Schnelle Verifizierung von 5G-Signalformen im Feld

Ihre Anforderung

Mit der erfolgreichen Einführung von 5G sind die Erwartungen an Durchsatz, Latenz, Zuverlässigkeit und Spektraleffizienz stark angestiegen. Angesichts einer wachsenden Zahl datenlastiger Anwendungen besteht Ihre Aufgabe darin, mit dem R&S®Spectrum Rider FPH Handheld-Spektrumanalysator sicherzustellen, dass die übertragenen Signale den 3GPP-Richtlinien entsprechen.

In der Mobilfunkbranche stehen die Netzbetreiber in intensivem Wettbewerb: Wer bietet den Kunden die beste Infrastruktur zum bestmöglichen Preis? Die übertragenen 5G DL-Signale müssen nicht nur standardkonform sein, sondern auch die Sendebandparameter erfüllen.

5G-Downlink-Signal

3GPP hat zwei Frequenzbereiche spezifiziert, FR1 und FR2. FR1 deckt den Bereich von 450 MHz bis 7,125 GHz ab, während sich FR2 von 24,25 GHz bis 52,6 GHz erstreckt. Die Frequenzen für 5G liegen meist unter 40 GHz. Im Frequenzbereich besteht der Synchronisationssignal-Block (SSB) aus 240 benachbarten Unterträgern (Subcarriers, SC). Im Zeitbereich bilden vier OFDM-Symbole (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) den SSB.

Ob ein SSB im Zeitschlitz auftritt, hängt vom Fall („Case“) des Unterträgerabstands (Subcarrier Spacing, SS) ab.

Abb. 2 veranschaulicht die SSB-Sequenzen. SSB ist die Kombination aus SS und Physical Broadcast Channel (PBCH), wobei das primäre Synchronisationssignal (PSS), das sekundäre Synchronisationssignal (SSS) und der PBCH mit zugehörigem Demodulations-Referenzsignal (DM-RS) unterschiedliche Symbole belegen.

Lösung von Rohde & Schwarz

Mit einem Gewicht von nur 2,5 kg unabhängig vom Frequenzbereich unterstützt der R&S®Spectrum Rider FPH Handheld-Spektrumanalysator Frequenzen bis zu 44 GHz, sodass die meisten in Frage kommenden 5G-Frequenzbänder abgedeckt werden. Der Analysator kann mit einem einzigen Ladezyklus mehr als sechs Stunden betrieben werden.

Das Basismodell unterstützt Spektrumanalyse-Funktionen wie belegte Bandbreite (OBW), Kanalleistung, Störemissionen und Oberschwingungsverzerrungen, die eine schnelle Interpretation von Spektrumanalysemessungen ermöglichen. Der R&S®Spectrum Rider FPH ist ein wirtschaftliches, intuitiv bedienbares und robustes Gerät. Zu seinen Einsatzgebieten gehören Spektrum-Monitoring, Validierung von HF-Designs, Ortung von Funkstörungen und Tests von HF-Sendern. Im OBW-Modus stellt der R&S®Spectrum Rider FPH automatisch die belegte Bandbreite des 5G-Downlink-Signals dar.

In Abb. 3 beträgt die belegte Bandbreite ca. 100 MHz und stimmt so mit der spezifizierten 5G-Kanalbandbreite überein. Die Bandbreite des erfassten SSB (SS/PBCH-Signal) passt ebenso zum theoretischen Wert von 7,2 MHz (240 Unterträger × 30 kHz Unterträgerabstand). Abb. 4 zeigt das 5G-Downlink-Signal im Zeitbereich. Auf Basis des SSB-Aufkommens kann man leicht erkennen, dass es sich in Bezug auf den Unterträgerabstand um Fall C handelt. Gemäß dem Standard beträgt die theoretische Länge eines Zeitschlitzes 500 μs und 33,3 μs pro Symbol und stimmt so vollkommen mit dem übertragenen Downlink-Signal überein.
Der leichtgewichtige R&S®Spectrum Rider FPH Handheld-Spektrumanalysator kann dabei helfen, übertragene 5G-Downlink-Signale im Feld rasch zu verifizieren, und erfordert keine komplizierte Einrichtung oder kostspielige Zusatzoptionen.