Verifica del beamforming in tempo reale in 5G NR FR1

Durante lo sviluppo di array di antenne MU-MIMO, gli algoritmi di beamforming sono sottoposti a continue revisioni. Che si tratti di test di regressione o di verifica di nuove funzionalità, la verifica rapida del beamforming aiuta a velocizzare la R&D per le antenne beamforming e a migliorare le prestazioni del prodotto.

Sensore di potenza selettivo R&S®NRQ6
Sensore di potenza selettivo R&S®NRQ6

Attività da eseguire

Gli utenti sono responsabili dello sviluppo, della verifica o del miglioramento degli algoritmi di beamforming che vengono implementati in un dispositivo 5G NR reale per bande di frequenza inferiori a 6 GHz. La sfida è quella di consentire un riscontro numerico e visivo in tempo reale, fornendo una visione dei modelli di fascio risultanti per l'intero campo di copertura dell'antenna, sulla base di misure reali del frontend del dispositivo. Idealmente, la visualizzazione dovrebbe coprire i singoli fasci di segnali e canali diversi, fino alle allocazioni distinte nella griglia delle risorse.

Opzione di misure VSE-K146 5G MIMO
Opzione di misure R&S®VSE-K146 5G MIMO
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Soluzione Rohde & Schwarz

Con R&S®NRQ6, Rohde & Schwarz offre un piccolo sensore di potenza selettivo in frequenza con un'eccellente gamma dinamica, dotato anche di registrazione I/Q fino a 100 MHz di larghezza di banda di analisi. Combinando più sensori di potenza R&S®NRQ6, è possibile generare registrazioni molto accurate e coerenti in fase, da utilizzare come base per determinare i modelli di antenna risultanti per le singole impostazioni del fascio, senza la necessità di una misura OTA 3D completa.

Combinare il software per l'esplorazione di segnali vettoriali R&S®VSE con l'opzione di misura R&S®VSE-K146 5G MIMO per registrazioni I/Q coerenti in fase e un'analisi approfondita del segnale. Identificare le differenze di fase sulla forma d'onda modulata 5G NR. È possibile analizzare e verificare il beamforming analogico, il beamforming digitale e le varianti ibride, indipendentemente dalla tecnologia sottostante. Le differenze di fase rilevanti possono essere estratte dal software utilizzando la vista di riepilogo del beamforming.

Visualizzazione del beamforming
Visualizzazione del beamforming
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Applicazione

R&S®VSE-K146 consente l'analisi multicanale parallela dei segnali 5G NR MIMO. In combinazione con dispositivi R&S®NRQ6 a coerenza di fase multipla, o in alternativa con un oscilloscopio multiporta, R&S®VSE-K146 fornisce un'analisi della fase del segnale di riferimento, della differenza di fase e un riepilogo del beamforming per i segnali di riferimento specifici dell'UE in PDSCH, CORESET e CSI-RS. Sulla base di questi dati, è possibile calcolare le caratteristiche di beamforming degli array di antenne (vedere figura a destra). Le simulazioni possono essere migliorate in base alle misure, e le simulazioni del fascio di luce possono essere create in base ai dati reali del frontend RF e dell'antenna misurati. Utilizzando i sensori di potenza e il software di demodulazione di Rohde & Schwarz, è possibile determinare le caratteristiche di beamforming in tempo reale, senza la necessità di una scansione 3D completa. Ciò consente la visualizzazione in 3D e 2D dei modelli di fascio risultanti, la valutazione e la verifica delle diverse impostazioni di beamforming, delle ponderazioni degli elementi dell'antenna e degli algoritmi di beamforming. Le prestazioni dell'algoritmo possono essere verificate sulla base di misure reali, tenendo conto dell'hardware dell’array di antenne e del frontend RF. In questo modo si colma il divario tra la simulazione completa del beamforming e una misura OTA 3D dedicata.

Per le configurazioni con un numero elevato di elementi d'antenna attivi simultaneamente, è possibile utilizzare una matrice di commutazione opportunamente scalata per eseguire misure sequenziali rispetto a una porta di riferimento comune. In alternativa, la configurazione può essere ampliata utilizzando più sensori di potenza a coerenza di fase, registrazioni di file I/Q e postelaborazione nel software R&S®VSE. Per accelerare l'elaborazione dei dati, è disponibile l'edizione enterprise di R&S®VSE per l'analisi simultanea di più misure.

Misure coerenti di fase con più sensori di potenza NRQ6 e una matrice di commutazione
Misure coerenti di fase con più sensori di potenza R&S®NRQ6 e una matrice di commutazione

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