À mesure que l’évolution de la 5G progresse, des développements tels que réseau d’accès radio ouvert (O-RAN), réseau non terrestre (NTN), et Capacité réduite de la 5G (RedCap) continuent de prendre de l’ampleur. Bien que la mise en œuvre de la 5G soit encore en cours, le secteur des communications sans fil se prépare déjà à 6G nouvelle génération Technologie sans fil.

Avec autant de développements simultanés, il est difficile de suivre le rythme. Pendant le Journées technologiques sans fil Keysight événement virtuel, des experts en la matière ont expliqué les principes de conception et de développement essentiels pour les ingénieurs RF d’aujourd’hui.

Amenez vos créations à la version 17

Les améliorations apportées à la version 17 du projet de partenariat de troisième génération (3GPP) permettent de nouvelles classes d’appareils sans fil 5G. Les fournisseurs de services cellulaires continuent de développer la technologie NTN dans le but de fournir une couverture omniprésente dans le monde entier. Une fois entièrement déployée, l’impact de l’infrastructure NTN révolutionnera de nombreuses technologies, des systèmes de services d’urgence au suivi des expéditions et de la logistique.

La 5G NTN vise à fournir un service par satellite à des milliards d’abonnés à la téléphonie mobile dans le monde. Cependant, la technologie 5G NTN doit relever trois défis critiques :

• Doppler
• retard de trajet variable dans le temps
• atténuation variable dans le temps

Dans 5G NTN, le réseau ajuste la synchronisation des trames radio en fonction de l’emplacement de l’utilisateur et pré-compense une partie de l’erreur de fréquence de liaison causée par le mouvement du satellite. Ces ajustements permettent au terminal utilisateur de mieux tolérer les caractéristiques de la liaison satellite. Les blocs d’informations du système de diffusion réseau (SIB), qui stockent des informations sur l’emplacement et la vitesse des satellites, permettent au téléphone portable d’estimer les conditions de liaison, le retard de la liaison satellite et l’erreur Doppler dans la fréquence de transmission.

Le premier jour des Wireless Tech Days, l’ingénieur d’application Randy Becker a décrit comment tester la conformité des combinés améliorés 3GPP avec le banc d’essai Keysight NTN. La démonstration a montré comment capturer les mesures de retard et d’erreur, ainsi que la constellation de signaux de liaison montante démodulée, le spectre, l’ampleur du vecteur d’erreur (EVM) et le débit de liaison montante/descendante. De plus, Randy a testé la façon dont le combiné NTN exécutait les fonctionnalités de streaming SMS et vidéo.

Le premier jour également, Manuel Blanco, planificateur stratégique 5G, a discuté des applications de l’Internet des objets à bande étroite (NB-IoT) au sein de NTN. Bien qu’initialement envisagé comme une technologie permettant de connecter des appareils IoT à faible coût avec des exigences de consommation d’énergie et de débit limitées, les développeurs prévoient d’utiliser le NB-IoT sur NTN comme moyen de prendre en charge une couverture omniprésente sur les combinés mobiles pour l’envoi de SMS, les communications vocales et les mises à jour du micrologiciel de multidiffusion. .

Manuel a montré comment utiliser le Émulateur de réseau UXM 5G pour l’émulation de satellite en laboratoire tout en testant un téléphone portable compatible NB-IoT pour des scénarios hors réseau. La démonstration couvrait les orbites géostationnaires (GSO) et non géostationnaires (NGSO). Manuel a expliqué comment configurer une cellule NB-IoT en cellule NTN avec différents paramètres de retard et Doppler. En plus des mesures du débit de liaison montante/descendante et du taux d’erreur de bloc (BLER), de l’EVM et des erreurs de fréquence, Miguel-Angel Guijarro, chef de produit 5G, a détaillé les tests de conformité et l’automatisation sur la plateforme Keysight.

Découvrez les dernières nouvelles sur NTN ici : keyight.com/find/ntn

Faites passer Open RAN au niveau supérieur

L’évolution de l’Open RAN telle que définie par l’Alliance O-RAN continue de remodeler les réseaux d’accès radio. L’Open RAN a d’énormes implications pour l’augmentation de l’efficacité énergétique des réseaux, ce qui était l’objectif principal de la deuxième journée des Wireless Tech Days. L’équipement O-RAN nécessite trois catégories de tests différentes :

• Conformité O-RAN
• Conformité 3GPP
• tests d’efficacité énergétique

Les tests de conformité O-RAN se concentrent principalement sur le protocole, tandis que les tests de conformité 3GPP traitent principalement des performances RF. Les tests d’efficacité énergétique nécessitent que les ingénieurs mesurent la consommation d’énergie ainsi que les performances du protocole et des RF. Pour optimiser l’efficacité énergétique des systèmes de communication, les équipementiers et les opérateurs de réseaux doivent :

• répondre efficacement à des exigences disparates
• tester et corréler les données dans différents domaines : RF, protocole et plan énergétique (E-plan)
• automatiser les tests pour suivre le rythme élevé de l’innovation

Les ingénieurs ont besoin d’une stratégie de test unifiée qui leur permet de mesurer leurs performances radio par rapport à trois normes différentes, puis de corréler les résultats. Au-delà de cela, les développeurs doivent automatiser leur stratégie de test pour optimiser les tests de régression sur toutes les versions de micrologiciels.

Jean Dassonville, planificateur de la solution RAN, a fait la démonstration des tests statiques des unités radio O-RAN à l’aide du banc d’essai Keysight E-plane. Cette solution exploite les solutions 3GPP et O-RAN et étend les capacités à l’avion E.

Inclus dans la plateforme de solutions automatisées, un analyseur de synchronisation temporelle fonctionne comme un émulateur d’unité distribuée (O-DU) tandis qu’un système d’énergie régénérative est utilisé pour effectuer la mesure DC. Le capteur de puissance RF est synchronisé dans le temps avec l’émulateur O-DU pour les mesures temporelles.

En savoir plus sur Open Ran ici : Plongez en profondeur dans O-RAN

Effectuez les tests de composants de la 5G à la 6G

Lors du dernier jour des Wireless Tech Days, Nizar Messaoudi, Heather Richardson, Afsi Moaveni et le Dr Joel Dunsmore ont expliqué comment les solutions d’analyse de réseau Keysight permettent d’obtenir des informations de pointe sur les composants tout en simplifiant la configuration des tests.

Nizar, chef de produit VNA, a démontré les cas d’utilisation de la caractérisation du module d’émission/réception (T/R), de l’amplificateur à faible bruit (LNA) et de l’amplificateur de puissance (PA) pour le nouveau Keysight. Analyseur de réseau ENA-X. Les modules T/R prennent en charge les performances des systèmes de communication modernes à travers trois fonctions clés :

• augmenter les signaux de transmission à la puissance maximale rayonnée
• établissement du facteur de bruit du système pendant les opérations de réception
• fournissant un contrôle de direction du faisceau et une précision angulaire

Un amplificateur de puissance occupe le dernier étage de l’émetteur, tandis que le LNA est le premier étage du récepteur. En conséquence, le PA détermine la distorsion globale de l’émetteur et le LNA limite la sensibilité du récepteur. De plus, la consommation d’énergie CC de l’amplificateur de puissance est le facteur déterminant le plus important de l’efficacité globale du module T/R. Bien que de nombreux composants contribuent au succès du fonctionnement des modules T/R (déphaseurs, atténuateurs, limiteurs), les amplificateurs limitent le plus strictement les performances de transmission et de réception des modules. Ainsi, pour optimiser les performances d’un module T/R, illustré sur la figure 5 utilisé dans une application multiélément, les ingénieurs doivent commencer par caractériser le récepteur LNA et l’émetteur PA.

La caractérisation du comportement des modules T/R impose des exigences élevées en matière de performances et de flexibilité d’un système de test. Le système de test doit prendre en charge les modes de test de transmission et de réception tout en maintenant la précision et en maximisant le débit.

Dans les démonstrations, Nizar a montré comment l’analyseur de réseau ENA-X, le générateur de signaux MXG et le logiciel de distorsion de modulation (MOD) fonctionnent ensemble pour fournir des signaux large bande calibrés avec précision nécessaires aux mesures précises des modules PA, LNA et T/R. L’upconverter intégré au port 1 de l’ENA-X prend le signal modulé du MXG et l’élève à une fréquence maximale de 44 GHz. La large plage dynamique et la correction d’erreur vectorielle de l’ENA-X minimisent l’EVM de l’ensemble de test, garantissant une évaluation claire des performances du PA et du LNA sans aucune interférence de l’ensemble de test. Pour une caractérisation encore plus rapide des amplificateurs, l’ENA-X permet l’EVM avec une démodulation optionnelle à l’aide du logiciel MOD, qui décompose les composants du signal linéaire et non linéaire avec corrélation spectrale.

Pour simplifier l’étalonnage du facteur de bruit, l’ENA-X propose deux récepteurs intégrés à faible bruit pour réduire les fixations et permettre à l’ENA-X de mesurer le module T/R dans les deux sens. En connectant et en calibrant l’ensemble de test une seule fois, les ingénieurs collectent des mesures d’analyse de réseau standard en conjonction avec le facteur de bruit de la source froide.

Lors de la démonstration suivante, Afsi, ingénieur d’application senior, et le Dr Joel, chercheur chez Keysight, ont démontré la caractérisation d’un amplificateur de puissance sur le VNA PXI multiport. Avec des fonctionnalités similaires à celles de l’analyseur de réseau ENA-X, le PXI VNA offre en outre une plate-forme configurable idéale pour les applications de fabrication. Au cours de la démonstration, le Dr Joel a mis en avant l’accès direct au récepteur disponible sur l’analyseur de réseau PXI. L’accès direct au récepteur permet aux ingénieurs d’intégrer des amplificateurs booster ou des coupleurs directionnels dans la mesure tout en conservant la qualité du signal modulé incident et l’étalonnage VNA des récepteurs internes.

Heather, ingénieur d’application, a utilisé le Keysight haute performance Analyseur de réseau PNA-X solution de traction de charge active à large bande pour tester un amplificateur de puissance. Les concepteurs d’amplificateurs doivent tester leur appareil dans des conditions de charge variables pour des tests de robustesse et de dégradation. S’appuyant sur les capacités du logiciel de distorsion de modulation, Heather a démontré comment utiliser le PNA-X VNA et le Keysight double canal. Signal VXG générér pour contrôler les conditions de charge gamma sur toute la bande passante de modulation tout en mesurant l’EVM à faible résidu.

Pour obtenir la téléprésence sans fil et la connectivité massive promises dans la 6G, une plus grande bande passante et une plus grande efficacité spectrale sont primordiales. Pour développer des composants 6G qui maximisent l’utilisation de la bande passante, les ingénieurs ont besoin d’une plate-forme de test capable de gérer une puissance de bruit supplémentaire. Lors de la démonstration finale des Wireless Tech Days, Sarah Laserva, directrice du marketing 6G, et Benjamin Schoch, chercheur scientifique à l’Université de Stuttgart, ont montré comment la solution d’analyse des composantes vectorielles (VCA) 6G caractérise les amplificateurs en bande H sous un signal modulé à large bande. La démonstration a montré la capacité de la solution 6G VCA à déplacer le plan de référence de test vers celui de l’appareil testé, permettant ainsi une plus grande précision de mesure des performances.

Faites votre prochaine étape vers l’innovation

Alors que les progrès continus de la technologie 5G, notamment l’écosystème O-RAN, l’infrastructure NTN et les appareils 5G RedCap, gagnent rapidement du terrain, les ingénieurs doivent suivre l’évolution des normes. Alors que la mise en œuvre de la 5G progresse, le secteur des communications se tourne déjà vers la prochaine génération, la technologie sans fil 6G.

Avec ce rythme de développement rapide, il est difficile de rester informé des dernières informations. Naviguez dans le paysage technologique sans fil en constante évolution avec l’aide d’experts du secteur. Vérifier Journées technologiques sans fil Keysight événement virtuel à la demande pour des informations cruciales sur les principes fondamentaux de conception et de développement RF.

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