当前位置: 首页 » 技术方案 » 技术分析 » 正文

5G OTA测试太复杂?——试试用仿真工具来帮忙


  来源: 是德科技KEYSIGHT 时间:2020-02-05 编辑:清风
分享到:



由于暗室的引入,OTA测试系统非常复杂,系统搭建时间长,硬件设备多,而OTA系统指标测试需要在所有硬件都就绪的情况下才能展开,一旦发现待测件OTA系统性能无法满足3GPP要求,就需要重新返工,这导致产品系统集成的成本很高,风险极大。


(1)应对OTA测试带来的挑战


为了应对OTA测试带来的挑战,在硬件设备准备齐全之前,可以先通过进行OTA仿真,在产品研发阶段提前快速获取系统OTA指标性能上限,在仿真环境下确保产品满足OTA各项指标要求后,再进行后续开发和硬件测试,这样可以大大降低设计风险,避免不必要的返工,减少反复测量的次数。


5G NR OTA测试是对整机的测试,需要综合考量基带、射频及天线共同作用下的性能指标,因此需要一款能够同时考量这三方面,并且能够测量OTA所需的系统指标,如EVM, ACLR, Throughput等的仿真软件。


(2)Keysight Pathwave SystemVue


Keysight Pathwave SystemVue 是用于电子系统级(ESL)设计的专业EDA软件,是业界唯一可以完整的进行5G NR 基站/手机的基带、射频及天线整机OTA仿真和系统验证的工具。

对于5G基带系统实现

SystemVue提供基于3GPP协议标准的5G NR基带算法参考库,包括上行/下行信号的物理层发射和接收算法,覆盖0.5GHz ~ 100GHz的3D毫米波信道模型,发射及接收OTA暗室模型等;

对于射频子系统的考量

SystemVue内提供丰富的射频行为级模型,支持通过器件射频参数模拟实际射频器件,或导入器件的S参数、X参数模型,或直接与Keysight Pathwave ADS (Advanced Design System) 专业的射频电路级设计软件进行联合仿真;

对于天线性能的考量

可以通过在SystemVue的信道模型或OTA暗室仿真模型内导入仿真或测量得到的天线远场方向图文件—Antenna Pattern (可通过Keysight Pathwave EMPro 三维电磁场仿真软件仿真并提取),用以将天线辐射特性反映在实际传输信号中。

图 2


在早期设计阶段

通过系统级仿真获取系统性能的上限,完成射频模组及天线的系统级定标。SystemVue提供符合3GPP一致性测试标准的仿真模板,设计者不需要花费时间研究协议的具体内容与物理层实现方式,只需通过带入测试用例所需基本参数,即可通过OTA仿真获取EVM/ACLR/灵敏度等指标,在设计初期快速定位问题,降低系统集成的风险。


在产品验证阶段

通过与ADS等专业电路级仿真工具进行联合仿真,或导入射频器件仿真或测量模型,如S参数、X参数等,并导入EM仿真或暗室测量得到的天线方向图文件,以进一步使仿真结果贴近真实产品性能,提前验证系统OTA性能指标,缩短OTA验证时间,节约暗室测量时间与成本。并且,SystemVue可与Keysight仪表无缝连接,支持快速搭建参数可配置的原型样机系统,加速硬件验证流程。


另外,SystemVue也可仿真验证基于RTS两步法的OTA测量方法和MPAC OTA测量方法,并助力了标准化制定过程。


Keysight积极参与标准化定制过程,在3GPP协会针对MPAC OTA测量的探头摆放位置的标准化进程讨论中,Keysight结合F64信道模拟器,利用系统级仿真工具SystemVue及其OTA暗室模型,仿真评估了不同探头天线摆放位置下系统的吞吐量,提出了最优的探头摆放方案并通过了提案(R4-1912104)。


关于FR2的测量中,Keysight基于SystemVue中进行的吞吐量仿真提出了RTS测量中的暗室隔离度指标建议,详情请访问3GPP网站下载R5-198264提案。


5、使用SystemVue软件进行OTA仿真的流程


图 4

SystemVue中的OTA仿真流程根据测量需要,主要分为两类:发射端测量流程 和 接收端测量流程。


所需模块包括:

5G NR基带算法模型

用于产生并发射、接收解调、解码、测量5G NR上行/下行数据;

OTA暗室仿真模型

用于模拟OTA测量环境,支持任意排布的天线阵列,天线方向图的导入,任意方向的探头位置等;

根据3GPP TR 38.901 建立的3D MIMO 信道模型

用于Performance Test等需要的衰落信道,完成协议要求的吞吐量(Throughput)测试,或模拟动态波束赋形和波束跟踪在LOS信道下的性能。


- 发射端测量流程:

基带信号产生 ➔ 射频模块 ➔ Tx相控阵处理 ➔ 暗室Tx OTA模型(最终输出空口信号的EVM/ACLR等测量指标)

- 接收端测量流程:

(虚拟发射端信号产生,终端测量时,即为模拟基站发射信号) ➔ 暗室Rx OTA模型 ➔ Rx相控阵处理 ➔ 射频模块 ➔ 基带接收机(包括同步,信道估计,译码等过程,最终输出吞吐量/灵敏度等测量指标)


6、OTA仿真案例


SystemVue 提供根据协议搭建的基站及UE终端仿真模板,分别包括对发射端、接收端所需各项指标的仿真和验证,以及SISO/MIMO场景下的各项指标验证,并支持根据用户所需场景灵活调整系统架构。以下是基站和UE终端的两个OTA仿真模板。


(1)基站下行发射端测量


关键词:5G OTA测试 仿真工具    浏览量:918

声明:凡本网注明"来源:仪商网"的所有作品,版权均属于仪商网,未经本网授权不得转载、摘编使用。
经本网授权使用,并注明"来源:仪商网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品,归原版权所有人所有。目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如有作品的内容、版权以及其它问题的,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
本网转载自其它媒体或授权刊载,如有作品内容、版权以及其它问题的,请联系我们。相关合作、投稿、转载授权等事宜,请联系本网。
QQ:2268148259、3050252122。


让制造业不缺测试测量工程师

最新发布
行业动态
技术方案
国际资讯
仪商专题
按分类浏览
Copyright © 2023- 861718.com All rights reserved 版权所有 ©广州德禄讯信息科技有限公司
本站转载或引用文章涉及版权问题请与我们联系。电话:020-34224268 传真: 020-34113782

粤公网安备 44010502000033号

粤ICP备16022018号-4