Misure accurate e veloci su reti NB-IoT

Attività da eseguire

Le moderne reti LTE sono ottimizzate per garantire elevate velocità di trasmissione dei dati per servizi multimediali che richiedono elevata ampiezza di banda. I requisiti per i casi di utilizzo tipici delle applicazioni IoT sono diversi. Le reti LTE per applicazioni IoT saranno ottimizzate per ottenere la massima disponibilità (ricezione del segnale anche in ambienti interni e in profondità) e il minimo consumo energetico. A differenza degli esseri umani, i dispositivi IoT, come i contatori intelligenti installati in seminterrati o cantine, non sono in grado di cambiare posizione per ottenere un segnale migliore. È richiesta una buona copertura di rete per assicurare una robusta connessione NB-IoT alle varie applicazioni NB-IoT.

Sebbene NB-IoT sia una funzionalità aggiuntiva delle reti standard 3GPP LTE, rappresenta un sistema radio completamente nuovo e una sfida per la copertura. Le seguenti attività sono essenziali quando si pianificano e si mettono in esercizio nuove reti NB-IoT:

• Verifica della copertura RF NB-IoT
• Assicurazione della fornitura di servizi NB-IoT (QoS)
• Controllo della coesistenza con altre tecnologie (NB-IoT rispetto a LTE/GSM)
• Ricerca di guasti in caso di prestazioni insoddisfacenti (QoS, QoE)
• Analisi comparativa per confrontare la copertura di rete NB-IoT e altri KPI

Per tutte queste attività è essenziale una potente soluzione per test di rete NB-IoT.

Sono consigliate misure ulteriori per comprendere l'interazione tra dispositivi e reti, il comportamento e il protocollo nella direzione uplink, il carico di segnalazione e l'efficienza energetica durante le comunicazioni NB-IoT.

Soluzione di misura e collaudo

Un ottimo metodo per eseguire misure accurate di copertura sulle reti NB-IoT è quello di utilizzare uno scanner di rete con prestazioni RF sufficienti, che viene connesso a un software di analisi all'avanguardia. Si potrebbe pensare che questo risultato possa essere ottenuto eseguendo la misura con dispositivi NB-IoT. Tuttavia, un dispositivo NB-IoT supporta misure di riselezione delle celle solo in modalità inattiva (idle mode), all'esterno delle finestre di ricezione discontinua attiva (DRX) e di modalità di risparmio energetico (PSM). Un dispositivo NB-IoT misura celle vicine solo se sono configurate nella rete e segnalate nei messaggi di diffusione delle informazioni del sistema (SIB-NB 4 & 5). Di conseguenza, misure accurate di copertura NB-IoT sono eseguite meglio con uno scanner di rete. Vi sono delle misure importanti che è possibile ottenere utilizzando dispositivi NB-IoT oltre a un ricevitore scanner, come vedremo nel seguito.

Le misure su una rete NB-IoT basate su dispositivi NB-IoT ci aiutano a comprendere l'interazione tra dispositivi e reti, il protocollo utilizzato e il comportamento tipico del collegamento nella direzione uplink, il carico di segnalazione e l'efficienza energetica durante le comunicazioni NB-IoT:

• La soluzione per effettuare misure di copertura accurate di una rete NB-IoT comprende lo scanner di rete Rohde & Schwarz(R&S^®TSMW, R&S^®TSMA, R&S^®TSME) e il software per drive test R&S^®ROMES4 per l'ottimizzazione delle reti e la ricerca di guasti
• La soluzione complementare comprendente il software R&S^®ROMES4 e i dispositivi NB-IoT (basata su chipset NB-IoT/eMTC di aziende leader nel campo dei chipset) offre una comprensione approfondita dell'interazione fra dispositivi e le reti, oltre che dell'efficienza delle comunicazioni IoT
• Il software per l'analisi dei problemi R&S^®ROMES4NPA analizza i dati raccolti dal terminale (UE) e dallo scanner

Risultati e vantaggi principali

Rohde & Schwarzoffre l'unica soluzione di test combinata NB-IoT con scanner di rete e dispositivi NB-IoT connessi al software di analisi disponibile da un unico fornitore.

I principali vantaggi sono:

• Coesistenza fra le tecnologie valutata utilizzando scanner con capacità multitecnologia: GSM, LTE, NB-IoT, spettro, scansione di potenza RF, ecc. L'influenza di NB-IoT sulle portanti adiacenti/sullo spettro può essere valutata
• Accurate informazioni di copertura del segnale RF nella direzione downlink che possono essere fornite solo dagli scanner di rete
• Prestazioni del livello di servizio offerto misurate con dispositivi NB-IoT connessi a R&S^®ROMES4
  • KPI dello strato applicativo quali tasso di successo, tempo di impostazione, tempo di trasferimento, velocità dati degli utenti e latenza
  • Misure di prestazioni della rete, come ad esempio efficienza spettrale, latenza, efficienza energetica, utilizzo delle risorse e copertura (nelle direzioni DL e UL)
• Sopporto per vari chipset NB-IoT e fornitori di moduli
• Vantaggio in termini di costi attraverso il riutilizzo di hardware esistente dello scanner R&S^®TSMx (basato su algoritmi sperimentati e sulle prestazioni dello scanner). La funzione NB-IoT è abilitata attraverso un aggiornamento del software
• Drive test e test a piedi più rapidi (più misure contemporanee) grazie alla maggiore velocità di scansione LTE/GSM (multitecnologia) (con R&S^®TSMx) per valutare l'influenza di portanti NB-IoT su LTE/GSM (vantaggio in termini di OPEX)
• Più casi di uso flessibile (possibilità di effettuare test a piedi) grazie al leggero hardware dello scanner (valutazione ▷della portante NB-IoT in seminterrati (misurazione intelligente della potenza), applicazioni UE per ambienti urbani densi (ad es. parcometri)
  • Borsa a tracolla con R&S^®TSMA e R&S^®ROMES4 controllati da un tablet (soluzione leggere a compatta per effettuare test a piedi in ambienti interni/esterni)
• Soluzione di test a prova di futuro: gli scanner attuali e futuri (R&S^®TSME, R&S^®TSMA, R&S^®TSMW) supportano la scansione NB-IoT con l'opzione software appropriata per la rispettiva tecnologia
• Gamma di frequenza: misure NB-IoT su tutte le bande fino a 6 GHz
• Stesso aspetto/fruibilità: l'opzione per NB-IoT offrirà le stesse funzionalità esclusive del sistema di misura per reti LTE e altre tecnologie, come ad esempio il rilevamento automatico del canale (ACD), e utilizzerà un'interfaccia utente grafica simile per facilitarne la fruizione

Caratteristiche principali

Importanti caratteristiche dei nostri scanner, in combinazione con lo strumento di analisi R&S^®ROMES4, sono la misura della copertura (potenza di ricezione del segnale di riferimento, RSRP) e la qualità del segnale (rapporto tra portante e interferenza e rumore, CINR). Uno scanner misura con accuratezza molto migliore di uno smartphone commerciale o un dispositivo NB-IoT. Uno scanner può misurare i dati RSRP di tutte le celle visibili all'interno della soglia di sensibilità e di gamma dinamica e allo stesso tempo può offrire una comprensione più approfondita di tutte le celle NB-IoT disponibili (e della copertura accurata).

Gli scanner di rete lavorano sempre in modo passivo o non intrusivo, cioè non influenzano la rete operativa durante le misure.

Il tool software R&S^®ROMES4 può anche analizzare dati da dispositivi NB-IoT connessi. Offre una comprensione profonda delle comunicazioni tra la rete NB-IoT e il dispositivo con la funzionalità NPA (analisi precisa dei problemi per scanner e UE).