'interfaccia open fronthaul (O-FH).

Dopo aver ricevuto e decodificato il flusso di dati I/Q, l'O-RU ricostruisce la forma d'onda e trasmette il segnale RF tramite il proprio array di antenne. Il segnale viene instradato attraverso la PSM all'oscilloscopio R&S®RTO, dove viene acquisito per essere analizzato. Le misure vengono effettuate innanzitutto su tutte le porte dell'antenna, dopodiché si procede a valutazioni dettagliate delle porte dalla numero 2 fino al numero massimo supportato dall'O-RU (16, 32 o 64). I dati acquisiti vengono elaborati con il software R&S®VSE e verificati utilizzando soglie predefinite di idoneità/non idoneità.

Una volta misurate tutte le porte, il sistema genera automaticamente i registri dei risultati e i file di riepilogo, con i valori finali presentati in una tabella di facile consultazione. Se una porta dell'antenna supera i limiti stabiliti dal tecnico addetto al collaudo, il test viene contrassegnato come non superato.

Per i test di uplink, il generatore di segnali vettoriali R&S®SMW200A genera il segnale UL e lo invia alla PSM, che forma il fascio di uplink adeguato verso l'O-RU. L'O-RU elabora il segnale ricevuto e i dati I/Q risultanti vengono acquisiti e analizzati dal tester TM500 O-RU. L'O-TMA di VIAVI fornisce quindi un rapporto chiaro con l'indicazione “idoneo/non idoneo” per tutti i risultati dei test.

MIsura del beamforming con il software esploratore di segnali vettoriali R&S®VSE con visualizzazione di EVM, fase e ampiezza per ciascuna porta dell'antenna

Riassunto

Questa soluzione di test completamente integrata e automatizzata, sviluppata da Rohde & Schwarz e VIAVI Solutions, è conforme alle specifiche O-RAN ALLIANCE WG4 e 3GPP per la validazione affidabile delle O-RU con beamforming M-MIMO. La soluzione di test supporta tutte le varianti di beamforming e fornisce report di conformità completi sia per il downlink che per l'uplink.

La configurazione è predisposta per il futuro e può essere ampliata o ridotta per adeguarsi agli standard in continua evoluzione. Uno dei principali vantaggi è la riutilizzabilità: i tester O-RU esistenti sono facili da potenziare, senza dover aggiungere sistemi separati o duplicare le apparecchiature. Il controllo automatizzato e la registrazione dettagliata dei risultati offerti dalla soluzione semplificano i test di conformità e accelerano i processi di certificazione.

Configurazione di test per O-RU M-MIMO con verifica del beamforming:

  • Generatore di segnali vettoriali R&S®SMW200A
  • Oscilloscopio R&S®RTO
  • Esploratore dei segnali vettoriali R&S®VSE
  • Matrice di sfasamento (PSM)
  • Tester O-RU VIAVI TM500
  • Applicazione VIAVI O-RU Test Manager (O-TMA)
  • Opzionale:
    • Analizzatore di spettro e segnali FSW
    • Famiglia di alimentatori R&S®NGx
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