La tecnología 5G gana ímpetu, los estándares se consolidan y crece la expectativa en todo el mundo, sin embargo, los diseñadores aún deben resolver los desafíos técnicos de la 5G de onda milimétrica, como la pérdida de propagación, el ancho de banda y la accesibilidad de instrumentos, señala Kaelly Farnham, Gerente de Marketing de PathWave, Keysight Technologies.
Y es que una de las diferencias entre los diseños del 5G y el 4G LTE es el ancho de banda, pues el estándar 5G NR tiene un ancho de banda de canal máximo de hasta 100 MHz, y un amplio espectro asignado a nuevas bandas; además de una gama de frecuencias de 900 MHz desde 3.3 GHz hasta 4.2 GHz, demasiado ancha para que la respalde un único componente.
A su vez, otra de las diferencias en la forma de onda, ya que el portador de enlace ascendente para 5G NR usa las formas de onda CP-OFDM y DFT-S-OFDM; además de que existe una diferencia en la proporción entre la potencia pico y la media (PAPR) en la señal de enlace ascendente.
Finalmente, la tecnología 5G genera desafíos en cuanto a las implementaciones de múltiples bandas y tecnologías de acceso radioeléctrico (RAT), pues mientras que con la tecnología 4G, con más de 100 combinaciones de banda, ya era compleja, con la 5G esa cantidad aumenta de forma exponencial debido a las numerosas bandas y gamas de frecuencia, y a los nuevos esquemas de unión de canales.
Con el cambio a 5G, toma mucho tiempo crear los miles de casos de prueba requeridos, que incluyen pruebas para verificar la admisión de más bandas de frecuencia, pruebas para validar diversos escenarios de agrupación de portadores (CA), así como calcular intermodulaciones y frecuencias armónicas con diferentes combinaciones de bandas agresoras y bandas víctimas.
Para las pruebas, los ingenieros pueden hacer mediciones de la antena, paramétricas de RF y pruebas de funciones y protocolos; los bloques de edificios que se usan en la simulación brindan gran flexibilidad para modelar diversos componentes en el sistema OTA, y cumplen el estándar del 3GPP para el IP del módem de la banda base de referencia.
Estos bloques de edificios pueden usarse para modelos de comportamiento de RF con características no lineales, patrones de antenas, controladores de haz dentro de la cámara e, incluso, instrumentos virtuales.
La abundancia de nuevas configuraciones de bandas de frecuencias inferiores a 6 GHz, en combinación con la conectividad dual de 5G NR y LTE, y la complejidad de dispositivos móviles de onda milimétrica sin accesibilidad de instrumentos dificulta mucho el desarrollo de dispositivos comerciales de 5G a los ingenieros de diseño y verificación; no obstante, soluciones como el simulador de circuito de Keysight (ADS) y el simulador del sistema de comunicación (SystemVue) brindan la posibilidad de caracterizar a nivel del componente y evaluar a nivel del sistema, en un único entorno de solución.