Reduzca los tiempos de prueba de señales multiportadoras 5G NR con R&S®Server-Based Testing

Su tarea

El rendimiento de un dispositivo para señales multiportadoras 5G NR necesita evaluarse comparativamente y la magnitud del vector de error (EVM) es el criterio de medición.

Debido a la complejidad y a mayores anchos de banda, los tiempos de prueba para señales 5G NR han aumentado en comparación con las mediciones equivalentes en tecnologías previas de comunicaciones inalámbricas. Para disminuir los largos de prueba, una opción es evaluar solo una parte de la trama de la red 5G. Sin embargo, esto no es posible si las mediciones necesitan cumplir con los estándares de 3GPP y se tiene que analizar la trama completa.

Consideremos la medición de señales multiportadoras 5G NR de la trama completa en la gama de frecuencias 2 (FR2) con cada portadora componente con un ancho de banda de 100 MHz.

Con la opción R&S®FSx-K144 5G NR en los analizadores de espectro de rango medio o de alta gama de Rohde & Schwarz, puede configurarse un escenario de medición para evaluar el rendimiento EVM sobre potencia, como se muestra en la figura de la izquierda. Sin embargo, las portadoras se medirán secuencialmente y los tiempos de prueba serán proporcionales al número de portadoras que deben medirse.

La solución de Rohde & Schwarz

R&S®Server-Based Testing ayuda a reducir los tiempos de prueba de señales multiportadoras 5G NR , tanto mediante la externalización del análisis de señales como mediante el procesamiento en paralelo. El usuario decide sobre el grado de paralelización y puede configurar los microservicios de análisis de señales (SAMS) para que hagan el trabajo.

Nota: los microservicios hacen uso de los mismos algoritmos que las opciones del instrumento (p. ej. R&S®FSV3-K144 para el análisis de 5G NR). Por lo tanto, los resultados de medición de R&S®Server-Based Testing son idénticos a los de los instrumentos.

R&S®Server-Based Testing muestra todo su potencial cuando se instala en un potente servidor (hardware) y cuando recibe datos I/Q de diversas fuentes. Esta ficha de aplicación muestra que las mejoras en los tiempos de prueba son significativas incluso en los casos donde solo se utiliza un único instrumento como la fuente de datos I/Q. Para mostrarlo, las mediciones de rendimiento del EVM de barrido de potencia de la multiportadora se ejecutan dos veces (véase la figura de la derecha):

• Exclusivamente en el R&S®FSVA3000
• Con el análisis de señales realizado con R&S®Server-Based Testing

En ambos casos, el instrumento ejecutó tanto la nivelación de amplitud automática como la captura de I/Q. El tiempo de análisis de señales se incrementa de manera proporcional al número de portadoras componentes. Cada análisis de portadora es independiente y puede analizarse en paralelo con otras portadoras en R&S®Server-Based Testing. La figura anterior muestra que los tiempos de prueba para mediciones con ocho portadoras componente se reducen en un 89 % cuando se utiliza R&S®Server-Based Testing en comparación con el escenario de un solo instrumento.

Encontrar el número óptimo de microservicios de análisis de señales (SAMS)

El número óptimo de SAMS puede calcularse con el modelo de cola multiservidor. Dos parámetros son importantes: la tasa promedio de llegada de los datos I/Q y el tiempo promedio que toma un SAMS para ejecutar el análisis de señales.¹⁾

¹⁾ Para más información sobre cómo calcular el número óptimo de SAMS, por favor contáctese con el responsable de analizadores de espectro de Rohde & Schwarz.

¿Qué hardware es necesario?

Una vez que se conoce el número requerido de SAMS, puede escogerse el hardware que corresponde. Para lograr la reducción deseada del tiempo requerido para las mediciones de señales multiportadoras, es suficiente cuatro SAMS. Rohde & Schwarz recomienda un procesador de dos núcleos para cada SAMS.

El escenario de medición se ejecutó en dos configuraciones de hardware diferentes: una PC de diseño compacto con un procesador de ocho núcleos y un servidor potente con un procesador de 40 núcleos.

El CPU de la PC pequeña tiene una frecuencia base más alta y es ligeramente mejor cuando se configuran hasta cuatro SAMS. Los recursos de hardware en esta máquina son insuficientes para soportar ocho SAMS trabajando en paralelo. Si el escenario de medición se ejecuta con dos instrumentos configurados como fuentes de datos I/Q y ocho SAMS con R&S®Server-Based Testing, el tiempo de prueba con la PC pequeña es aproximadamente un 52 % más largo en comparación con la configuración del servidor.

Resumen

R&S®Server-Based Testing muestra todo su potencial cuando recibe datos I/Q de varias fuentes. Las mediciones de señales multiportadoras 5G NR pueden paralelizarse bien y proporcionan la carga de trabajo ideal para acelerar las mediciones en datos capturados con solo un instrumento. Los requerimientos de hardware para este escenario no son muy altos y una PC de diseño compacto es capaz de reducir los tiempos de prueba hasta en un 89 % para mediciones con ocho portadoras componentes. En escenarios de medición más complejos en donde se configuran varias fuentes I/Q, se requiere de un servidor (hardware) adecuado para R&S®Server-Based Testing.

Características y ventajas

• Ayuda a acelerar las caracterizaciones precisas de los dispositivos para señales multiportadoras 5G NR
• En conformidad con 3GPP 5G DL y UL; admite también el cálculo 4G DL EVM
• Adicionalmente admite mediciones espectrales según estándares industriales, como máscara de emisión de espectro (SEM) y relación de potencia de canal adyacente (ACLR)
• El grado de paralelización con R&S®Server-Based Testing se determina por los requerimientos específicos y/o el ingeniero/usuario
• Compatible con cualquier instrumento Rohde & Schwarz capaz de capturar y exportar datos I/Q (los datos I/Q necesitan estar en un formato compatible)
• Funcionamiento fuertemente localizado (no se requiere conectividad a internet)