Testen Sie die Performance Ihrer LTE eNB

Ihre Anforderung

Während der Entwicklung einer LTE-Basisstation, auch als evolved NodeB, eNodeB oder eNB bezeichnet, müssen verschiedene Tests durchgeführt werden, um den korrekten Betrieb nachzuweisen. Nach der Verifizierung des Sende- und Empfangszweigs wird die Leistung bewertet, da diese den Anforderungen in Abschnitt 8 der 3GPP-Spezifikation TS 36.141 entsprechen muss. Schwerpunkt sind die Empfangs- und Demodulationsfähigkeiten beider physikalischer Kanäle im Uplink – des Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) und des Physical Uplink Control Channel (PUCCH) – unter diversen Ausbreitungsbedingungen. Dazu gehören auch verschiedene Fading-Profile und Rauschpegel.

Für den PUSCH wurden zwei anspruchsvolle Testanforderungen definiert: HARQ-Feedback und Uplink-(UL)-Timing-Adjustment. Das Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ) ermöglicht die Korrektur von Datenpaketfehlern durch Anforderung einer erneuten Übertragung. Korrekt empfangene Datenpakete werden von der eNB anerkannt (Acknowledgement, ACK). Durch eine Nichtanerkennung (Non-Acknowledgement, NACK) wird die erneute Übertragung von fehlerhaften Datenpaketen mit einer anderen Redundanzversion angefordert. Für weniger günstige Kanalbedingungen werden eine höhere Anzahl redundanter Bits und/oder eine Modulation einer niedrigeren Ordnung verwendet. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit eines korrekten Empfangs erhöht, aber die verfügbare Nettodatenrate reduziert sich.

Das UL-Timing-Adjustment ermöglicht der eNB die Abstimmung der Sendesignale verschiedener Teilnehmer-Endgeräte in einer Funkzelle, um die Orthogonalität aufrechtzuerhalten. Dadurch werden Interferenzen zwischen aufeinanderfolgenden Subframes und auf benachbarten Unterträgern minimiert, was besonders bei TD-LTE wichtig ist, wo eine eNB Daten nur während bestimmter Subframes empfangen kann. Rohde & Schwarz vereinfacht eNB-Performance-Tests mit einer leistungsfähigen, komfortablen und kosteneffizienten One-Box-Lösung.

Messtechnische Lösung

Der R&S^®SMW200A Vektorsignalgenerator kann standardkonforme LTE-Signale erzeugen. Ausgestattet mit Optionen für additives weißes gaußsches Rauschen (AWGN) und Fading stehen verschiedene Fading-Profile und Rauschpegel zur Verfügung, um zuverlässig realitätsnahe Übertragungsbedingungen für UL-Performance-Tests an eNBs zu simulieren. Standardkonforme Tests von HARQ-Feedback und UL-Timing-Adjustment erfordern eine serielle Feedbackleitung zwischen der zu prüfenden eNB und dem Signalgenerator. Zum Testen nur des HARQ-Feedback reicht eine einfache Leitung zum Übertragen binärer ACK/NACK-Informationen aus.

HARQ-Feedback-Performance-Tests

Gemäß der 3GPP-Konformitätsspezifikation muss der PUSCH bei definierten Signal-Rausch-Verhältnissen (SNR) und Fading-Profilen bestimmte Durchsatzwerte erreichen. Es sind verschiedene Testszenarien vorgegeben, darunter anspruchsvolle Mehrwegeausbreitungsprofile zusammen mit verschiedenen vordefinierten Signaleinstellungen. Diese festen Referenzkanäle (Fixed Reference Channel, FRC) bestimmen das Modulationsverfahren, die Kanalcodierungsinformationen und zugewiesene Anzahl der Resource Blocks. Die erforderlichen FRCs und Fading-Profile sind im R&S^®SMW200A implementiert.

Darüber hinaus simuliert der R&S^®SMW200A die Aufgaben des Endgeräts, sodass die eNB die Übertragung der kanalcodierten Datenpakete steuern kann. Falls die eNB die erneute Übertragung eines Datenpakets anfordert, beispielsweise aufgrund schwieriger Übertragungsbedingungen, verwendet der Signalgenerator automatisch die nächste Redundanzversion oder die im Rückmeldebefehl der eNB codierte Version.

UL-Timing-Adjustment-Tests

3GPP legt weiterhin fest, dass die Timing-Adjustment-Fähigkeiten der eNB geprüft werden müssen. Der Test gemäß 3GPP TS36.141, Abschnitt 8.2.2, verlangt die Simulation zweier Endgeräte: eines stationären Endgeräts als Referenz und eines sich bewegenden Endgeräts, das durch die eNB zeitangepasst wird. Für die Kanalbedingungen sind zwei verschiedene Szenarien definiert.

Dank seines Zweipfadkonzepts bietet der R&S^®SMW200A eine vollständige Unterstützung des Timing-Adjustment-Tests. Das sich bewegende Endgerät wird entsprechend dem vordefinierten Szenario 1 oder 2 auf dem einen Generatorpfad simuliert und das stationäre Endgerät auf dem anderen. Je nach den angeforderten Zeitverschiebungen verzögert der Signalgenerator die UL-Signale der simulierten Endgeräte in Echtzeit bzw. zieht sie vor.

Der erforderliche Durchsatz wird nur erreicht, wenn die zu prüfende eNB die korrekten UL-Timing-Befehle sendet. Diese UL-Timing-Adjustment-Tests beinhalten HARQ-Sendewiederholungen.

Die Fähigkeit zur Simulation von realistischen LTE-Signalen mit Fading und zur Verarbeitung von HARQ-Feedback und UL-Timing-Adjustment-Befehlen machen den R&S^®SMW200A zu einer idealen und komfortablen Lösung für Basisstationstests.