Александр Константинов - Методы тестирования радиооборудования сети LTE. Подробный анализ

В пп. 4.5 спецификации ETSI TS 136.141 соответственно определены особенности измерений значений параметров радиооборудования с учетом различных конфигураций передатчиков и приемников базовых станций, различных конфигураций питания, наличия дополнительных устройств и использования антенных решеток для формирования направленных лучей (beamforming). Если в описании теста конкретного параметра передатчика не указано иное, снимать показания измерений следует с ближнего тестового порта, который должен быть расположен на антенном коннекторе базовой станции. Под ближним тестовым портом понимается выход радиочастотного блока, соединенный коаксиальным кабелем со входом антенной панели. При использовании любых дополнительных устройств, например, внешнего усилителя мощности, внешних фильтров, либо их комбинаций, следует снимать показания измерений с дальнего тестового порта, расположенного на антенном коннекторе. Под дальним тестовым портом понимается выход ближайшего к антенной панели внешнего радиочастотного устройства, который соединяется коаксиальным кабелем со входом антенной панели. Часто производители размещают несколько антенных коннекторов на радиочастотном блоке. В этом случае требуется снимать показания всех измерений на каждом из коннекторов, если производитель не заявил, что все коннекторы являются эквивалентными по параметрам. Если такое заявление присутствует, то допускается производить все замеры при использовании только одного коннектора. Если в описании теста конкретного параметра приемника не указано иное, снимать показания измерений следует с ближнего тестового порта, который должен быть расположен на антенном коннекторе базовой станции. Под ближним тестовым портом понимается вход радиочастотного блока, соединенный коаксиальным кабелем с выходом антенной панели. При использовании любых дополнительных устройств, например, внешнего малошумящего усилителя, внешних фильтров, либо их комбинаций, следует снимать показания измерений с дальнего тестового порта, расположенного на антенном коннекторе. Под дальним тестовым портом понимается вход ближайшего к антенной панели внешнего радиочастотного устройства, который соединяется коаксиальным кабелем с выходом антенной панели. Относительно наличия нескольких антенных коннекторов на радиочастотном блоке даны указания, аналогичные тестированию параметров передатчика, но есть исключение. Для приемников базовых станций, работающих в нескольких диапазонах частот, съем показаний измерений избирательности по соседнему каналу, блокирования и уровня интермодуляций при воздействии помех с заданными характеристиками должен производиться на каждом антенном коннекторе, задействованном для приема полезного сигнала, но при использовании в процессе тестирования только одной антенны одновременно. В процессе съема показаний измерений с каждого такого коннектора прочие антенные коннекторы должны быть отключены.

Необходимые для проведения тестирования требования к радиооборудованию, приведенные в ETSI TS 136.141, подразумевают наличие в радиочастотном блоке базовой станции дуплексеров как составной части приемо-передающего оборудования. Однако некоторые производители не включают дуплексеры в состав своего оборудования, оставляя возможность применения данных устройств в качестве дополнительных опций. Для этого случая в пп. 4.5.3 спецификации определен ряд параметров, для которых обязательно проведение тестирования для двух конфигураций – как без дуплексеров, так и при их подключении соответственно. Такими параметрами являются: выходная мощность (пп. 6.2), нежелательные излучения в рабочей полосе частот, включая уровень защиты приемного оборудования базовой станции от излучений передающего оборудования (пп. 6.6), и уровень ослабления интермодуляционных составляющих на выходе передатчика (пп. 6.7). Тесты прочих параметров могут производиться только для одной какой-либо конфигурации. При проведении тестирования параметров приемника с использованием дуплексера важно обеспечить условия тестирования, при которых сигнал с выхода передатчика не будет влиять на тестовое оборудование. Для этого в спецификации рекомендовано использовать аттенюаторы, изоляторы и фильтры. Следует учитывать, что при использовании дуплексера возникают продукты интермодуляций. Генерация данных продуктов происходит не только в дуплексере, но и в антенной системе. Спецификации 3GPP никак не регламентируют измерение и компенсацию этого вида помех, поэтому для минимизации их влияния на каналы приема сотовым операторам рекомендовано при использовании дуплексеров для разделения трактов приема и передачи выбирать рабочий радиочастотный канал с учетом данного фактора.

Многие базовые станции поддерживают несколько различных конфигураций электропитания. Для них спецификацией ETSI TS 136.141 допускается проводить тестирование радиооборудования с использованием какой-либо одной конфигурации при наличии возможности продемонстрировать, что требуемый тестируемым оборудованием диапазон рабочих условий, который должен быть обеспечен для различных видов тестов, не меньше диапазона рабочих условий, обеспечиваемого любой из конфигураций. Под рабочими условиями понимаются такие условия, как: диапазон входных и выходных напряжений по постоянному току, диапазон значений выходного тока и температурный диапазон. Указанные диапазоны должны включать значения, при которых возможно обеспечить проверку тестируемых параметров при экстремальных условиях.

Требования, указанные в спецификации ETSI TS 136.141, должны выполняться при наличии вспомогательных радиочастотных усилителей. При проведении тестирования параметров радиооборудования в соответствии с пунктами 6 и 7 данные усилители должны быть подключены к базовой станции посредством соединительной сети. В составе этой сети должны быть предусмотрены аттенюаторы для внесения определенной меры затухания с целью моделирования реальных условий эксплуатации. Диапазон, из которого выбирается значение затухания в соединительной сети, определяется производителем базовой станции. Прочими характеристиками соединительной сети, включая зависимость затухания от температуры окружающей среды, можно пренебречь. Фактическое значение затухания в соединительной сети выбирается для каждого теста в качестве одного из экстремальных условий. При этом, если не указано иное, необходимо использовать минимальное значение затухания. Если вспомогательные радиочастотные усилители предусмотрены производителем как дополнительная опция, не включенная в основной состав оборудования базовой станции, необходимо дополнительно провести все вышеуказанные тесты при отсутствии данных усилителей. В пп. 4.5.5 спецификации указано, для каких параметров радиооборудования требуется проводить тестирование как при отсутствии вспомогательных радиочастотных усилителей, так и при их наличии. Такими параметрами передатчика являются: выходная мощность, занимаемая полоса частот, коэффициент утечки мощности в соседний канал, величина нежелательных излучений в рабочей полосе частот, величина побочных излучений и уровень ослабления интермодуляционных составляющих на выходе передатчика. Для приемника подобными параметрами будут являться: эталонная чувствительность, блокирование, уровень паразитных излучений и уровень интермодуляций. Для тестов выходной мощности передатчика и эталонной чувствительности приемника необходимо устанавливать наивысшее значение затухания в соединительной сети из указанного производителем диапазона значений. Также указано, что комбинировать использование вспомогательных радиочастотных усилителей для передатчика и приемника возможно для всех приведенных параметров, кроме уровня интермодуляций приемника. При проведении тестирования с использованием вспомогательных радиочастотных усилителей допускается применение дуплексеров.