Автоматизация очистки спектра в сетях мобильной связи стандартов LTE и 5G

Важность очистки спектра в сетях мобильной связи постоянно растет, поскольку операторы переходят к использованию диапазонов частот, ранее отведенных для других услуг. Это особенно важно для развертывания сетей 5G NR.

Внедрение 5G NR приведет к распространению сетей TDD (сети дуплексной связи с временным разделением каналов) по всему миру в неизвестной радиообстановке, где нежелательные передатчики могут создавать помехи для восходящих каналов связи, которые маскируются собственными сигналами нисходящих каналов сети. При таком сценарии обнаружение источников помех становится особенно сложной задачей. Для этого используются традиционные ручные методы, и автоматизация обнаружения сигналов помех до ввода сети в эксплуатацию может в значительной степени упростить решение этой задачи.

Автоматическая запись сигналов помех с помощью анализатора проблем в сетях R&S®ROMES4NPA.
Автоматическая запись сигналов помех с помощью анализатора проблем в сетях R&S®ROMES4NPA.

Задача

Задача состоит в том, чтобы подготовить новые полосы частот для развертывания и ввода в эксплуатацию сетей LTE и 5G NR путем оценки радиообстановки и проведения мероприятий по очистке спектра. Необходимо выявить и устранить внешние источники наиболее проблемных для восходящих каналов помех. Этот процесс становится все более важным ввиду развертывания новых сетей TDD, где для сигналов нисходящих и восходящих каналов используется одна и та же полоса частот, а их разделение производится только во времени. В сетях TDD собственные мощные сигналы нисходящих каналов сети маскируют помехи для восходящих каналов при выполнении измерений спектра в рамках мероприятий по обнаружению помех.

Поэтому процесс поиска и устранения источников помех в таких сетях сложнее, чем в сетях с частотным разделением каналов (FDD). И мы настоятельно рекомендуем выявлять помехи до ввода сетей TDD в эксплуатацию. Автоматизация этой задачи может значительно сократить время и упростить процесс ее решения.

Перед вводом сети в эксплуатацию необходимо решить следующие задачи:

  • Обнаружить и картографировать помехи
  • Передать данные о местоположении, частотах и форме спектра помех группам поиска помех
  • Найти источник помех и устранить его

Автоматизированное решение от Rohde & Schwarz

Решение перечисленных выше задач начинается с проведения измерения покрытия в интересующей области с использованием быстрого и высокочувствительного сканирующего радиочастотного приемника для обнаружения и регистрации местоположений, частоты и спектральной формы сигналов помех. Затем полученные результаты передаются в инструмент постобработки для дальнейшего анализа и выявления сигналов, отвечающих определенным критериям, таким как минимальный уровень принимаемого сигнала.

По сравнению с традиционным способом, предусматривающим непосредственный выезд групп поиска помех, оснащенных анализаторами спектра или портативными приемниками, в соответствующую область для ручного выявления помех, вышеуказанный метод имеет три основных преимущества. Во-первых, выявление потенциальных сигналов помех и определение их характеристик осуществляются намного быстрее, чем при использовании ручных методов. Во-вторых, поскольку сбор и анализ данных осуществляются отдельно, сбор данных, который является наиболее трудоемкой частью, может быть выполнен гораздо быстрее и менее квалифицированным персоналом. В-третьих, эксперты в группах поиска помех работают более эффективно, поскольку они концентрируются только на заранее определенных источниках помех.

Устранение помех — второй шаг в процессе очистки спектра — можно автоматизировать с использованием соответствующей системы радиопеленгации, такой как приемник R&S®MNT100 в сочетании с ПО R&S®MobileLocator.

Решение для очистки спектра включает в себя следующие средства:

  • Сетевой сканер (такой как R&S®TSMW, R&S®TSMA или R&S®TSME)
  • Универсальная программная платформа R&S®ROMES4 для оптимизации сети и устранения неполадок
  • Программное обеспечение анализа проблем в сетях R&S®ROMES4NPA для постобработки

Преимущества и ключевые особенности

Rohde & Schwarz предлагает уникальное решение, включающее в себя сетевой сканер, подключенный к программному обеспечению для анализа и постобработки, в виде интегрированного пакета.

Основные преимущества для пользователей:

  • Ускорение процесса очистки спектра за счет автоматического выявления помех
  • Более эффективное использование квалифицированных трудовых ресурсов за счет разделения процессов сбора и анализа данных
  • Повышенная надежность сбора данных: снижение вероятности повторных выездов за счет распространения предварительно подготовленных настроек измерений, обеспечивающих требуемое качество результатов измерений
  • Полный обзор помеховой обстановки благодаря чрезвычайно чувствительному сканеру, обеспечивающему быстрое и точное разделение между чистым спектром и источниками помех
  • Высокоэффективный сбор данных благодаря стабильной работе и способности программного обеспечения для измерения покрытия обрабатывать большие объемы данных
  • Удобство анализа, настройки и внесения изменений за счет встроенного инструмента постобработки
  • Экономия времени благодаря быстрому анализу: собранные за два часа данные измерения покрытия обычно анализируются за две-три минуты

После дальнейшего анализа помеховых сигналов четко просматривается группа в диапазоне от 725 до 735 МГц (см. снимок экрана ниже).

Ключевые особенности решения:

  • Централизованное управление измерениями — возможность распространения заранее выбранных настроек для измерений, что гарантирует высокое качество результатов измерений
  • Благодаря чрезвычайно высокой чувствительности сканер (способный отсканировать всю полосу частот восходящего канала на 30 МГц с отображаемым средним уровнем шумов (DANL) –130 дБм) обеспечивает быстрое и точное разделение между чистым спектром и источниками помех
  • За счет высокой скорости сканер позволяет собирать больше данных за единицу времени (или быстрее проводить измерения для получения того же объема данных)
  • Проверенная на практике платформа измерения покрытия, способная обрабатывать большие объемы данных
  • Быстрый автоматизированный и интегрированный инструмент постобработки
Портативное решение для очистки спектра: автономный сканер мобильных сетей R&S®TSMA и ПО R&S®ROMES4 для измерения покрытия методом обхода или объезда
Портативное решение для очистки спектра: автономный сканер мобильных сетей R&S®TSMA и ПО R&S®ROMES4 для измерения покрытия методом обхода или объезда
Открытый Lightbox

На рисунке показан автономный сетевой сканер R&S®TSMA с питанием от аккумулятора, который помещается в наплечную сумку для комфортного измерения покрытия методом обхода или объезда. ПО R&S®ROMES4 для измерения покрытия методом обхода или объезда установлено на ПК «Next Unit of Computing», встроенном в R&S®TSMA. Это ПО поддерживает работу с приемником GPS и функции картографирования. Управление измерениями осуществляется с планшетного ПК, который отображает полученные результаты для пользователя в реальном времени.

Связанные решения