Оперативность, качество, доступные цены!
info@smart-sps.ru

Москва, ул. 6-я Радиальная, д.9​

Новые задачи тестирования базовых станций 5G NR (Часть 1)

5G (NR) развертывается по всему миру, чтобы обеспечить более высокую скорость передачи данных и беспрецедентную надежность беспроводной связи.

Поэтому появился запрос на новые методы тестирования, способное определить соответствие базовых станций заявленным требованиям.

Тестирование на соответствие является важной частью жизненного цикла базовой станции, которое требует хорошего понимания спецификаций проекта партнерства третьего поколения (3GPP). При инвестициях в сетевую инфраструктуру в размере 40 миллиардов долларов в год операторы мобильных сетей (MNO) должны обеспечить соответствие базовых станций, которые они выбирают для внедрения в своих сетях, стандартам 5G.

Развитие технологий еще больше повышает важность проверки соответствия для базовых станций. 5G открывает ящик Пандоры из-за отсутствия антенных разъемов с модулями 5G миллиметрового диапазона (mmWave). Беспроводное (OTA) тестирование создает множество проблем инженерам (R&D), интеграции и верификации производителей сетевого оборудования (NEM) и операторам мобильной связи, работающих с небольшими сотами, макросотами и открытой сетью радиодоступа (O-RAN) компоненты.

Новые базовые станции 5G

С 5G NR появились новые типы базовых станций, определяемые в зависимости от диапазона частот и конфигурации антенны оборудования. Эти четыре типа обозначаются как: 1-C, 1-O, 1-H и 2-O. Цифра обозначает частотный диапазон. Диапазон частот 1 (FR1) охватывает от 450 МГц до 7,125 ГГц, а диапазон частот 2 (FR2) относится к спектру миллиметровых волн от 24,25 ГГц до 52,6 ГГц.

«C» относится к базовым станциям с антенными разъемами. Базовые станции типа 1-C тестируются с использованием подхода при котором оборудование подключается к антенным разъемам, как и унаследованные базовые станции сотовой связи для 3G и 4G. «О» относится к базовым станциям без антенных разъемов. Все испытания этих устройств должны проводиться по воздуху в испытаниях излучаемого типа. «H» относится к гибридному подходу с некоторыми антенными разъемами, доступными в системе между модулями и встроенной антенной в сборке базовой станции. Базовые станции 5G должны поддерживать все большее количество каналов для таких приложений, как пространственное мультиплексирование и формирование диаграммы направленности. Уровни интеграции также увеличиваются, даже в FR1. Рынок движется к большему количеству базовых станций типа 1-O.

Рис. 1. Типы 1-H, 1-O и 2-O - это новые базовые станции, представленные 5G NR

3GPP предоставляет необходимые документы для тестирования на соответствие

Проверка соответствия базовой станции начинается со спецификаций 3GPP. Технические спецификации (TS) 3GPP 38.104 и 38.141 являются важными документами для проверки соответствия базовых станций 5G. 3GPP TS 38.104 предоставляет минимальные требования как для проводных, так и для излучаемых базовых станций. Спецификация охватывает характеристики передатчика и приемника.

3GPP TS 38.141 включает 38.141-1 для проводных базовых станций и 38.141-2 для излучающих устройств. Эти документы определяют требования к испытаниям, предоставляют упрощенные спецификации для допусков испытаний и включают методологию испытаний для обеспечения соответствия требованиям, изложенным в TS 38.104. Кроме того, эти документы ссылаются на другие документы 3GPP, которые предоставляют дополнительный контекст и справочную информацию, относящуюся к тестам на соответствие. Каждый из этих документов может содержать сотни страниц, и важно понимать все детали, чтобы обеспечить надлежащее соответствие спецификациям 3GPP.

Тесты соответствия базовых станций разделены на главы. В главе 6 рассматриваются характеристики передатчика, включая типичные параметры для передатчиков, такие как выходная мощность, качество сигнала и внеполосные (OOB) излучения. В главе 7 рассматриваются такие аспекты приемника, как чувствительность, динамический диапазон, избирательность и характеристики блокировки среди других параметров.

В главе 8 основное внимание уделяется характеристикам приемника, включая тесты каналов восходящей линии связи, идущих от пользовательского оборудования к базовой станции - физический общий канал восходящей линии связи (PUSCH), физический канал управления восходящей линией связи (PUCCH) и физический канал произвольного доступа (PRACH).

Кроме того, любой, кто участвует в проверке соответствия базовых станций 5G, должен также ознакомиться с главой 4. В этой главе рассматриваются декларации производителя, которые определяют типы, классы и основные радиочастотные свойства базовых станций, такие как частотный диапазон, полоса пропускания и выходную мощность, а также предоставляют конфигурации луча для излучаемых базовых станций, включая ширину и направление луча. Каждый тестовый пример имеет уникальную конфигурацию сигнала, полученную из деклараций производителя.

Различные конфигурации предназначены для различных тестовых случаев

Тесты, описанные в главах 6, 7 и 8, применяются ко всем базовым станциям, независимо от их типа, но метод тестирования различается для кондуктивных и излучающих устройств.

Вы можете выполнить большинство тестов передатчика с помощью простой испытательной установки, состоящей из базовой станции, подключенной к анализатору спектра ( рисунок 2 ). Каждый порт базовой станции тестируется индивидуально по всем характеристикам, будь то величина вектора ошибки (EVM), коэффициент мощности соседнего канала (ACPR) или побочные излучения.

Рис. 2. В большинстве случаев для тестирования передатчика используется простая тестовая установка, состоящая из базовой станции и анализатора спектра

Однако для некоторых тестовых случаев передатчика требуется другая конфигурация. Выравнивание по времени, например, тестовый пример, важный для сценариев пространственного мультиплексирования и агрегации несущих, требует одновременного измерения всех портов антенны. Вы можете выполнить этот тест с одним анализатором спектра, объединив все сигналы в один кабель. Вы можете использовать этот метод для измерения выравнивания по времени, потому что опорные сигналы демодуляции ортогональны по времени и частоте, что позволяет проводить точные измерения времени. Однако данные не являются ортогональными в случае пространственного мультиплексирования, и восстановление полезной нагрузки данных с помощью этого метода невозможно. Тестирование интермодуляции передатчика также включает в себя другую конфигурацию с источником для подачи мешающего сигнала в передатчик.

Продолжение следует ...

Источник www.edn.com