5G 信道探测

由于 5G 对带宽、数据率的要求更高,我们必须采用比当下蜂窝通信网络实施(低于 6 GHz)显著更高的载波频率。

若干研究项目初步探讨了在 6 GHz100 GHz 范围内的频谱。预计可在 28 GHz39 GHz 的频谱范围内首次实现超过 6 GHz 的 5G 部署。整个行业都必须了解在即将部署的高频带中的信号(具有很高的带宽)如何通过无线信道传播。信道探测是通过将无线电传播路径分解为单独的多径分量,以描述无线信道的特性的必要流程。该信息对于制定可靠的调制方案是至关重要的,以便通过 5G 无线信道传输数据。

最初,移动网络运营商、研究机构、大学以及其他行业参与者开展了广泛的信道测量活动,旨在确定 3GPP 等标准化组织的 5G 信道模型。尽管近来确定了一些信道模型,但 5G 信道探测活动还在进行,这是因为信道在更高频率下以及在低于 6 GHz 的传统频率下的特征是明显不同的,表现为以下方面:

  • 路径损耗显著更高,因此在毫米波域下需要高度定向的波束形成。
  • 需要考量特定频段的氧气和水分吸收率(比如,雨水或湿度损失)。
  • 无线信道的相干时间更短。
  • 大部分干扰的衰落增强,比如叶簇衰减很高。
  • 镜面反射在毫米波域下更常见。

针对信道探测的 5G NR 测试解决方案

罗德与施瓦茨针对 5G 信道探测的测试解决方案基于脉冲压缩法。The R&S®SMW200A 矢量信号发生器在相关频率下传输有限带宽信道探测信号。根据干扰、反射、散射、吸氧及运动等周围环境,无线信道会使信号发生改变。R&S®FSW 信号及频谱分析仪接收并处理信道中的信号,然后将得出的 I/Q 数据转发给数据分析软件。该分析软件会将收到的 I/Q 数据与最初发射的信号相关联,以估算出描述无线信道的信道冲击响应。

使用的 5G 信道探测信号表现出很好的自动相关性,并且提供额外的处理增益信息。但是,此方法仅在信号发生器(发射机)以及信号分析仪(接收机)具备所需的带宽能力的情况下适用。R&S®SMW200A 以及 R&S®FSW 都能提供最高 2 GHz 的内部带宽,因此可实现良好的回波时间分辨率(最高为 0.5 ns)。

借助罗德与施瓦茨信道探测解决方案,我们可以直接测量时域中的信道冲击响应 (CIR)。使用信号发生器以及信号分析仪,用户能够在整个带宽范围内进行快速的 CIR 测量。与基于网络分析仪的测试设置相比,这种方法更快更灵活。鉴于 R&S®SMW200A 以及 R&S®FSW 具有很高的参考频率稳定度,无需同步即可进行相对功率延迟分布测量,使这种测试解决方案非常适用于远距离的 5G 户外信道测量。

得益于 R&S®FSW 分析仪的高灵敏度接收机以及内置的低噪声功率放大器,罗德与施瓦茨的信道探测装置可以提供无可比拟的动态范围。此外,通过使用特殊信道探测信号增加可达到的处理增益,能够进一步增加动态范围。

5G 信道探测产品

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5G 测试与测量解决方案

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