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5G-Basisstationen testen

21. April 2020, 08:35 Uhr   |  Nicole Wörner

5G-Basisstationen testen
© Rohde & Schwarz

Für 5G-Basisstationen bietet Rohde & Schwarz HF-Testlösungen für die 5G-Frequenzbereiche FR1 (450 MHz - 7,125 GHz) und FR2 bis 44 GHz.

Rohde & Schwarz erweitert sein Angebot an Testlösungen für 5G-Basisstationen und die zugehörigen Massive-MIMO-Antennen-Arrays und -Verstärker um gleich drei neue Messlösungen.

Neu im Portfolio: Eine OTA-Testlösung mit speziellen Frontend-Modulen für den 5G-Frequenzbereich FR2 sowie eine Lösung für geschwindigkeitsoptimierte Tests von 5G-Basisstationen. Beide sind für den Einsatz in der Produktion ausgelegt. Hinzu kommt eine neue Testlösung, mit der Entwickler kanalübergreifende Messungen bis 4x4 MIMO im Frequenzbereich FR1 durchführen können.

OTA-Tests im FR2

Für Over-the-Air(OTA)-Tests an 5G-Basisistationen im FR2-Frequenzbereich stellt Rohde & Schwarz erstmals eine Lösung vor, die mit R&S-FE44-Frontend-Modulen arbeitet. Mit ihnen kann die Signalgenerierung und -analyse bei niedrigeren Frequenzen im IF-Band erfolgen. Das erlaubt eine dämpfungsärmere Übertragung der 5G-Signale und die Verwendung von kostengünstigeren Messgeräten, weil sie nicht für den Millimeterwellenbereich ausgelegt sein müssen. Die 5G-Signalgenerierung übernimmt ein Vektorsignalgenerator R&S SMW200A, die Signalanalyse ein R&S FSVA3000. Beide sind aufgrund ihrer sehr guten HF-Eigenschaften prädestiniert für 5G-Tests. Die Frontend-Module der Lösung können nahe an den Antennen des Prüflings an der OTA-Messkammer montiert werden.

In Senderichtung werden die vom R&S SMW200A im IF-Band generierten 5G-Signale in den FR2-Bereich bis 44 GHz gemischt. So wird die hohe Ausgangsleistung genau dort erzeugt, wo sie benötigt wird. Empfangsseitig mischt der R&S FE44A das FR2-Signal an den Antenneneingängen in das IF-Band herunter und überträgt es so ebenfalls mit weniger Dämpfungsverlusten an den R&S FSVA3000 zur Analyse. Diese Lösung eignet sich für Testsysteme in der Produktion.

Server-basierte Fertigungstests

Für geschwindigkeitsoptimierte Produktionstests von 5G-Basisstationen hat Rohde & Schwarz eine skalierbare, hochleistungsfähige Server-Based Testing Analyseplattform entwickelt. Der Vektorsignalgenerator R&S SMBV100B und der Spektrumanalysator R&S FSVA3000 kommen als HF-Testlösungen zum Einsatz. Als Beispiel einer performanten Steuereinheit wird die R&S QuickStep Test Executive Software verwendet. Diese übernimmt die automatische Ansteuerung des Messaufbaus und die Überprüfung der Testergebnisse. Die Lösung wird in einem 10-Gigabit-Ethernet-Netz umgesetzt und ermöglicht durch den serverbasierten Ansatz und der parallelen Nutzung von Rechnerkapazitäten höchste Messgeschwindigkeiten. Die Infrastruktur besteht aus handelsüblichen Standardkomponenten. Die Kombination aus R&S SMBV100B und R&S FSVA3000 ist auch ideal geeignet für das flexible Testen von WLAN-, zellularen und IoT-Komponenten und -Geräten in F&E, Verifizierung und Produktion.

Kanalübergreifende Messungen bis 4x4 MIMO

Darüber hinaus bietet Rohde & Schwarz eine neue Testlösung für Basisstationen und Kleinzellen an, die kanalübergreifende Messungen bis 4x4 MIMO von 5G-Übertragungen im FR1-Frequenzbereich erlaubt. Die Lösung besteht aus dem Signalgenerator R&S SMW200A, zwei Vektor-HF-Quellen R&S SGT100A, dem High-Performance-Oszilloskop R&S RTP164 als Messempfänger und den 5G-Analyseoptionen der R&S VSE Vector Signal Explorer Software, die auf einem Laptop läuft.

Der R&S SMW200A erzeugt die 3GPP-konformen 5G-Testsignale, die mithilfe der beiden zusätzlichen Vektor-HF-Quellen über bis zu vier Kanäle übertragen werden können. Das Oszilloskop stellt die phasenkohärente Erfassung aller vier Signale sicher – eine Grundvoraussetzung für genaue Cross-Channel-Messungen. Der integrierte hardwarebeschleunigte Digital Down Converter des R&S RTP164 mischt die erfassten Signale in Echtzeit in das Basisband. An diesen Signalen führt die R&S VSE Software die Messungen gemäß den 3GPP-Spezifikationen durch. Der Anwender kann damit auch MIMO-spezifische Messungen durchführen und sich die Messergebnisse flexibel zusammenstellen. Die Lösung eignet sich für Tests in der Entwicklung und zur Verifizierung von 5G-Basisstationen. 
 

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