Быстрая проверка сигналов 5G в полевых условиях

Измерительная задача

Успешное внедрение стандарта 5G привело к огромному спросу на малое время задержки и повышенную пропускную способность, надежность и эффективность спектра. Число приложений, требующих передачи большого количества данных, неизменно растет, поэтому ваша задача заключается в том, чтобы с помощью портативного анализатора спектра R&S®Spectrum Rider FPH гарантировать передачу сигналов в соответствии со спецификациями 3GPP.

Операторы сетей беспроводной связи соревнуются в том, кто предложит клиентам наилучшую инфраструктуру по самой выгодной цене. Передаваемые в нисходящих каналах 5G сигналы должны соответствовать не только требованиям стандартов, но и параметрам диапазона частот передачи.

Сигнал нисходящего канала 5G

3GPP определяет два диапазона частот: FR1 и FR2. FR1 охватывает диапазон частот от 450 МГц до 7,125 ГГц, а FR2 — диапазон частот от 24,25 ГГц до 52,6 ГГц. Как правило, в 5G используются частоты ниже 40 ГГц. В частотной области блок сигнала синхронизации (SSB) состоит из 240 смежных поднесущих (SC). Во временной области блок сигнала синхронизации (SSB) состоит из четырех символов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).

Появление SSB в слоте зависит от типа разноса поднесущих (SS).

На рисунке 2 показаны последовательности SSB. Блок SSB представляет собой комбинацию из разноса поднесущих (SS) и физического канала широковещания (PBCH), где первичный сигнал синхронизации (PSS), вторичный сигнал синхронизации (SSS) и PBCH с привязанным опорным сигналом демодуляции (DM-RS) занимают различные символы.

Решение компании Rohde & Schwarz

Портативный анализатор спектра R&S®Spectrum Rider FPH весом всего 2,5 кг независимо от частотного диапазона поддерживает спектр частот вплоть до 44 ГГц, т. е. охватывает большинство частотных диапазонов 5G. Однократной зарядки анализатора хватает более чем на 6 часов работы.

Базовая модель выполняет измерения для анализа спектра, такие как измерения занимаемой полосы частот (OBW), мощности канала, паразитных излучений и гармонических искажений. Это позволяет быстро обрабатывать результаты измерений для анализа спектра. Анализатор R&S®Spectrum Rider FPH — это экономичный, интуитивно понятный и надежный прибор. Его можно использовать в целях мониторинга спектра, валидации ВЧ-устройств, обнаружения источников помех и испытаний ВЧ-передатчиков. В режиме OBW анализатор R&S®Spectrum Rider FPH автоматически отображает занимаемую полосу частот для нисходящего канала 5G.

На рисунке 3 занимаемая полоса частот составляет ок. 100 МГц, что соответствует заданной полосе канала 5G. Полоса пропускания захваченного блока SSB (сигнала SS/PBCH) также соответствует теоретическому значению, равному 7,2 МГц (240 поднесущих × 30 кГц разноса SC). На рисунке 4 показан сигнал нисходящего канала 5G во временной области. По признаку появления SSB отчетливо распознается разнос SC типа C. В соответствии со стандартом теоретическая продолжительность интервала составляет 500 мкс и 33,3 мкс для каждого символа, что полностью соответствует передаваемому сигналу нисходящего канала.
С помощью легкого портативного анализатора спектра R&S®Spectrum Rider FPH можно быстро проверять передаваемые сигналы нисходящих каналов 5G в полевых условиях. Для работы анализатора не требуются дорогостоящие специальные опции или сложная настройка.