Nuovi requisiti1 I dispositivi portatili odierni (chiamati anche apparecchiature utente), siano essi telefoni cellulari economici, smartphone, tablet o schede dati per laptop, sono in genere compatibili con i protocolli 2G e 2.5G preesistenti e supportano anche funzionalità 3G standard e avanzate: GSM (Global System for Mobile Communication), GPRS (General Packet Radio Service), EGPRS (Enhanced GPRS; anche chiamato EDGE, Enhanced Data Rates for GSM Evolution), W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) e HSPA (High Speed ​​Packet Access). Quando si integrano funzionalità HSPA+ secondo le versioni 7 e 8 del 3GPP, gli sviluppatori devono assicurarsi di interpretare e implementare correttamente le nuove funzionalità richieste, garantendo al contempo che non causino malfunzionamenti nel prodotto base esistente. Le versioni 7 e 8 sono le prime a integrare più ricevitori nella stessa apparecchiatura utente.


Oggi ciò è possibile grazie ai progressi nelle tecnologie dei componenti e delle batterie. Si è inoltre reso necessario a causa della crescente domanda di applicazioni ad alta intensità di dati su smartphone, tablet e laptop che utilizzano la banda larga mobile. Con l'integrazione di downlink MIMO (Multiple Input Multiple Output) e DC-HSDPA (Dual Carrier HSDPA, una nuova funzionalità che consente alla rete di trasmettere dati HSDPA a un dispositivo mobile da due celle contemporaneamente), i nuovi test si concentreranno principalmente sulle funzionalità aggiuntive dei ricevitori delle apparecchiature utente, oltre a garantire che non si verifichino interazioni indesiderate. Nello specifico, sono stati aggiunti test sui ricevitori e i test di prestazione HSDPA esistenti sono stati modificati per includere i nuovi requisiti DC-HSDPA. Ad esempio, i livelli di sensibilità di riferimento sono stati aumentati di 4 dB per i test DC-HSDPA, il tasso di errore di blocco (BLER) deve essere misurato separatamente per ciascuna cella e i nuovi test verificano che l'apparecchiatura utente sia in grado di fornire risultati accurati dell'indicatore di qualità del canale (CQI) per entrambe le celle. I laboratori di prova, siano essi indipendenti o parte di un produttore o di un operatore di rete, utilizzano sistemi automatizzati, come l'Agilent GS-8800, per eseguire serie complete di test (chiamati "campagne" nel gergo del settore) e dimostrare che siano stati eseguiti correttamente.

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Per le informazioni più aggiornate sui test, si prega di consultare le specifiche di conformità delle apparecchiature di test 3GPP TS 34.121-1 V10.1.0 (2011-12) sulla trasmissione e ricezione radio (FDD) all'indirizzo http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/34_series/34.121-1/34121-1-a10.zip


In generale, i test di conformità alle specifiche coprono sia gli attributi fisici dell'apparecchiatura (caratteristiche) sia il suo comportamento previsto (requisiti di prestazione). I test delle caratteristiche si basano principalmente sui test RF tradizionali e, sebbene possano evolversi con i progressi tecnologici, sono relativamente familiari ai professionisti del settore. Misurano parametri come la potenza di uscita e la sensibilità del ricevitore, che possono variare da dispositivo a dispositivo. Pertanto, sono soggetti a una valutazione approfondita nell'intero intervallo ambientale previsto per il dispositivo durante la fase di progettazione, e un sottoinsieme di questi test costituisce la base per i test di produzione. Le caratteristiche di prestazione, d'altra parte, si riferiscono al funzionamento del dispositivo come componente di rete. Sono strettamente legate alla progettazione del dispositivo e al software di controllo, piuttosto che agli attributi fisici di un dispositivo specifico. Le "caratteristiche di prestazione migliorate" incorporate nei requisiti di test si riferiscono specificamente a classi di apparecchiature utente che dispongono di più di un'antenna ricevente e supportano la ricezione in diversità (più antenne che trasmettono dati a un singolo ricevitore), MIMO o DC-HSDPA. Il produttore verificherà queste caratteristiche durante lo sviluppo e i dispositivi saranno sottoposti a test approfonditi di conformità alle specifiche e di interoperabilità da parte di società di test indipendenti, laboratori nazionali di test di conformità alle specifiche e operatori prima di essere considerati idonei all'uso in rete. Qualsiasi modifica al software di controllo del dispositivo richiederà che i dispositivi siano sottoposti nuovamente a tutti i test.


Analizziamo un tipo specifico di requisito. Il W-CDMA e le sue evoluzioni sono sistemi di multiplexing a dominio di codice, o, in parole semplici, ogni utente utilizza l'intero canale e gli utenti sono separati da uno specifico codice di randomizzazione noto sia al trasmettitore che al ricevitore. Altre trasmissioni sullo stesso canale utilizzano codici diversi e, pertanto, appaiono solo come rumore di banda. La Figura 2 mostra un diagramma a blocchi concettuale di come è strutturato l'output del trasmettitore della stazione base.

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Per garantire che il ricevitore della stazione base operi sempre alla massima efficienza, la potenza trasmessa da ciascun dispositivo utente viene monitorata e regolata continuamente per mantenere un tasso di errore target presso il ricevitore della stazione base, riducendo al minimo Nuovi requisiti4le interferenze con gli altri utenti. Sebbene il tasso di errore sia tutt'altro che perfetto, l'integrità dei dati è garantita da algoritmi di correzione degli errori in avanti (FEC) intensivi. Questo controllo della potenza a circuito chiuso è un requisito fondamentale per le prestazioni dei dispositivi utente e diventa ancora più critico all'aumentare della densità di modulazione (ovvero, una minore distanza tra i punti della costellazione implica che il rapporto segnale/rumore debba essere migliorato per mantenere lo stesso tasso di errore). Vedere la Figura 3.
L'Agilent 8960 Mobile Communications Test Kit è un emulatore di stazione base compatibile con W-CDMA e tutte le sue Nuovi requisiti 5evoluzioni, e la sua applicazione di laboratorio consente il controllo dei messaggi di aumento e riduzione della potenza tramite una tastiera, permettendo agli sviluppatori di testare a fondo la funzionalità di un dispositivo nuovo o aggiornato.


Attualmente, lo sviluppo di un dispositivo utente inizia con una simulazione di sistema, in quanto rappresenta il metodo migliore per abbreviare il ciclo di progettazione e minimizzare i costi. Strumenti di progettazione come SystemVue di Agilent contengono modelli funzionali di trasmissione e ricezione che includono funzionalità specifiche per DC-HSDPA, consentendo misurazioni a ciclo chiuso di BER/PER sull'intero sistema.


Le librerie SystemVue possono interfacciarsi con le apparecchiature di test per la generazione e l'analisi del segnale di Agilent e con le piattaforme di automazione della progettazione elettronica RF (EDA), consentendo di passare dalla simulazione alla misurazione su componenti di sistema reali.
Il test dei componenti nell'ambiente delle comunicazioni mobili richiede la verifica di componenti e sottosistemi utilizzando i segnali complessi che incontreranno nelle applicazioni reali. Il software di generazione di forme d'onda Signal Studio di Agilent è un'applicazione per PC che semplifica la creazione di segnali di test W-CDMA arbitrari conformi alle specifiche 3GPP ed è compatibile con diversi generatori di segnali vettoriali di Agilent.


Nuovi requisiti6Per quanto riguarda l'analisi del segnale, il software VSA 89600 di Agilent supporta le nuove funzionalità delle versioni 7 e 8, tra cui l'analisi della trasmissione MIMO e uplink verso la cella di servizio, nonché la decodifica dei report Ack/Nack e CQI provenienti da HS-DPCCH dual-cell. Il software offre inoltre strumenti di valutazione e risoluzione dei problemi del segnale di alta qualità, basati su standard, che gli ingegneri Nuovi requisiti7possono utilizzare per visualizzare i segnali e raccogliere i dati necessari per risolvere con successo i problemi di segnale a livello fisico. Supporta inoltre MIMO a due e quattro canali e oltre 30 analizzatori di segnale, oscilloscopi e analizzatori logici Agilent.


La Figura 7 mostra l'ampiezza del vettore di errore (EVM) e Nuovi requisiti 8la potenza relativa nel dominio del codice di un segnale downlink 64 QAM in forma tabellare e grafica utilizzando VSA.


La Figura 8 mostra un dispositivo USB in fase di test con funzionalità DC-HSPA. Il PC a sinistra dell'immagine è un server che esegue IPERF, un'utility sviluppata per misurare la velocità di trasmissione massima della larghezza di banda dei protocolli TCP e UDP. In questo caso, il server invia un flusso di bit a 42 Mbps attraverso la porta Ethernet di un tester per comunicazioni mobili Agilent 8960. L'8960 emula la trasmissione DC-HSDPA (ovvero, trasmette le celle di servizio primarie e secondarie dall'uscita RF del pannello frontale al dispositivo). Il display di monitoraggio dei dati dell'8960 mostra sia la velocità di trasmissione dati per singolo canale che quella complessiva, nonché le velocità di trasmissione dettagliate per le celle di servizio primarie e secondarie. Sopra l'8960 si trova il PC ricevente, anch'esso con IPERF in esecuzione, che visualizza la velocità di trasmissione dati ricevuta. Questa stessa configurazione può essere utilizzata per consentire al PC di ricevere file dal server tramite FTP utilizzando software come Filezilla, mostrando così la differenza di prestazioni nei casi in cui è necessario confermare la ricezione dei dati.


Identificatori di canale e segnale 3GPP:
l'organizzazione 3GPP mantiene un elenco completo e aggiornato di tutte le abbreviazioni tecniche utilizzate nelle specifiche. Per l'elenco completo (in inglese), consultare http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/21905.htm.

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