5G NR FR1 中的实时波束成形验证

您的任务

您负责开发、验证或改进用于 Sub‑6 GHz 频段的 5G NR 设备中部署的波束成形算法。相关挑战在于实时提供数字和视觉反馈，以便根据实际设备前端的真实测量结果深入了解波束方向图，从而掌握天线的整个覆盖范围。理想情况下，可视化应涵盖不同信号和通道的各个波束，并深化至资源网格中的不同分配情况。

罗德与施瓦茨解决方案

罗德与施瓦茨的 R&S®NRQ6 小型选频功率探头具有出色的动态范围、I/Q 记录功能和高达 100 MHz 的分析带宽。多个 R&S®NRQ6 功率探头相结合，可以生成非常准确的相位相参记录，并据此确定各个波束设置的相应天线方向图，无需进行完整的 3D OTA 测量。

R&S®VSE 矢量信号分析软件和 R&S®VSE-K146 5G MIMO 测量选件相结合，能够记录相位相参 I/Q 数据并进行各种信号分析。这可以识别 5G NR 调制波形的相位差。模拟波束成形、数字波束成形和混合波束成形可以独立于底层技术而进行分析与验证。用户可以通过波束成形汇总视图从软件中提取相关相位差。

应用

R&S®VSE-K146 支持对 5G NR MIMO 信号进行并行多通道分析。R&S®VSE-K146 可以和多个相位相参 R&S®NRQ6 设备或多端口示波器相结合，以便针对物理下行链路共享通道 (PDSCH)、控制资源集 (CORESET) 和通道状态信息参考信号 (CSI-RS) 的用户设备特定参考信号分析参考信号相位和相位差，并提供波束成形汇总。天线阵列的波束成形特性可以根据这些数据计算得出（见右图）。用户可以根据测量改进模拟，并根据所测射频和天线前端的实际数据创建模拟的波束方向图。罗德与施瓦茨功率探头和解调软件可以实时确定波束成形特性，无需进行完整的 3D 扫描。这可以对生成的波束方向图进行 3D 和 2D 可视化，并评估和验证不同的波束成形设置、天线单元权重和波束成形算法。用户可以根据实际测量验证算法性能，同时考虑实际的天线阵列硬件和射频前端。这缩小了完整的波束成形模拟和专用 3D OTA 测量的偏差。

如果装置具备大量同步开启的天线单元，可以使用适当缩放的开关矩阵对共同参考端口执行序列测量。或者，可以增加相位相参功率探头以扩展装置，并使用 R&S®VSE 软件记录 I/Q 文件和进行后处理。为了加快处理数据，R&S®VSE 企业版可同时分析多个测量值。