Limpeza de espectro em redes móveis 5G e LTE

A limpeza de espectro em redes móveis está se tornando cada vez mais importante, uma vez que as operadoras utilizam novas bandas que continham previamente outros serviços. Isso é especialmente importante para a implementação do 5G NR. O 5G NR já iniciou uma implantação a nível mundial de redes TDD em um ambiente de rádio desconhecido, onde transmissores indesejados podem criar interferência de uplink ocultadas por sinais de downlink, tornando a busca de interferências algo muito exigente. A detecção automatizada de sinais de interferência antes de uma rede entrar em operação pode ser uma grande ajuda, além das técnicas manuais tradicionais.

Gravação automática de sinais de interferência usando o analisador de problemas de rede R&S®ROMES4NPA.
Gravação automática de sinais de interferência usando o analisador de problemas de rede R&S®ROMES4NPA.
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Sua tarefa

Preparar novas bandas de frequências para a implantação e ativação de redes LTE ou 5G NR, caracterizando o ambiente de rádio e realizando a limpeza do espectro. A primeira tarefa é identificar e eliminar as fontes de interferência externa que causam a maioria dos problemas de uplink. Se uma nova rede TDD estiver sendo implantada, a tarefa é ainda mais crítica, já que os sinais de downlink e uplink compartilham a mesma banda de frequência e são separados apenas de acordo ao tempo. Na duplexação por divisão do tempo (TDD), o sinal de downlink de alta potência de uma rede pode ocultar a interferência do uplink durante o processo de busca de interferências.

A localização e a eliminação de fontes de interferência são mais complexas nos sistemas TDD do que nos sistemas FDD. Nós extremamente recomendamos identificar as fontes de interferência antes de entrar em operação com um sistema TDD. A automação dessa tarefa reduz consideravelmente o tempo necessário e a dificuldade do processo.

Os seguintes requisitos são necessários antes de inciar a operação de uma rede:

  • Identificação e mapeamento de fontes de interferência
  • Informar a localização, a frequência e as formas espectrais às equipes de busca de interferência
  • Encontrar e eliminar as fontes de interferência

A solução da Rohde & Schwarz

Comece com um drive test na área usando um receptor de radiofrequência de varredura rápido e sensível para detectar e registrar a localização, a frequência e a forma espectral das fontes de interferência. Os resultados são então entregues a uma ferramenta de pós-processamento para analisar e identificar sinais que atendam a determinados critérios, como níveis mínimos de sinal de recepção.

Comparado à implementação direta de equipes de busca de interferência com analisadores de espectro ou receptores portáteis e a busca manual de interferência (a maneira tradicional), o método automatizado tem três grandes benefícios:

  • A identificação de potenciais sinais de interferência e suas características é muito mais rápida
  • A coleta e a análise de dados são feitas de forma separada, o que significa que a coleta de dados (que consome bastante tempo) pode ser feita muito mais rapidamente e com menos pessoal qualificado
  • Os especialistas das equipes de busca de interferência podem ser usados com mais eficiência, já que podem se concentrar em locais de interferência predefinidos

A etapa final do processo de limpeza do espectro é a eliminação das fontes de interferência, que pode ser automatizada com um sistema de radiogoniometria, como o localizador de interferência de radiofrequência R&S®MNT100 em combinação com o software R&S®MobileLocator.

A solução de liberação de espectro é composta por:

  • Um scanner de rede (R&S®TSMA6B ou R&S®TSME6)
  • A plataforma de software universal R&S®ROMES para otimização de rede e solução de problemas
  • O software de análise de problemas de rede R&S®ROMES4NPA para pós-processamento

Abaixo está uma imagem do scanner de rede autônomo à bateria R&S®TSMA6B que pode ser colocado em uma shoulder bag para testes confortáveis em caminhadas ou condução. O software de drive/walk test da série R&S®ROMES é executado no mini computador NUC (Next Unit of Computing) integrado ao R&S®TSMA6B. O software é compatível com um receptor de GPS e com recursos de mapeamento. As medições podem ser controladas a partir de um tablet que exibe os resultados ao usuário em tempo real.

A solução portátil de limpeza do espectro R&S®TSMA e o software de drive/walk test R&S®ROMES4
Solução portátil de liberação de espectro: scanner de rede móvel autônomo R&S®TSMA e software de drive/walk test R&S®ROMES4

A figura mostra o scanner de rede autônomo R&S®TSMA, que é alimentado por bateria e cabe perfeitamente em uma bolsa lateral, proporcionando mais conforto em drive ou walk tests. O software de drive/walk test R&S®ROMES4 é executado no PC NUC (Next Unit of Computing) integrado ao R&S®TSMA. O software é compatível com um receptor GPS e com um recurso de mapeamento. As medições são controladas por um tablet que exibe os resultados para o usuário em tempo real.

Características espectrais do ponto de interferência usando o R&S®ROMES
Características espectrais do ponto de interferência usando o software de teste drive R&S®ROMES
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Benefícios e principais recursos

A conexão de um scanner de rede ao software de análise e pós-processamento em um pacote integrado torna as soluções de teste da Rohde & Schwarz únicas.

Benefícios para o usuário:

  • Limpeza acelerada do espectro com a identificação automatizada de interferência
  • Os especialistas podem ser aproveitados com mais eficiência ao separar a análise e coleta de dados
  • Coleta de dados mais confiável ao reduzir a necessidade de redrives, já que as configurações de medição predefinidas podem ser distribuídas para obter resultados de medição de alta qualidade
  • Uma visão geral completa da situação da interferência graças a um scanner extremamente sensível que separa de forma rápida e clara as partes limpas do espectro das fontes de interferência
  • Coleta de dados altamente eficiente com operação muito estável e software de drive test que pode lidar com grandes quantidades de dados
  • Facilidade na análise, configuração e modificação com a ferramenta de pós-processamento integrada
  • Economia de tempo devido à rapidez da análise: normalmente, duas horas de dados de drive test podem ser analisados em dois ou três minutos

Análise mais detalhada dos sinais de interferência, revela claramente um cluster no intervalo de 725 MHz até 735 MHz (veja a captura de tela abaixo).

Os recursos das principais soluções:

  • Controle central de medição para distribuir configurações de medição predefinidas para obter resultados de medição de alta qualidade
  • Scanner extremamente sensível (pode escanear toda a largura de banda de uplink de 30 MHz com DANL de -130 dBm) para separar com rapidez e precisão um espectro livre de fontes de interferência
  • Scanner de rápido processamento que permite uma maior coleta de dados por cada período de teste (ou tempos de medição mais curtos para a mesma quantidade de dados)
  • Plataforma comprovada para drive test, capaz de lidar com grandes volumes de dados
  • Ferramenta pós-processamento integrada, rápida e automatizada

Sua tarefa

Preparar novas bandas de frequências para a implantação e ativação de redes LTE ou 5G NR, caracterizando o ambiente de rádio e realizando a limpeza do espectro. A primeira tarefa é identificar e eliminar as fontes de interferência externa que causam a maioria dos problemas de uplink. Se uma nova rede TDD estiver sendo implantada, a tarefa é ainda mais crítica, já que os sinais de downlink e uplink compartilham a mesma banda de frequência e são separados apenas de acordo ao tempo. Na duplexação por divisão do tempo (TDD), o sinal de downlink de alta potência de uma rede pode ocultar a interferência do uplink durante o processo de busca de interferências.

A localização e a eliminação de fontes de interferência são mais complexas nos sistemas TDD do que nos sistemas FDD. Nós extremamente recomendamos identificar as fontes de interferência antes de entrar em operação com um sistema TDD. A automação dessa tarefa reduz consideravelmente o tempo necessário e a dificuldade do processo.

Os seguintes requisitos são necessários antes de inciar a operação de uma rede:

  • Identificação e mapeamento de fontes de interferência
  • Informar a localização, a frequência e as formas espectrais às equipes de busca de interferência
  • Encontrar e eliminar as fontes de interferência
Exemplo de resultado do R&S®ROMES4NPA
Exemplo de resultado do R&S®ROMES4NPA: medições de espectro na banda 700 MHz. O círculo vermelho na imagem identifica um possível ponto de problema, que é destacado na lista de problemas.

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