Nouvelles exigences1 Les appareils portables actuels (également appelés équipements utilisateurs), qu'il s'agisse de téléphones mobiles économiques, de smartphones, de tablettes ou de cartes de données pour ordinateurs portables, sont généralement compatibles avec les protocoles 2G et 2.5G et prennent également en charge les fonctionnalités 3G standard et améliorées : GSM (Global System for Mobile Communication), GPRS (General Packet Radio Service), EGPRS (Enhanced GPRS ; également appelé EDGE, Enhanced Data Rates for GSM Evolution), W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) et HSPA (High Speed ​​Packet Access). Lors de l'intégration des fonctionnalités HSPA+ conformément aux versions 7 et 8 du 3GPP, les développeurs doivent veiller à interpréter et à implémenter correctement les nouvelles fonctionnalités requises, tout en s'assurant qu'elles ne provoquent pas de dysfonctionnements du produit de base existant. Les versions 7 et 8 sont les premières à intégrer plusieurs récepteurs dans un même équipement utilisateur.


Ceci est aujourd'hui possible grâce aux progrès réalisés dans les technologies des composants et des batteries. C'est également devenu nécessaire compte tenu de la demande croissante d'applications gourmandes en données sur smartphones, tablettes et ordinateurs portables utilisant le haut débit mobile. Avec l'intégration du MIMO (Multiple Input Multiple Output) en liaison descendante et du DC-HSDPA (Dual Carrier HSDPA, une nouvelle fonctionnalité permettant au réseau de transmettre simultanément des données HSDPA à un appareil mobile depuis deux cellules), les nouveaux tests se concentreront principalement sur les capacités supplémentaires des récepteurs des équipements utilisateurs, ainsi que sur la garantie de l'absence d'interactions indésirables. Concrètement, des tests de récepteurs ont été ajoutés et les tests de performance HSDPA existants ont été modifiés pour inclure les nouvelles exigences du DC-HSDPA. Par exemple, les niveaux de sensibilité de référence ont été augmentés de 4 dB pour les tests DC-HSDPA, le taux d'erreur de bloc (BLER) doit être mesuré séparément pour chaque cellule et de nouveaux tests vérifient que l'équipement utilisateur est capable de fournir des résultats précis d'indicateur de qualité de canal (CQI) pour les deux cellules. Les laboratoires d'essais, qu'ils soient indépendants ou qu'ils fassent partie d'un fabricant ou d'un opérateur de réseau, utilisent des systèmes automatisés, tels que le GS-8800 d'Agilent, pour exécuter des séries complètes de tests (appelés « campagnes » dans le jargon de l'industrie) et démontrer qu'ils ont été effectués correctement.

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Pour obtenir les informations les plus récentes sur les tests, veuillez consulter les spécifications de conformité des équipements de test 3GPP TS 34.121-1 V10.1.0 (2011-12) relatives à la transmission et à la réception radio (FDD) à l'adresse http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/34_series/34.121-1/34121-1-a10.zip


De manière générale, les tests de conformité aux spécifications couvrent à la fois les attributs physiques de l'équipement (caractéristiques) et son comportement attendu (exigences de performance). Les tests de caractéristiques reposent principalement sur des tests RF traditionnels et, bien qu'ils puissent évoluer avec les avancées technologiques, ils sont relativement familiers aux professionnels du secteur. Ils mesurent des paramètres tels que la puissance de sortie et la sensibilité du récepteur, qui peuvent varier d'un appareil à l'autre. Par conséquent, ils font l'objet d'une évaluation approfondie sur l'ensemble de la plage environnementale prévue pour l'appareil lors de la phase de conception, et un sous-ensemble de ces tests constitue la base des tests de fabrication. Les caractéristiques de performance, quant à elles, concernent le fonctionnement de l'appareil en tant que composant de réseau. Elles sont étroitement liées à la conception et au logiciel de contrôle de l'appareil, plutôt qu'à ses attributs physiques spécifiques. Les « caractéristiques de performance améliorées » intégrées aux exigences de test font spécifiquement référence aux catégories d'équipements utilisateurs qui possèdent plusieurs antennes de réception et prennent en charge la réception en diversité (plusieurs antennes transmettant des données à un seul récepteur), le MIMO ou le DC-HSDPA. Le fabricant vérifiera ces caractéristiques lors du développement, et les appareils seront soumis à des tests approfondis de conformité aux spécifications et d'interopérabilité réalisés par des organismes de test indépendants, des laboratoires nationaux de test de conformité aux spécifications et des opérateurs avant d'être jugés aptes à une utilisation sur le réseau. Toute modification apportée au logiciel de contrôle de l'appareil nécessitera de nouveaux tests.


Analysons un type d'exigence particulier. Le W-CDMA et ses évolutions sont des systèmes de multiplexage par domaine de code ; autrement dit, chaque utilisateur utilise la totalité du canal et les utilisateurs sont séparés par un code de randomisation spécifique connu à la fois de l'émetteur et du récepteur. Les autres transmissions sur le même canal utilisent des codes différents et apparaissent donc comme du bruit de bande passante. La figure 2 présente un schéma fonctionnel du fonctionnement de la sortie de l'émetteur de la station de base.

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Pour garantir un fonctionnement optimal du récepteur de la station de base, la puissance émise par chaque terminal utilisateur est surveillée et ajustée en continu afin de maintenir un taux d'erreur cible au niveau du récepteur, tout en minimisant Nouvelles exigences4les interférences avec les autres utilisateurs. Bien que le taux d'erreur soit loin d'être parfait, l'intégrité des données est assurée par des algorithmes de correction d'erreurs sans voie de retour (FEC) performants. Ce contrôle de puissance en boucle fermée est essentiel au bon fonctionnement des terminaux utilisateurs et devient encore plus critique à mesure que la densité de modulation augmente (en effet, un espacement réduit entre les points de constellation implique une amélioration du rapport signal/bruit pour maintenir le même taux d'erreur). Voir la figure 3.
Le kit de test de communications mobiles Agilent 8960 est un émulateur de station de base compatible avec la technologie W-CDMA et toutes ses Nouvelles exigences 5évolutions. Son application de laboratoire permet de contrôler les messages d'augmentation et de diminution de puissance via un clavier, permettant ainsi aux développeurs de tester en profondeur les fonctionnalités d'un terminal nouveau ou mis à jour.


Actuellement, le développement d'un dispositif utilisateur débute par une simulation système, méthode optimale pour raccourcir le cycle de conception et minimiser les coûts. Les outils de conception tels que SystemVue d'Agilent intègrent des modèles fonctionnels d'émission et de réception incluant des fonctionnalités spécifiques à la technologie DC-HSDPA, permettant ainsi des mesures de taux d'erreur binaire (BER) et d'erreur par transmission (PER) en boucle fermée sur l'ensemble du système.


Les bibliothèques SystemVue peuvent s'interfacer avec les équipements de test de génération et d'analyse de signaux d'Agilent, ainsi qu'avec les plateformes d'automatisation de la conception électronique RF (EDA), permettant ainsi de passer de la simulation aux mesures sur des composants système réels.
Tester des composants dans un environnement de communications mobiles exige de vérifier les composants et sous-systèmes à l'aide des signaux complexes qu'ils rencontreront dans des applications réelles. Le logiciel de génération de formes d'onde Signal Studio d'Agilent est une application PC qui simplifie la création de signaux de test W-CDMA arbitraires conformes à la spécification 3GPP et est compatible avec plusieurs générateurs de signaux vectoriels Agilent.


Nouvelles exigences6Concernant l'analyse du signal, le logiciel VSA 89600 d'Agilent prend en charge les nouvelles fonctionnalités des versions 7 et 8, notamment l'analyse MIMO et de la transmission montante vers la cellule de service, ainsi que le décodage des rapports Ack/Nack et CQI provenant des HS-DPCCH bicellulaires. Ce logiciel propose également des outils d'évaluation et de dépannage du signal de haute qualité, conformes aux normes, Nouvelles exigences7permettant aux ingénieurs de visualiser les signaux et de recueillir les données nécessaires à la résolution des problèmes de signal de la couche physique. De plus, il prend en charge les technologies MIMO à deux et quatre canaux et est compatible avec plus de 30 analyseurs de signaux, oscilloscopes et analyseurs logiques Agilent.


La figure 7 montre l'amplitude du vecteur d'erreur (EVM) et Nouvelles exigences 8la puissance relative du domaine de code d'un signal de liaison descendante 64 QAM sous forme tabulaire et graphique en utilisant VSA.


La figure 8 illustre un périphérique USB testé avec la technologie DC-HSPA. Le PC situé à gauche de l'image est un serveur exécutant IPERF, un utilitaire conçu pour mesurer le débit maximal des protocoles TCP et UDP. Dans ce cas précis, le serveur envoie un flux binaire de 42 Mbit/s via le port Ethernet d'un testeur de communications mobiles Agilent 8960. Ce dernier émule une transmission DC-HSPA (c'est-à-dire qu'il transmet les cellules de service primaire et secondaire depuis sa sortie RF en façade vers le périphérique). L'écran de contrôle du 8960 affiche le débit de données par canal et le débit total, ainsi que les débits détaillés des cellules de service primaire et secondaire. Au-dessus du 8960 se trouve le PC de réception, exécutant également IPERF, qui affiche le débit de données reçu. Cette même configuration permet au PC de recevoir des fichiers du serveur via FTP à l'aide d'un logiciel comme FileZilla, illustrant ainsi la différence de performances lorsque la réception de données doit être vérifiée.


Identificateurs de canaux et de signaux 3GPP :
L’organisation 3GPP tient à jour une liste complète de toutes les abréviations techniques utilisées dans les spécifications. Pour consulter la liste complète (en anglais), rendez-vous à l’adresse suivante : http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/21905.htm.

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