Точные и быстрые измерения в сетях NB-IoT

Измерительная задача

Современные сети LTE оптимизированы для обеспечения высокой скорости передачи данных в мультимедийных сервисах, которым необходима широкая полоса пропускания. Требования для сценариев использования IoT различны. Сети LTE для приложений IoT будут оптимизированы для достижения максимальной эксплуатационной готовности (при глубоком проникновении внутрь помещений) и минимального энергопотребления. В отличие от людей, устройства IoT, например интеллектуальные датчики, установленные в подвале дома, не могут менять положение для улучшения качества сигнала. Для обеспечения надежного подключения к NB-IoT для различных приложений NB-IoT необходимо хорошее сетевое покрытие.

Хотя NB-IoT является дополнением к стандарту 3GPP для LTE, это решение представляет собой абсолютно новую систему радиосвязи, в том числе по характеристикам покрытия. При планировании и развертывании новых сетей NB-IoT основными задачами являются:

• Проверка ВЧ-покрытия NB-IoT
• Обеспечение необходимого качества обслуживания (QoS) NB-IoT
• Проверка совместимости с другими технологиями (NB-IoT по сравнению с LTE/GSM)
• Поиск и устранение неисправностей при низкой производительности (QoS, QoE)
• Сравнительный анализ для сравнения покрытия сетей NB-IoT и других ключевых показателей эффективности

Для всех этих задач необходимо высокоэффективное решение по испытанию сетей NB-IoT.

Рекомендуются дополнительные измерения для оценки взаимодействия с устройством/сетью, поведения восходящего канала, сигнальной нагрузки и энергоэффективности в режиме связи с NB-IoT.

Контрольно-измерительное решение

Точные измерения покрытия NB-IoT лучше всего выполнять с помощью сканера сетей с необходимыми ВЧ-характеристиками, который подключается к современному программному обеспечению анализа. Принято считать, что этого можно добиться за счет измерения с помощью устройств NB-IoT. Вместе с тем устройство NB-IoT поддерживает только измерения при перевыборе сот в режиме ожидания, внешний активный прерывистый прием (DRX) и режим энергосбережения (PSM). Устройство NB-IoT будет измерять только соседние соты, если они настроены в сети и сигналы по ним передаются в виде широковещательных сообщений с системными данными (SIB-NB 4 и 5). Таким образом, точные измерения покрытия NB-IoT лучше всего выполняются с помощью сканера сетей. Также ценные результаты измерения можно получать, используя устройства NB-IoT в дополнение к сканирующему приемнику.

Измерения в сетях NB-IoT на базе устройств NB-IoT помогают нам оценивать взаимодействие с устройством/сетью, протокол и поведение восходящего канала, а также сигнальную нагрузку и энергоэффективность в режиме связи с NB-IoT:

• Решение для точного измерения покрытия NB-IoT включает в себя сканеры сетей от компании Rohde & Schwarz(R&S^®TSMW, R&S^®TSMA, R&S^®TSME) и ПО для выездных испытаний R&S^®ROMES4 для оптимизации сетей и поиска и устранения неисправностей
• Дополнительное решение, включающее в себя ПО R&S^®ROMES4 и устройства NB-IoT (на базе чипсетов NB-IoT/eMTC от ведущих производителей чипсетов), обеспечивает подробный анализ взаимодействия между устройством и сетью, что позволяет анализировать эффективность связи IoT
• ПО для анализа неисправностей R&S^®ROMES4NPA анализирует данные сканеров и абонентского оборудования

Результаты и ключевые преимущества

Компания Rohde & Schwarzпредлагает уникальное комбинированное решение для испытаний NB-IoT со сканерами сетей и устройствами NB-IoT, которые подключаются к программному обеспечению анализа.

Основные преимущества:

• Совместимость различных технологий, оцениваемая с помощью сканеров с поддержкой множества технологий, таких как GSM, LTE, NB-IoT, спектр, сканирование мощности ВЧ-сигналов и т. д. Возможность оценки влияния NB-IoT на соседние несущие и спектр
• Точные данные по ВЧ-покрытию нисходящего канала, которые могут предоставляться только сканерами сетей
• Качество обслуживания, измеряемое с помощью устройств NB-IoT, подключаемых к R&S^®ROMES4
  • Ключевые показатели эффективности на уровне приложений, такие как показатель успешности, время настройки, время передачи, скорость передачи пользовательских данных и задержка
  • Показатели производительности сети, такие как эффективность использования спектра, задержка, энергоэффективность, использование ресурсов и покрытие (нисходящего и восходящего каналов)
• Поддержка модулей и чипсетов NB-IoT различных производителей
• Повышенная экономичность за счет многократного использования имеющихся сканеров R&S^®TSMx (на основе проверенных алгоритмов и рабочих характеристик сканеров). Функция NB-IoT подключается посредством обновления программного обеспечения
• Более быстрое проведение измерений методом объезда и обхода (больше измерений за то же время) благодаря максимальной скорости многотехнологичного сканирования LTE/GSM (с помощью R&S®^®TSMx) для оценки влияния несущих NB-IoT на LTE/GSM (снижение эксплуатационных затрат)
• Более гибкие сценарии использования (возможны испытания методом обхода) благодаря легкой конструкции сканеров (▷ оценканесущей NB-IoT в подвальных помещениях (интеллектуальный датчик мощности) и средах с высокой плотностью абонентского оборудования (например, парковочные часы)
  • Наплечная сумка со сканером R&S^®TSMA и ПО R&S^®ROMES4 с управлением на планшете (легкое и компактное решение для измерений методом обхода внутри и вне помещений)
• Перспективное испытательное решение: существующие и будущие сканеры (R&S^®TSME, R&S^®TSMA, R&S^®TSMW) поддерживают сканирование NB-IoT при наличии соответствующей программной опции для данной технологии
• Диапазон частот: измерения NB-IoT во всех диапазонах до 6 ГГц
• Идентичные внешний вид, восприятие и удобство использования: концепция NB-IoT предоставляет те же уникальные функции, что и LTE и другие технологии, такие как автоматическое обнаружение каналов (ACD), при этом используются аналогичные графические пользовательские интерфейсы

Ключевые особенности

Важные функции наших сканеров в сочетании с ПО для анализа R&S^®ROMES4 позволяют измерять покрытие (мощность приема опорного сигнала, RSRP) и качество сигнала (отношение полезного сигнала к шуму, CINR). Сканер выполняет ВЧ-измерения гораздо точнее по сравнению с коммерческим смартфоном и устройством NB-IoT. Сканер может измерять показатели RSRP всех видимых сот в рамках пороговых значений чувствительности и динамического диапазона и в то же время обеспечивает углубленный анализ всех доступных сот NB-IoT (а также точное измерение покрытия).

Сканеры сетей всегда работают в пассивном режиме или неинтрузивно, то есть не влияют на работу сети во время измерений.

Программный инструмент R&S^®ROMES4 также может анализировать данные от подключенных устройств NB-IoT. Он обеспечивает углубленный анализ связи между сетью NB-IoT и устройством с функциональными возможностями NPA (анализа проблемных мест для сканера и абонентского оборудования).