Методы тестирования радиооборудования сети LTE. Подробный анализ - Александр Константинов

Исходные условия определяют выбор параметров среды тестирования из приведенных в приложении D спецификации ETSI TS 136.141, какие радиочастотные каналы тестировать (имеется в виду выбор нижнего, среднего или верхнего положения максимальной поддерживаемой полосы частот в каждом поддерживаемом рабочем диапазоне) и основное измерительное оборудование. При определении спектрального расположения тестируемых радиочастотных каналов для базовых станций, поддерживающих работу с несколькими несущими и/или с использованием функции объединения несущих, если в описании теста не указано иное, следует руководствоваться рекомендациями, приведенными в пп. 4.7.1 и 4.7.2 спецификации ETSI TS 136.141. В примечаниях к описанию исходных условий часто дается ссылка на конкретную схему организации рабочего места для проведения определенного вида теста. Набор таких схем приведен в приложении I спецификации ETSI TS 136.141. Если какой-либо из тестов следует производить при экстремальных условиях, то дается уточнение, какие именно параметры устанавливать на максимальное значение.

Порядок проведения тестирования описывает шаги, необходимые для выполнения теста, и предоставляет более подробную информацию непосредственно о самом тесте.

В данном подпункте указано, какая E-TM должна использоваться для предустановки параметров физических каналов при проведении тестирования конкретного параметра радиооборудования, описаны метод измерения тестируемого параметра с учетом режима работы базовой станции, необходимые расчетные формулы и соотношения. Если в описании требуется провести тестирование для каждой из поддерживаемых базовой станцией полос частот, спецификацией допускается проведение испытаний только при самой низкой и самой высокой из них (при наличии заявления производителя, что требования к параметрам радиооборудования для всех прочих полос частот также выполняются).

Спецификация ETSI TS 136.141 определяет методы тестирования параметров радиооборудования для базовых станций всех классов мощности. Класс мощности базовой станции определяется в соответствии с пп. 4.2 данной спецификации. Если тестирование какого-либо из параметров подразумевает наличие особых условий для базовой станции определенного класса мощности, то соответствующий пункт спецификации дополнительно включает в себя подпункт, содержащий полное изложение метода с учетом данных условий.

2.2. Анализ методов тестирования параметров передатчиков базовых станций

В процессе тестирования параметров передатчиков базовой станции сети LTE в большинстве случаев для режима работы с одной несущей спецификациями требуется использование схемы рабочего места, приведенной на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2. Схема тестирования передатчика базовой станции

2.2.1. Определение выходной мощности

Выходной мощностью базовой станции называется средняя мощность одной несущей при работе на нагрузку с сопротивлением, равным номинальному сопротивлению нагрузки передатчика.

Максимальной полной выходной мощностью базовой станции называется средний уровень мощности, измеренный на антенном коннекторе в течение периода нахождения передатчика в состоянии ON при соответствующих исходных условиях. Под номинальным значением полной выходной мощности базовой станции понимается средняя мощность при работе во всех режимах, заявленная производителем в качестве применимой для антенного коннектора в течение периода нахождения передатчика в состоянии ON. Максимальной выходной мощностью базовой станции называется средний уровень мощности для одной несущей, измеренный на антенном коннекторе в течение периода нахождения передатчика в состоянии ON при соответствующих исходных условиях. Номинальной выходной мощностью базовой станции называется средний уровень мощности одной несущей при работе во всех режимах, заявленный производителем в качестве применимого для антенного коннектора в течение периода нахождения передатчика в состоянии ON. Номинальные значения выходной мощности базовых станций для различных классов мощности указаны в таблице 2.5.

Таблица 2.5. Номинальные значения выходной мощности базовых станций

Целью тестирования является проверка точности установки заявленной максимальной выходной мощности во всем диапазоне частот при нормальных и экстремальных условиях для всех передатчиков базовой станции.

Перед началом тестирования необходимо обеспечить в соответствии с приложением D2 спецификации ETSI TS 136.141 нормальные условия среды тестирования. Допустимые значения соответствующих параметров окружающей среды указаны в таблице 2.6.

Таблица 2.6. Значения параметров для нормальных условий тестовой среды

Если какой-либо параметр передатчика тестируется не в лабораторных условиях, а на открытом пространстве, необходимо дополнительно внести в протокол испытаний измеренные значения параметров окружающей среды в случае их отклонения от указанных в таблице 2.6 диапазонов.

В режиме работы с одной несущей тестированию подлежат радиочастотные каналы нижнего, среднего и верхнего положений в рабочем диапазоне частот соответственно. В режиме работы с несколькими несущими и/или с использованием функции объединения несущих рассматривается две ситуации: при работе в одной полосе частот и в нескольких. В первой ситуации тестированию подлежат полосы радиочастот, расположенные в нижнем, среднем и верхнем участках каждого рабочего диапазона частот соответственно. Во второй ситуации тестированию подлежат две полосы радиочастот: полоса, расположенная в нижней части поддерживаемого частотного диапазона самой низкой рабочей полосы частот и на самом высоком возможном в случае одновременной работы участке в пределах максимальной поддерживаемой ширины полосы частот в самой верхней (допустимой) рабочей полосе частот; и полоса, расположенная в верхней части поддерживаемого частотного диапазона самой верхней рабочей полосы частот и на самом низком возможном в случае одновременной работы участке в пределах максимальной поддерживаемой ширины полосы частот в самой низкой (допустимой) рабочей полосе частот. Определение положений тестируемых полос частот в режиме работы с несколькими несущими и/или с использованием функции объединения несущих должно производиться с учетом рекомендаций, приведенных в пп. 4.7.1 спецификации ETSI TS 136.141. Тестирование в режиме работы с несколькими несущими и/или с использованием функции объединения несущих должно производиться при экстремальной мощности питания и при экстремальных температурах окружающей среды. Допустимые экстремальные значение данных параметров окружающей среды должны определяться в соответствии с положениями МЭК (Международной Электротехнической Комиссии) 068—2—1 и 068—2—2.

Для проведения тестирования выходной мощности необходимо соединить измеритель мощности с антенным коннектором базовой станции в соответствии с общей схемой рабочего места, указанной в приложении I.1.1 спецификации ETSI TS 136.141.

Процедура тестирования включает в себя настройку параметров физических каналов в соответствии с E-TM1.1 и измерение средней мощности каждой несущей на антенном коннекторе. При тестировании базовой станции в режиме с использованием нескольких несущих, перед началом измерений требуется выбрать соответствующую тестовую конфигурацию (ETC) и произвести настройку соответствующих параметров.

Следует учесть, что при тестировании в какой-либо полосе частот базовых станций, способных работать в нескольких полосах частот, необходимо на время теста деактивировать несущие в прочих полосах частот. Также следует учесть, что при тестировании базовых станций, работающих в нескольких полосах частот при использовании раздельных антенных коннекторов, не задействованные антенные коннекторы на время теста должны быть отключены.

2.2.2. Определение динамического диапазона выходной мощности

Тестирование данного параметра должно производиться для передатчика, находящегося в состоянии ON. Для оценки значения динамического диапазона выходной мощности необходимо протестировать управление динамическим диапазоном мощности ресурсного элемента и динамический диапазон полной мощности.

Динамический диапазон мощности ресурсного элемента представляет собой разницу между уровнем мощности ресурсного элемента и средним уровнем мощности ресурсного элемента для базовой станции, работающей при максимальной выходной мощности с заданными исходными параметрами. Побочные излучения любого вида, а также качество модуляции сигнала передатчиком должны поддерживаться на требуемом уровне для всего динамического диапазона мощности ресурсного элемента. Специальных методик или требований к тестированию данного параметра не предусмотрено, поскольку методика тестирования параметра EVM передатчика обеспечивает достаточную проверку в том числе и динамического диапазона мощности ресурсного элемента.