使用R&S®FSVA3000频谱分析仪缩短 5G 新空口多载波测试时间

对于可并行执行的工作，R&S®Server-Based Testing 有助于缩短测试时间。5G 新空口 (5GNR) 多载波信号非常适用于开展工作，因为每个分量载波既可以单独分析，也可以并行分析。在 EVM 测量示例中，即使仅接收单一仪器的 I/Q 数据，也能大幅缩短测试时间。

5GNR 多载波被测设备
您的任务
5G NR 多载波被测设备的性能需要进行基准测试，误差矢量幅度 (EVM) 则是测量标准。
与前几代无线通信技术的等效测量相比，由于 5G NR 信号更复杂且带宽更大，因此测试时间有所增加。为了缩短测试时间，其中一种方法是仅评估 5G 帧的一部分。但是，如果测量需要符合 3GPP 标准，这种方法则不适用，而是必须分析全帧。
我们考虑在频率范围 2 (FR2) 中测量全帧 5G NR 多载波信号，且每个分量载波的带宽为 100 MHz。
借助罗德与施瓦茨中端或高端频谱分析仪的 R&S®FSx-K144 5GNR 选件，您可以设置测量来评估 EVM 性能随功率的变化，具体如左图所示。但是，载波将按序进行测量，测试时间与待测载波的数量成正比。

59 次测量的总测试时间
罗德与施瓦茨解决方案
R&S®基于服务器的测试可将信号分析与并行处理外包，有助于缩短5G NR多载波测试时间。用户可决定并行化程度，并配置信号分析微服务(SAMS)以完成任务。
注意：微服务与仪器选件（例如用于 5G NR 分析的 R&S®FSV3-K144）使用相同的算法。因此，R&S®Server-Based Testing 的测量结果与仪器中的测量结果相同。
当安装在功能强大的服务器硬件上，并接收来自多个数据源的I/Q数据时，R&S®基于服务器的测试能够充分发挥其全部潜能。本应用说明表明，即使仅使用单一仪器作为I/Q数据源，也能大幅缩短测试时间。为说明这一点，我们执行了两次功率扫描多载波EVM性能测量（见右图）：
仅使用 R&S®FSVA3000
使用 R&S®Server-Based Testing 执行信号分析
在这两种情况下，仪器均执行自动幅度调平和 I/Q 捕获。信号分析时间随着分量载波数量的增加而成正比增加。每个载波单独进行分析，也可使用 R&S®Server-Based Testing 与其他载波并行分析。上图显示，对于使用八个分量载波的测量，使用 R&S®Server-Based Testing 的测试时间比仅使用单一仪器时缩短了 89%。
寻找最合适的信号分析微服务 (SAMS) 数量
多服务器排队模型可用于估计 SAMS 最佳数量。这涉及两个重要参数：I/Q 数据的平均到达速率和一个 SAMS 运行信号分析所需的平均时间。1)
1)有关如何估计 SAMS 最佳数量的更多信息，请联系罗德与施瓦茨频谱分析仪产品管理部。

需要什么硬件？
一旦知道所需的 SAMS 数量，就可以相应地选择硬件。四个 SAMS 足以满足多载波测量的时间缩短需求。罗德与施瓦茨建议为每个 SAMS 使用两个处理器内核。
使用两种不同的硬件配置执行测量：具有八个处理器内核的小型电脑和具有 40 个处理器内核的强大服务器。
小型电脑的CPU主频更高，配置最多四个SAMS时效果更好。此仪器的硬件资源不足以支持八个SAMS并行工作。如果使用配置为I/Q数据源的两台仪器和R&S®Server-Based Testing支持的八个SAMS执行测量，则使用小型电脑的测试时间比使用服务器配置时大约长52%。

使用 R&S®Server-Based Testing 的测试环境示例

总结
在接收多个数据源的I/Q数据时，R&S®基于服务器的测试能够充分发挥其全部潜能。5G NR多载波测量可高度并行化，非常适合加快仅使用单一仪器捕获的数据的测量速度。此类测量对硬件的要求不高；以八个分量载波进行测量时，采用小型电脑最多可将测试时间缩短89%。对于配置多个I/Q源的高要求测量，R&S®基于服务器的测试则需要充足的服务器硬件支持。
主要特性和优点
有助于更加快速地准确测量 5G NR 多载波被测设备的特性
目前支持符合 3GPP 的 5G 下行链路和上行链路以及 4G 下行链路 EVM 计算
附加支持：符合行业标准的频谱测量，例如频谱发射模板 (SEM) 和邻道泄漏比 (ACLR) 测量
根据具体要求并/或由工程师/用户决定 R&S®Server-Based Testing 的并行化程度
兼容任何能够捕获和导出 I/Q 数据的罗德与施瓦茨仪器（I/Q 数据需要采用兼容的格式）
操作高度本地化（无需互联网连接）

审核编辑 黄宇