Test OTA/Massive MIMO 5G

Rohde & Schwarz offre soluzioni di test complete over-the-air (OTA) per favorire lo sviluppo di soluzioni con antenne a onde millimetriche e ricetrasmissioni massive MIMO.

Le reti 5G dovranno offrire più capacità e flessibilità, riducendo nel contempo le spese operative del sistema (OPEX). Il metodo più semplice per aumentare la capacità sarebbe quello di aumentare il numero di stazioni di base nella rete. Tuttavia, poiché questo metodo implica costi elevati in termini di strutture e consumo energetico, verrà utilizzato solo in un numero limitato di casi. Un metodo più promettente è di utilizzare un numero elevato di elementi di antenna trasmittenti e riceventi con controllo elettronico dell’ampiezza e della fase dei segnali. I sistemi che utilizzano tale metodo di trasmissione ad elevato parallelismo vengono indicati come 'massive MIMO'. Esistono vari modi di utilizzare tali sistemi. Possono essere utilizzati per trasmettere flussi di dati multipli precodificati attraverso multiplexing spaziale o per aumentare il guadagno tramite beamforming, oppure con una combinazione delle due tecniche.

Comunicazioni wireless Rohde Schwarz 5G Massive MIMO

Visualizzazione del campo elettrico e misura accurata del pattern del fascio OTA per sistemi di antenna avanzati

Visualizzazione del campo elettrico e misura del pattern del fascio OTA

Nello spettro di frequenze tradizionale inferiore a 6 GHz, le stazioni base di solito utilizzano un numero elevato di elementi di antenna TX/RX per servire più utenti con flussi di dati paralleli. Questo metodo è noto come MIMO multiutente (MU-MIMO). Invece, l’elevata attenuazione tipica dello spettro delle onde centimetriche e millimetriche richiede l'utilizzo di antenne ad elevato guadagno, la cui realizzazione si ottiene applicando il beamforming dinamico. Orientare il fascio di irradiazione verso singoli terminali mobili ad esso assegnati specificamente riduce in maniera significativa il consumo energetico. Sia la tecnica MU-MIMO, sia il beamforming, permettono di aumentare la capacità delle celle senza dover installare ulteriori stazioni di base.

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Sistema di antenne attive Massive MIMO dell’architettura 5G per comunicazioni wireless di Rohde & Schwarz

Architettura tipica di un sistema di antenne attive Massive MIMO

Problematiche dei test 5G

Quando si progetta un sistema di antenne attive Massive MIMO si devono affrontare nuove sfide, che includono tolleranze ridotte degli sfasatori, effetti termici degli amplificatori di potenza (PA) e fluttuazioni di frequenza tra i moduli, che influenzano i pattern del fascio desiderati. In un sistema ad antenne attive, i frontend del ricetrasmettitore sono integrati assieme all’array di antenne, il che significa che le porte di uscita RF tradizionali non sono più accessibili. Inoltre, un’interfaccia in fibra sostituisce le tradizionali porte di ingresso RF per i dati I/Q in formato digitale. Di conseguenza, i test in modalità via radio, noti come OTA (Over-The-Air), diventano gioco forza il metodo di prova predefinito per i sistemi Massive MIMO, anche per modellare le proprietà spaziali del canale di propagazione. A causa delle diverse dimensioni dei sistemi Massive MIMO, i test nelle condizioni di campo lontano richiedono vari ambienti di schermatura.

Vantaggi delle soluzioni di test 5G di Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz offre un portafoglio completo di soluzioni di test uniche per eseguire misure in modalità OTA su sistemi di antenne attive Massive MIMO, dispositivi e moduli 5G operanti alle tradizionali frequenze cellulari inferiori a 6 GHz e nelle gamme di frequenze centimetriche e millimetriche:

Soluzioni di test chiavi in mano che comprendono tutti gli strumenti di misura e collaudo, le antenne e gli accessori
Test di dispositivi utente a onde centimetriche e millimetriche: camera schermata R&S®ATS1000 scalabile e portatile che include un posizionatore di taglio conico ad alta precisione integrato e un laser opzionale per la calibrazione corretta della perdita di percorso e l’allineamento accurato del dispositivo in prova
Soluzione termica opzionale che si inserisce nel sistema R&S®ATS1000 per il test di dispositivi mobili in condizioni di temperatura estreme, per comprendere gli effetti termici nella gamma di temperature da –20 °C a +85 °C utilizzando un flusso termico esterno
Test accurati e rapidi di stazioni di base massive MIMO al di sotto dei 6 GHz: il convertitore di onde piane R&S®PWC200, estremamente compatto e innovativo, genera una zona quieta sferica 3D di diametro 1 m a una distanza di appena 1,5 m per effettuare misure su ricetrasmettitori e potenza irradiata in tempo reale
Ampia gamma di camere di test per prestazioni wireless standardizzate (WPTC) di varie dimensioni, che rispondono ai requisiti dei siti dei clienti in cooperazione con Albatross Projects
L’aggiunta dell’analizzatore di reti a quattro porte R&S®ZVA e del software di misura e controllo R&S®AMS32 consente la caratterizzazione del pattern 2D/3D, compresa la trasformazione da campo vicino (NF) a campo lontano (FF)
La combinazione di generatore di segnali vettoriale R&S®SMW200A e analizzatore di spettro e segnali R&S®FSW consente di ottenere una caratterizzazione completa del ricetrasmettitore RF, ad esempio utilizzando segnali modulati per misurare i parametri fondamentali delle prestazioni, come l'EVM
La piattaforma opzionale Open Switch And Control di R&S®OSP semplifica le interconnessioni all’interno del sistema
Ulteriori sensori di potenza OTA R&S®NRPM consentono di effettuare misure di potenza in posizioni dedicate, ed esempio per verificare la capacità di orientamento del fascio"

Apprendete di più sui test over-the-air

Webinar: Direzioni multiple di arrivo utilizzando misure CATR OTA

Venite a scoprire un nuovo metodo che utilizza più riflettori CATR (Compact Antenna Test Range) per eseguire misure simultanee di angoli multipli per dispositivi 5G capaci di utilizzare il beamforming nella gamma di frequenza delle onde millimetriche.

Maggiori informazioni

White paper: Misure di conformità RF over-the-air su dispositivi 5G NR

Leggete questo white paper per maggiori informazioni sul background tecnico relativo ai test over-the-air (OTA) su dispositivi 5G NR. Concentrandosi sugli aspetti di conformità RF e sugli UE, il documento esamina i requisiti descritti nelle specifiche tecniche.

Maggiori informazioni

Diagramma di flusso dei parametri e della potenza dell’antenna

Preparatevi per i test over-the-air (OTA)!

Scaricate il white paper gratuito “Demistificazione dei test over-the-air (OTA) – parametri importanti dell'antenna, configurazione e calibrazione dei sistemi di test”.

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Strumenti per test over-the-air e massive MIMO

Sistema di test per antenne R&S®ATS1000

Camera schermata personalizzabile e portatile con soluzione termica opzionale per caratterizzare antenne 5G alle frequenze delle onde millimetriche.

Informazioni sul prodotto

Analizzatore di reti vettoriale R&S®ZVA

In combinazione con R&S®AMS32, l'analizzatore di reti vettoriale a quattro porte consente la caratterizzazione dei pattern 2D/3D, inclusa la trasformazione da campo vicino a campo lontano.

Informazioni sul prodotto

Generatore di segnali vettoriale R&S®SMW200A

Un’esclusiva larghezza di banda di modulazione interna di 2 GHz su una gamma di frequenze fino a 40 GHz.

Informazioni sul prodotto

Analizzatore di spettro e segnali R&S®FSW

Funzionalità di misura ineguagliabili fino a 90 GHz e un’insuperata larghezza di banda di analisi interna di GHz consentono di effettuare una caratterizzazione completa del ricetrasmettitore RF.

Informazioni sul prodotto