Методы тестирования радиооборудования сети LTE. Подробный анализ - Александр Константинов

Следует отметить, что структура спецификации ETSI TS 136.521—1 содержит разделение методик тестирования параметров приемников (за одним исключением) для абонентских станций, абонентских станций, использующих CA, и абонентских станций, использующих UL-MIMO. Исключение – уровень паразитных излучений: методика тестирования данного параметра представлена без разделений. Тестируемые параметры, их номинальные значения и величины максимальных погрешностей для каждого вида теста приемников абонентских станций указаны в таблице 1.7.

Таблица 1.7. Тестируемые параметры приемников абонентских станций

Продолжение таблицы 1.7. Тестируемые параметры приемников абонентских станций

Для оценки того или иного параметра необходимо использовать значение максимально допустимого отклонения применительно к значению, указанному в минимальных требованиях, с целью обеспечения более мягких условий теста. При тестировании радиооборудования сети LTE крайне важно ориентироваться на основные спецификации, разработанные 3GPP, поскольку производные документы (приказы министерства связи, правила эксплуатации и т.п.) часто выпускаются в сокращенном виде, содержат неточности перевода и имеют совершенно другую структуру описания, что делает данные документы непригодными для использования в качестве методики тестирования. Например, в приказах министерства связи, относящихся к абонентским станциям LTE, параметр эталонной чувствительности приемников описан в сокращении, а значения указаны уже с учетом допусков тестирования без пояснений. Таким образом, инженеру, взявшему данный документ с намерением протестировать приемники абонентских станций LTE, невозможно будет понять, какие допуски считать приемлемыми.

Важно отметить, что стандарт LTE, взявший название LTE-Advanced с редакции 10, является «живым», развивающимся на настоящее время стандартом мобильной связи. Наряду с выпускаемой редакцией уже ведутся работы над последующей редакцией, а между утверждениями окончательных версий предыдущей и последующей редакций редко проходит более полутора лет. Поэтому довольно часто можно наблюдать в спецификациях отсутствие требований к ряду параметров, которые должны быть определены, например, для дополнительных рабочих полос частот. В таких случаях указывается «FFS», «For Further Study», что означает «для дальнейших исследований».

Как можно видеть по приведенным выше основным различиям редакций с 8 по 12, с каждым выпуском очередной редакции редко добавляется что-то принципиально новое. Большая часть усовершенствований касается уже существующих технологий, что говорит о большом потенциале развития стандарта.

2. Методы тестирования радиооборудования стандарта LTE

2.1. Особенности проведения тестирования радиооборудования базовых станций

Методы тестирования параметров радиооборудования, приведенные в соответствующих спецификациях, не предполагают определения особенностей проведения тестирования какого-либо параметра, вследствие чего в процессе тестирования им может быть уделено недостаточное внимание и допущены соответствующие ошибки. Целью анализа, произведенного в настоящей главе, является определение особенностей тестирования всех параметров радиооборудования базовых и абонентских станций стандарта LTE и выделение их в отдельные подпункты, представляющие собой логические блоки с подробным описанием.

2.1.1. Особенности настройки базовой станции перед проведением тестирования

Для возможности проведения конформного тестирования базовой станции требуются заявления производителя, включающие описания поддерживаемых рабочих полос частот и частотных диапазонов в них соответственно, поддерживаемых значений ширины полосы частот одного радиоканала, класса мощности базовой станции и номинальных значений выходной мощности для каждого из поддерживаемых значений ширины полосы частот одного радиоканала, категории побочных излучений передатчиков, соответствия дополнительным требованиям к величине нежелательных излучений в рабочей полосе частот в случае, если базовая станция предназначена для работы в регионах, предъявляющих данные требования, особенностей совместной работы и размещения с базовыми станциями других стандартов, а также дополнительные описания характеристик для определения поддерживаемых радиочастотных конфигураций. Согласно пп. 4.6.8 спецификации ETSI TS 136.141, к таким характеристикам относятся: возможность проведения различных операций с несмежными участками спектра частот (если такие операции не поддерживаются, то не требуется описание прочих характеристик для подобных операций), поддерживаемые рабочие полосы частот из списка в пп. 5.5 спецификации ETSI TS 136.141 и поддерживаемые в них частотные диапазоны соответственно, максимальное значение ширины полосы частот в каждой рабочей полосе частот при работе со смежными и несмежными участками спектра частот соответственно, поддерживаемые рабочие конфигурации для данной рабочей полосы частот (возможность работы с несколькими несущими, использования функции объединения несущих и/или работы с одной несущей частотой), поддерживаемые комбинации компонентов несущей частоты при номинальном разносе каналов для данной рабочей полосы частот, номинальное значение выходной мощности для одной несущей при проведении различных операций со смежными и несмежными участками спектра частот, номинальное значение полной выходной мощности (совокупно для всех несущих) при проведении различных операций со смежными и несмежными участками спектра частот, а также максимальное число поддерживаемых несущих в данной рабочей полосе частот. Если номинальное значение полной выходной мощности не соответствует максимальному числу поддерживаемых несущих в какой-либо рабочей полосе частот, то для таких полос частот требуется дополнительно указать, насколько сокращается число несущих при номинальном значении полной выходной мощности, и насколько сокращается данное значение при использовании максимального числа поддерживаемых несущих. Перечисленные характеристики применимы к базовым станциям, поддерживающим работу в одной рабочей полосе частот. Для базовых станций, поддерживающих работу в нескольких рабочих полосах частот, помимо указанных характеристик, которые должны применяться к каждой из поддерживаемых рабочих полос частот, требуется описание следующих дополнительных характеристик: поддерживаемые комбинации рабочих полос частот, поддерживаемые рабочие полосы частот для каждого антенного коннектора, поддержка работы с несколькими рабочими полосами частот соответствующих передатчиков и приемников с указанием подключаемых к ним антенных коннекторов, полное число несущих для поддерживаемых комбинаций рабочих полос частот, максимальное число несущих для каждой рабочей полосы частот при проведении различных операций с несколькими полосами частот, значение полной ширины полосы частот передатчика и приемника для поддерживаемых комбинаций рабочих полос частот, максимальное значение ширины полосы частот для каждой поддерживаемой рабочей полосы частот при проведении различных операций с несколькими полосами частот, максимальная пропускная способность в режиме передачи и приема для поддерживаемых комбинаций рабочих полос частот, полная выходная мощность суммарно для всех поддерживаемых рабочих полос частот при использовании поддерживаемых комбинаций таких полос частот, максимальная поддерживаемая разностная мощность между любыми двумя несущими в любых двух различных поддерживаемых рабочих полосах частот, номинальное значение выходной мощности для одной несущей при проведении различных операций с несколькими полосами частот, номинальное значение полной выходной мощности для каждой поддерживаемой рабочей полосы частот при проведении различных операций с несколькими полосами частот, а также любые ограничения каких-либо одновременных операций для поддерживаемых комбинаций рабочих полос частот, которые могут иметь значение при выборе тестовой конфигурации как для базовых станций, работающих в режиме FDD, так и для базовых станций, работающих в режиме TDD.

При анализе методов тестирования параметров радиооборудования базовых станций следует учитывать, что некоторые требования, приведенные в ETSI TS 136.141, могут применяться только в определенных регионах, либо должны учитывать дополнительные условия, введенные соответствующим регулирующим органом. В пп. 4.3 данной спецификации описаны все подобные требования. Данные требования касаются следующих параметров: рабочие диапазоны частот, полоса частот одного радиоканала, положение радиоканала в рабочем диапазоне частот, максимальная выходная мощность базовой станции, величина нежелательных излучений в рабочей полосе частот и побочные излучения.