Mejora de sonda de medida de canal MIMO Masivo en 5G: integración de un conmutador de 4 puertos

Abstract

A lo largo de varios proyectos de investigación y trabajos fin de Grado (TFG) y Máster, el grupo GISAR ha desarrollado una sonda de medida de canal en el dominio de la frecuencia utilizada para realizar la caracterización experimental del canal en bandas de interés para el despliegue de tecnologías de comunicaciones móviles. En este TFG se plantea continuar el trabajo realizado en este sistema, optimizando los tiempos de medida, que actualmente mide puntos en una malla virtual de uno en uno. Mediante la inclusión de un conmutador de 4 puertos, se abre la posibilidad de agilizar el proceso al poder medir 4 puntos antes de tener que realizar un movimiento en la malla de medida, principal cuello de botella del sistema. Para poder llevar a cabo esta optimización, se requiere desarrollar una interfaz de control que configure el switch y depurarla para que pueda ser añadida al ya existente programa de control. Una vez se haya desarrollado el software, se probará en el laboratorio durante la caracterización del propio conmutador para comprobar si puede configurar en que puerto se miden las pérdidas. Tras caracterizar el sistema, se realizará la prueba de medida de canal configurando una malla virtual 6X6, 36 puntos, y midiéndola empleando los 4 puertos del conmutador, y luego un único puerto. Completada la prueba, se analizarán los resultados obtenidos tras el post-procesado a fin de descubrir si las mediciones obtenidas son semejantes en cada puerto y punto de medida. Si es así, se concluirá que la mejora de la sonda es exitosa, pues al medir empleando 4 puertos se reducen los tiempos necesarios sin que ello comprometa la validez de los resultados, al no diferenciarse estos por el puerto con el que se han obtenido. Por último, este TFG realizara un breve análisis de posibles líneas de trabajo futuro que permitan seguir avanzando en el desarrollo de la sonda, partiendo de los resultados aquí obtenidos y presentados.

Throughout several research projects and Final Degree (TFG) and Master's degree projects, the GISAR group has developed a channel measurement probe in the frequency domain used to carry out the experimental characterization of the channel in bands of interest for the deployment of mobile communications technologies. This TFG plans to continue the work carried out in this system, optimizing measurement times, which currently measures points on a virtual mesh one at a time. By including a 4-port switch, the possibility of streamlining the process is opened by being able to measure 4 points before having to make a movement in the measurement mesh, the main bottleneck of the system. In order to carry out this optimization, it is necessary to develop a control interface that configures the switch and debug it so that it can be added to the existing control program. Once the software has been developed, it will be tested in the laboratory during the characterization of the switch itself to see if it can configure which port the losses are measured on. After characterizing the system, the channel measurement test will be carried out by configuring a 6X6 virtual mesh, 36 points, and measuring it using the 4 ports of the switch, and then a single port. Once the test is completed, the results obtained after post-processing will be analyzed in order to discover if the measurements obtained are similar in each port and measurement point. If so, it will be concluded that the improvement of the probe is successful, since by measuring using 4 ports the necessary times are reduced without compromising the validity of the results, as these are not differentiated by the port with which they were obtained. Finally, this TFG will carry out a brief analysis of possible lines of future work that will allow further progress in the development of the probe, based on the results obtained and presented here.