Reduza os tempos de testes multiportadoras em 5G NR com o R&S®Server-Based Testing

Sua tarefa

O desempenho de um dispositivo em teste com multiportadoras 5G NR precisa passar por benchmarking e o critério de medição é a magnitude vetorial de erro (EVM).

Devido à complexidade e às larguras de banda maiores, os tempos de testes para sinais 5G NR aumentaram em comparação com as medições equivalentes das gerações anteriores de tecnologias de comunicações móveis. Para reduzir os longos tempos de testes, uma opção é avaliar somente uma parte da trama 5G. Entretanto, não é possível fazer isso para medições em conformidade com o padrão do 3GPP e toda a trama deve ser analisada.

Vamos considerar a medição de uma trama completa 5G NR com sinais multiportadoras na faixa de frequência 2 (FR2) em que cada componente da portadora tenha uma largura de banda de 100 MHz.

Com a opção 5G NR do R&S®FSx-K144 de avançados analisadores de espectro com médio alcance da Rohde & Schwarz, você pode configurar um cenário de medição para avaliar o desempenho de magnitude vetorial de erro de acordo com a potência, conforme mostrado na figura à esquerda. Mas as portadoras serão medidas em sequência e os tempos de testes são proporcionais à quantidade de portadoras a medir.

A solução da Rohde & Schwarz

O R&S®Server-Based Testing contribui para reduzir os tempos de testes multiportadoras em 5G NR ao transferir a etapa de análise de sinais e ao realizar o processamento em paralelo. O usuário decide o grau de processamento paralelo e pode configurar os microsserviços de análise de sinais (SAMS) que assumem o trabalho desta etapa.

Observe: Os microsserviços utilizam os mesmos algoritmos das opções do instrumento (por exemplo, R&S®FSV3-K144 para análise de 5G NR). Portanto, os resultados de medição do R&S®Server-Based Testing são idênticos aos dos instrumentos.

O R&S®Server-Based Testing demonstra todo seu potencial ao ser instalado em potentes hardwares de servidores e ao receber dados I/Q de diferentes fontes. Esta ficha de aplicação mostra que as reduções nos tempos de testes são significativas mesmo nos casos em que somente um instrumento é utilizado como fonte de dados I/Q. Para comprovar esta afirmação, as medições de desempenho de magnitude vetorial de erro multiportadoras de varredura de potência são executadas duas vezes (veja a figura à direita):

• Somente no R&S®FSVA3000
• Com a análise de sinal realizada utilizando o R&S®Server-Based Testing

Em ambos os casos, o instrumento executou tanto o nivelamento automático da amplitude e a captura I/Q. O tempo de análise de sinal aumenta proporcionalmente à quantidade de portadoras em componentes. Cada análise de portadora é independente e pode ser realizada paralelamente a outras portadoras no R&S®Server-Based Testing. A figura acima mostra que os tempos de teste para medições com oito portadoras em componentes foi reduzido em 89% ao utilizar o R&S®Server-Based Testing em comparação com cenário de um instrumento.

Encontrar a quantidade ideal de microsserviços de análise de sinal (SAMS)

A quantidade ideal de SAMS pode ser estimada com o modelo de fila de espera multiservidor. Dois parâmetros são importantes: a taxa média de chegada de dados I/Q e o tempo médio necessário para que uma SAMS execute a análise de sinal.¹⁾

¹⁾ Para obter mais informações sobre como estimar a quantidade ideal de SAMS, entre em contato com o Gerenciamento de produtos analisadores de espectro da Rohde & Schwarz.

Qual é a infraestrutura de hardware necessária?

Assim que a quantidade de SAMS for conhecida, o hardware deve ser escolhido conformemente. Para obter a redução desejada de tempo necessário para medições multiportadoras, quatro SAMS são suficientes. A Rohde & Schwarz recomenda utilizar dois núcleos processadores para cada SAMS.

O cenário de medição foi executado em duas configurações de hardware diferentes: um OC de design compacto com oito núcleos processadores e um potente servidor com 40 núcleos processadores.

O CPU do PC pequeno tem uma maior frequência de base e é ligeiramente melhor ao configurar até quatro SAMS. Os recursos de hardware desta máquina não são suficientes para suportar oito SAMS funcionando paralelamente. Se o cenário de medição for executado com dois instrumentos configurados como fontes de dados I/Q e oito SAMS utilizando o R&S®Server-Based Testing, o tempo de teste com o PC pequeno é aproximadamente 52% maior quando comparado à configuração de servidor.

Resumo

O R&S®Server-Based Testing demonstra todo seu potencial ao receber dados I/Q de diversas fontes. Medições multiportadoras em 5G NR podem ser realizadas em paralelo e constituem a carga de trabalho ideal para acelerar medições de dados capturadas com um único instrumento. Os requisitos de hardware para este cenário não são elevados e um PC de design compacto é capaz de reduzir os tempos de testes em até 89% para medições com oito portadoras em componentes. Em cenários mais exigentes de medição em que diversas fontes I/Q são configuradas, uma infraestrutura de hardware de servidor é necessária para o R&S®Server-Based Testing.

Principais recursos e benefícios

• Contribui para acelerar caracterizações precisas de dispositivos em teste multiportadoras em 5G NR
• Ligação descendente e ligação ascendente 5G em conformidade com o 3GPP, bem como cálculo de magnitude vetorial de erro de ligação descendente 4G atualmente suportado
• Suporte adicional para: medições de espectro padrão específicas de setores, tais como SEM e ACLR
• O grau de realização em paralelo com o R&S®Server-Based Testing é determinado pelos requisitos específicos e/ou pelo engenheiro/usuário
• Compatível com qualquer instrumento Rohde & Schwarz capaz de capturar e exportar dados I/Q (os dados I/Q devem estar em formato compatível)
• Operação fortemente localizada (não é necessário ter conectividade à internet)