Was beim Testen von Basisstationen und Endgeräten der LTE-Generation zu beachten ist

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Test ohne Endgerät und Basisstation

Aber wie wird ohne Endgerät eine Basisstation getestet? Die Antwort liegt im Einsatz von Test-Endgeräten wie dem Aeroflex TM500 LTE (Bild 1). Es bietet flexible Endgerät-Kontrolle und Konfiguration auf niedriger Ebene in Verbindung mit ausführlichen Messdaten, wie sie von Infrastrukturtechnikern zur schnellen Diagnose technischer Aspekte im Labor und über die Luft benötigt werden.

Aber das Prüfen an Hand eines einzelnen Endgeräts ist nur ein Aspekt der Gesamtproblematik. Das Design von Basisstation und Kernnetzwerk muss in Konfigurationen mit vielen Endgeräten unter Last getestet und früh im Entwicklungsprozess mittels komplexer Scheduler , Belastungs und Kapazitätstests optimiert werden. Nur so lässt sich gewährleisten, dass die Netzbetreibern robuste, flexible und leistungsfähige Lösungen erhalten.

Neue Messkonzepte beim Testen der Endgeräte

Beim Testen von Endgeräten gibt es wichtige Messungen für das Leistungsverhalten, die bei LTE-Endgeräten durchgeführt werden müssen. Einige sind bereits von früherer Technik her bekannt, beispielsweise maximale Sendeleistung, Leistungssteuerung und Empfangsempfindlichkeit. Aber LTE überträgt mit OFDMA im Downlink und SC-FDMA im Uplink, und daher werden für die erforderlichen Tests neue Messkonzepte benötigt.

Um den Herausforderungen des Testens von LTE-Endgeräten gewachsen zu sein, muss ein digitales Funktestsystem alle wesentlichen Funktionen in einem Tischgerät vereinigen, damit in den Forschungs und Entwicklungsstadien für neue Komponenten umfassendes Messen und Prüfen möglich ist. So simuliert beispielsweise das Aeroflex 7100 das Funk und Kernnetzwerk und liefert alle entscheidenden Messdaten für die Charakterisierung des Verhaltens von LTE-Mobilfunkgeräten – an der Funkschnittstelle ebenso wie im gesamten Protokollstack einschließlich PCDP und IMS-Schicht. Das Verhalten zwischen den Endpunkten sowie im Ruhe und Verbindungsmodus lassen sich zutreffend abschätzen.

Bei OFDMA ist Fehlervektor EVM (Error Vector Magnitude) je Subcarrier ein wichtiger Test für das Modulatorverhalten. Wenn die Modulationsbandbreite einen höheren Prozentsatz der Mittenfrequenz erreicht, kann dies bei einigen Modulatorarchitekturen zu einem Problem werden. Es lässt sich beobachten, dass der EVM-Wert an den Bandkanten ansteigt.

Messen der Nachbarkanalleistung

Für den LTE-Betrieb wurden die Kanalbandbreiten 1;4; 3; 5; 10; 15 und 20 MHz zugewiesen. Es ist erforderlich, die belegte Bandbreite zu messen, um zu gewährleisten, dass das abgestrahlte Signal für alle Kanalzuteilungen innerhalb der Kanalbandbreite bleibt (Bild 2). Das gilt auch für die Messung der Nachbarkanalleistung, dem ACLR (Adjacent Channel Leakage Power Ratio). Damit soll sichergestellt werden, dass Störungen zwischen Geräten, die benachbarte Frequenzzuteilungen benutzen, innerhalb der Spezifikation gehalten werden.

Wegen der dynamischen Natur einiger dieser Tests, beispielsweise der Leistungssteuerung, müssen die Messbedingungen mit dem Signalling-Protokoll festgelegt werden. Die Testausstattung muss also einen Protokollstack haben, der die eNodeB simuliert. Damit die Techniker sich auf die durchzuführenden Hochfrequenzmessungen konzentrieren können, sollte das Testinstrument sinnvollerweise über ein Signallingprotokoll verfügen, das automatisch mit benutzerdefinierbaren Parametern wie etwa der Kanalnummer arbeitet.

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