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

Измерительная задача

Необходимо подготовить новые диапазоны частот к развертыванию и вводу в эксплуатацию сетей LTE и 5G NR путем оценки радиообстановки и проведения мероприятий по очистке спектра. Первая задача заключается в выявлении и устранении внешних источников помех, которые вызывают основные проблемы в восходящих каналах. При развертывании новой сети дуплексной связи с временным разделением (TDD) эта задача приобретает критически важное значение, так как сигналы нисходящих и восходящих каналов используют одинаковый диапазон частот и разделяются только по времени. При TDD мощные сигналы в нисходящих каналах могут перекрывать помеховые сигналы в восходящих каналах в процессе поиска источников помех.

Обнаружение и устранение источников помех в системах дуплексной связи с временным разделением является еще более сложной задачей, чем в системах дуплексной связи с частотным разделением. Мы настоятельно рекомендуем устранить все источники помех до ввода системы TDD в эксплуатацию. Автоматизация этой задачи существенно сокращает временные затраты и снижает сложность данного процесса.

До включения сети требуются следующие действия:

• Идентификация и картографирование источников помех
• Передача данных о местоположении, частотах и формах спектра в группы поиска помех
• Поиск и устранение источников помех

Решение компании Rohde & Schwarz

Сначала проводятся выездные испытания в зоне покрытия с применением быстрого и высокочувствительного сканирующего ВЧ-приемника, который обнаруживает и регистрирует местоположение, частоту и форму спектра источников помех. Полученные результаты передаются в инструмент постобработки для дальнейшего анализа и идентификации сигналов, отвечающих определенным критериям, таким как минимальный уровень принимаемого сигнала.

По сравнению с непосредственным выездом групп поиска помех, которые с помощью анализаторов спектра или портативных приемников вручную проводят поиск источников помех (традиционный способ), автоматизированный метод дает три основных преимущества:

• Выявление потенциальных помеховых сигналов и определение их характеристик осуществляются значительно быстрее.
• Сбор и анализ данных осуществляются раздельно, что позволяет поручить трудоемкий сбор данных менее опытному персоналу и выполнить его значительно быстрее.
• Эксперты в группах поиска помех могут работать более эффективно, так они могут концентрировать свое внимание на определенных участках, где были обнаружены помехи.

Заключительным этапом в процедуре расчистки спектра становится устранение источников помех. Этот процесс можно автоматизировать с помощью пеленгаторной системы, например, локатора ВЧ-помех R&S®MNT100 с ПО R&S®MobileLocator.

Решение для очистки спектра включает в себя следующие средства:

• Сканер сетей (R&S®TSMA6B или R&S®TSME6)
• Универсальная программная платформа ROMES для оптимизации сети и устранения ошибок
• Программное обеспечение анализа проблем в сетях R&S®ROMES4NPA для постобработки

На приведенном ниже рисунке изображен автономный сканер сетей R&S®TSMA6B с батарейным питанием, который легко помещается в сумку через плечо для удобных испытаний методом обхода или объезда. Программное обеспечение ROMES для измерений методом обхода или объезда установлено на ПК «Next Unit of Computing», который встроен в R&S®TSMA6B. Это ПО поддерживает работу с приемником GPS и функциями картографирования. Для управления измерениями можно использовать планшет, на котором выводятся результаты в режиме реального времени.

Преимущества и ключевые особенности

Испытательные решения от Rohde & Schwarz не имеют аналогов благодаря объединению сканера сетей и программного обеспечения для анализа и постобработки в один пакет.

Преимущества для пользователей:

• Ускоренная расчистка спектра благодаря автоматической идентификации помех
• Более эффективная работа экспертов благодаря разделению процессов сбора данных и анализа
• Более надежный сбор данных снижает необходимость в повторных выездах, так как предустановленные измерительные установки можно использовать для получения качественных результатов измерений.
• Полный обзор картины помех благодаря применению высокочувствительного сканера, который быстро и четко отделяет полезные части от источников помех.
• Высокая эффективность сбора данных с очень надежной работой и ПО для выездных испытаний, которое способно обрабатывать большие массивы данных.
• Удобство анализа, настройки и внесения изменений с помощью встроенного инструмента постобработки
• Экономия времени благодаря быстрому анализу: собранные за два часа данные выездных испытаний обычно анализируются за две-три минуты.

Дальнейший анализ помеховых сигналов четко показывает группу в диапазоне от 725 МГц до 735 МГц (см. снимок экрана справа).

Основные характеристики решения:

• Централизованное управление измерениями и предустановленные измерительные установки для получения качественных результатов измерений
• Сверхчувствительный сканер (возможность сканирования полного диапазона восходящего канала 30 МГц со средним уровнем собственного шума –130 дБмВт) для быстрого и точного отделения полезного спектра от источников помех
• Быстродействующий сканер позволяет собирать больше данных за единицу времени (или быстрее проводить измерения для получения аналогичного объема данных)
• Проверенная на практике платформа выездных испытаний с возможностью обработки больших массивов данных
• Быстрый автоматизированный и интегрированный инструмент постобработки