Испытания модулей NB-IoT путем воспроизведения реальных условий в лаборатории с помощью R&S®CMWcards

Задача

Узкополосный Интернет вещей (NB-IoT) — это технология создания глобальной сети маломощных устройств (LPWAN), описанная в Выпуске 13 стандарта 3GPP. Она работает в ограниченной полосе частот 200 кГц и может быть развернута для работы в трех режимах: автономном, в защитной полосе и внутри полосы. NB-IoT предоставляет услуги, охватывающие различные вертикальные отрасли, такие как отслеживание в логистике, умный дом, умный город и т. д.

Превосходное покрытие в помещениях даже при плохих условиях для радиосвязи, надежный мобильный доступ и минимальное энергопотребление — это лишь некоторые из ключевых показателей эффективности модулей NB-IoT.

Перед выпуском модулей NB-IoT на рынок очень важно тщательно проверить их работоспособность в сетях различных операторов мобильной связи. Иногда, чтобы убедиться, что ваш продукт займет лидирующие позиции на рынке, может потребоваться проведение сравнительных испытаний. Полевые испытания играют очень важную роль в этом контексте.

Полевые испытания позволяют испытать модуль NB-IoT в условиях реальной сетевой среды и обеспечить необходимый уровень уверенности в его функциональных характеристиках и надежности. Неполадки, обнаруженные во время полевых испытаний, обычно трудно воспроизвести из-за динамической природы реальных условий. Это затрудняет проверку исправлений.

Решение от компании Rohde & Schwarz

R&S®CMWcards — это программный инструмент для создания программ испытаний в графической форме, который работает на тестере R&S®CMW500 и не требует знаний в области программирования. Путем составления определенных наборов карточек можно создавать программы испытаний различных сигналов с имитацией различных сценариев и проверкой работы протокола, используемого вашим устройством. Каждая карточка содержит предопределенную процедуру протокола и предоставляет гибкую возможность настройки параметров передачи сигналов. Встроенные функции проверки ошибок каждой карточки гарантируют соответствие потоков сигналов установленным требованиям.

С R&S®CMWcards тесно взаимодействует приложение для воспроизведения реальных условий в лаборатории (F2L), которое позволяет воспроизвести реальный сценарий работы сети в лаборатории. После этого большинство неполадок, характерных для полевых испытаний, можно исследовать в лаборатории контролируемым, воспроизводимым и детерминированным способом.

R&S®CMWcards в сочетании с F2L — это мощный инструмент для проверки работы устройств в реальных условиях. Он извлекает данные о конфигурации сети из журналов полевых испытаний и импортирует их в R&S®CMWcards для моделирования сценария испытаний с использованием реальных сетевых конфигураций, включая информацию о сотах, управлении радиоресурсами (RRC) и сообщениях NAS.

Этот инструмент может заменить определенные сообщения уровня 3 (L3) в программе испытаний на сообщения из журнала полевых испытаний, чтобы проверить влияние содержимого этого сообщения уровня L3 на работу модуля.

Также можно извлечь и воспроизвести в программе испытаний параметры реальной радиообстановки, например мощность и качество радиосигнала, с возможной синхронизацией с нисходящими сообщениями. В будущем предполагается реализовать возможности расширенного воспроизведения переменной радиообстановки для имитации условий замирания сигнала.

Рабочий процесс приложения

На рисунке ниже показан типичный пример использования реализованных в приложении R&S®CMWcards возможностей воспроизведения реальных условий в лаборатории (F2L) для испытаний модулей NB-IoT.

1. Для устранения неполадки, выявленной в ходе полевых испытаний, прежде всего необходим файл журнала полевых испытаний. Такой журнал может быть получен с помощью сетевого сканера Rohde & Schwarz или посредством трассировки работы абонентского оборудования.

2. Журнал полевых испытаний передается в качестве входных данных в мастер приложения F2L. Мастер автоматически анализирует файл журнала. На основе результатов анализа пользователь определяет сетевые параметры и содержимое сообщений L3, которые требуют дополнительного изучения.

3. Мастер F2L формирует сетевой профиль, который содержит параметры конфигурации сети, сообщения уровня 3 и радиочастотные параметры, извлеченные из журнала полевых испытаний. Сетевой профиль — это набор карточек, в котором параметры каждой карточки настроены так же, как и в реальной сети.

4. Создайте программу испытаний R&S®CMWcards, которая воспроизводит последовательность проведения полевых испытаний. Например, как показано в представленной ниже программе испытаний, испытуемое устройство NB-IoT, зарегистрированное с задачей оптимизации EPS для сотового Интернета вещей (cIoT) в плоскости пользователя, после сбоя в работе радиоканала возобновляет подключение для передачи данных в другой соте NB-IoT.

5. Выберите сетевой профиль, созданный на шаге 3. Сетевой профиль автоматически заменяет карточки в программе испытаний, созданной на шаге 4.

После шага 5 сценарий испытаний R&S®CMWcards имитирует реальные условия работы сети в лабораторной среде (с помощью тестера R&S®CMW500).

Сочетание приложений R&S®CMWcards и F2L предлагает уникальный и мощный способ для воспроизведения и устранения неполадок, обнаруженных в ходе полевых испытаний модуля NB-IoT, в лабораторных условиях. Такой подход значительно повышает эффективность отладки устройств, оптимизируя ваши операционные затраты.