Testes campo-ao-laboratório da NB-IoT com o R&S®CMWcards

Sua tarefa

IoT de banda estreita (NB-IoT) é uma tecnologia de rádio para rede de área ampla de baixa potência (LPWAN) inicialmente padronizada pelo 3GPP Versão 13. Ela opera em uma largura de banda limitada de 200 kHz e pode ser implementada em três modos operacionais: autônomo, banda de guarda e em banda. A NB-IoT fornece serviços que abrangem diversos setores, por exemplo, monitoramento de logística, casas e cidades inteligentes etc.

Cobertura excelente em ambientes internos, mesmo em condições ruins de rádio, desempenho de mobilidade confiável e consumo mínimo de energia são apenas alguns dos principais indicadores-chave de desempenho dos módulos NB-IoT.

É fundamental fazer uma verificação minuciosa do desempenho do módulo NB-IoT nas redes de várias operadoras móveis antes do lançamento do produto. Em alguns casos, é necessário inclusive realizar testes comparativos para garantir a posição de líder do mercado para o seu produto. Os testes de campo desempenham um papel muito importante nesse contexto.

Eles permitem que o usuário teste o módulo em ambientes de rede reais, fornecendo o nível necessário de confiança na funcionalidade e também no produto NB-IoT. Normalmente, é muito difícil reproduzir os problemas observados durante testes de campo, devido à natureza dinâmica das condições do mundo real. Isso dificulta a verificação das correções.

A solução da Rohde & Schwarz

O R&S®CMWcards é uma ferramenta gráfica de criação de script de teste executada no R&S®CMW500 que não exige conhecimento prévio de programação. Basta configurar alguns cartões para conseguir criar diversos scripts de teste de sinalização para simular vários cenários de teste e verificar o comportamento de protocolo do seu dispositivo. Cada cartão abrange um procedimento de protocolo predefinido, no entanto, eles são flexíveis o suficiente para permitir que os usuários ajustem os parâmetros de sinalização. A funcionalidade de verificação de erros integrada de cada cartão garante a conformidade dos fluxos de sinalização.

A aplicação campo-ao-laboratório (F2L) funciona em conjunto com o R&S®CMWcards e permite que o usuário reproduza o cenário de rede real no ambiente de laboratório. Sendo assim, a maioria dos problemas relacionados ao campo podem ser investigados de uma maneira controlável, repetível e determinante.

O R&S®CMWcards com F2L é uma poderosa ferramenta para verificar o comportamento em campo. Ele extrai as configurações de rede dos registros de campo e os importa para o R&S®CMWcards para simular o cenário de teste com configurações de rede ativa, inclusive informações de células, RRC e mensagens NAS.

Ele pode substituir mensagens de camada específica 3 (L3) no script de teste por aquela do registro de campo, a fim de testar com facilidade o modo como o conteúdo dessa mensagem L3 afeta o comportamento do módulo.

As condições de RF de campo, por exemplo, potência e qualidade de RF, também podem ser extraídas por meio da sincronização opcional com mensagens de ligação descendente e reproduzidas no script de teste. No futuro, será possível estender as condições variáveis de rádio para simular a condição de atenuação.

Fluxo de trabalho da aplicação

A figura abaixo mostra um caso de uso típico do recurso F2L do R&S®CMWcards para aplicações NB-IoT.

1. Para depurar um problema de teste de campo, é preciso primeiramente obter um arquivo do registro do teste em campo. Esse tipo de arquivo de registro pode ser obtido por um scanner de rede Rohde & Schwarz ou capturado por meio dos traços do UE.

2. Transmita o registro de campo na forma de entrada para o assistente da aplicação F2L. O assistente analisa automaticamente o arquivo de registro. Com base no resultado da análise, o usuário determina os parâmetros de rede e o conteúdo da mensagem L3 que precisam de uma investigação mais detalhada.

3. O assistente do F2L gera um perfil de rede contendo as configurações de rede, mensagens de três camadas e parâmetros de RF extraídos do registro de campo. O perfil de rede é um conjunto de cartões em que os parâmetros de cada cartão são configurados da mesma maneira que aqueles na rede real.

4. Crie um script de teste do R&S®CMWcards que reflita a sequência de teste do seu teste de campo. Por exemplo, conforme mostrado no script abaixo, o DUT NB-IoT registrado com otimização de EPS da IoT celular (cIoT) do plano do usuário retoma a conexão de dados em outra célula NB-IoT após uma falha de link de rádio.

5. Selecione o perfil de rede criado na Etapa 3. O perfil de rede substituirá automaticamente os cartões no script de teste que você criou na Etapa 4.

Após a Etapa 5, o cenário de teste do R&S®CMWcards simula as condições da rede ativa em um ambiente de laboratório (R&S®CMW500).

A combinação do R&S®CMWcards e o F2L oferece uma maneira única e poderosa de recriar e, possivelmente, resolver problemas de teste de campo de NB-IoT no laboratório. Essa abordagem aumenta significativamente a eficiência da depuração, otimizando suas despesas operacionais.