Skalierbare Testsystemfamilie R&S®TS8980

¸CMW500PTmit ¸CONTEST

¸CMW500PT + ¸AMU200A+ Fading in Echtzeit

¸TS8980S+ Störer

¸TS8980FTA+ Spurious-, TX-Intermod.-

und Blocking-Testfälle

¸TS8980IB+ Selbstkalibrierung für

max. HF-Genauigkeit

Protokoll-Conformance / R&D

Performance Quality Analysis (PQA)

RRM Conformance

HF-Precompliance

teilweise Netzbetreiber-spezifische HF-Testabdeckung Netzbetreiber-spezifische HF-Conformance-Tests (NetOP package erforderlich)

HF-Conformance

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Testsystem-Familie R&S®TS8980 für LTE und WCDMA/HSPA+Unaufhaltsam erobert HSPA+ den Markt und LTE steht unmittelbar vor dem Zertifizierungsbeginn. Dies

konfrontiert Hersteller und Netzbetreiber mit anspruchsvollem Testbedarf. Klar, dass Rohde&Schwarz früh-

zeitig Test-Equipment bereitstellt: die skalierbaren HF-Conformance-Testsysteme R&S®TS8980. Sie präsen-

tieren sich mit der neuen Bedienoberfläche R&S®CONTEST und integrieren nahtlos die Radio Resource

Management Tests (RRM).

Skalierbar von Laboranwendungen bis hin zu KonformitätstestsDie HF-Conformance-Testsysteme R&S®TS8980 sind ska-lierbar, für jede Aufgabe steht ein passendes System bereit (BILD 1). So kann man mit einem Wideband Radio Commu-nication Tester R&S®CMW500PT und der Bedienoberfläche R&S®CONTEST einsteigen, und später die HF-Testfunktionali-tät schrittweise bis zum R&S®TS8980FTA (Kasten auf Seite 3) für die vollständige HF-Endgeräte-Zertifizierung ausbauen.

BILD 2 zeigt das Prinzipschaltbild des R&S®TS8980FTA (FTA: Full Type Approval). Der R&S®CMW500PT simu-liert eine Basisstation für LTE bzw. WCDMA/HSPA+. Er ist mit zwei unabhängigen HF-Kanälen ausgestattet, so dass auch MIMO-Testfälle sowie Diversity-Tests durchge-führt werden können. Mit dem R&S®FSQ26 steht ein erst-klassiger Signal- und Spektrumanalysator für Inband-Tests wie auch für die Messung von unerwünschten Oberwel-len und Nebenaussendungen von Endgeräten zur Verfügung.

BILD 1 Die Testsystemfamlie R&S®TS8980 bietet Spielraum für individuelle Erweiterungen: Vom Protokolltester R&S®CMW500PT mit R&S®CONTEST

für Entwicklungsaufgaben im Labor bis hin zum R&S®TS8980FTA für die vollständige HF-Endgeräte-Zertifizierung.

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HF-Conformance-Testsystem R&S®TS8980FTA

Vektor-Signalgenerator¸SMU200A

Wideband-Signalgen.¸SMF100A

Ethernet

Steuerungs-PC mit¸CONTEST

Signal- u. Spektrumanal.¸FSQ26

Signaling Unit¸CMW500

Fading-SimulatorA̧MU200A

Broadcast Tester¸SFE100

Broadcast Tester¸SFE100

TV extens.combiner

WidebandSignal Switching

and Conditioning Unit

2 × 2

Leistungsmesskopf¸NRP-Z

InbandSignal Switching

andConditioning Unit

2 × 2

Stromversorgungsgerät¸NGMO2

Rubidium-Frequenzstandard

DUT

USB

Schalt- u. Steuerplattf.¸OSP

MSCU(konfigurierbar)

Die Basisband- und HF-Signalquellen R&S®SMU200A und R&S®SMF100A erzeugen den Nachbarkanal und weitere Stör-signale für die Empfänger- und Performance-Charakterisie-rung. Die im Basisbandsignalgenerator und Fading-Simulator R&S®AMU200A integrierten Kanalemulatoren simulieren die Kanaleigenschaften.

Die Testsysteme der Familie R&S®TS8980 prüfen Endgeräte im Trägerfrequenzbereich 400 MHz bis 6 GHz. Die Inband Signal Switching and Conditioning Unit (ISSCU) enthält die für Inband-Tests erforderlichen Relais, Richtkoppler, Combi-ner und Verstärker. Die MSCU (Modular Signal Switching and Conditioning Unit) genannten 19"-Einschübe können Filter für bis zu sechs der vom GCF (Global Certification Forum) oder vom PTCRB (PCS Typ Certification Review Board) definierten Frequenzbereiche enthalten. Sie filtern ausgehende wie auch zu analysierende Signale. Die MSCU-Einschübe sind stan-dardunabhängig konzipiert, sie sind also neben LTE auch für HSPA+- und WCDMA-Anwendungen im spezifizierten Band einsetzbar.

Ein Rubidium-Frequenzstandard als Frequenzreferenz sowie ein intelligenter Tastkopf für Leistungsmessungen aus der Familie R&S®NRP-Z für die Pfadkalibrierung komplettieren das Messsystem. Zum Simulieren von TV-Störern kann das Sys-tem mit zwei Broadcast Testern R&S®SFE100 und der Offe-nen Schalt- und Steuerplattform R&S®OSP erweitert werden.

BILD 2 Der prinzipielle Aufbau des Testsystems R&S®TS8980FTA. Orange: Zusätzliche Geräte zum Simulieren von TV-Störern.

Das Testsystem R&S®TS8980FTA enthält mit der Schalt-einheit WSSCU (Wideband Signal Switching and Conditio-ning Unit), den Filtereinheiten MSCU sowie mit dem Mikro-wellen-Signalgenerator R&S®SMF100A alle Messmittel für Spurious- und Blocking-Tests sowie zur Bewertung der Inter-modulationsfestigkeit. Kann man auf diese bei LTE-FDD und -TDD jeweils sieben besonders anspruchsvollen Testfälle ver-zichten, so steht mit dem R&S®TS8980IB (In-Band) ein Test-system bereit, das mehr als 90 % der Testfälle abdeckt und mit deutlich weniger Hardware auskommt.

Weitere Einsparungen ergeben sich bei den auf R&D- und PQA-Anwendungen zugeschnittenen Konfigurationen R&S®TS8980S oder mit dem R&S®CMW500PT mit der neuen Bedienoberfläche R&S®CONTEST. Auf diesen beiden Systemen werden gegenwärtig keine Testfälle validiert.

Der 3GPP-Standard TS 36.521, in dem die Conformance- Tests für LTE beschrieben sind, enthält in Teil 1, Kap. 6–9 Sender-, Empfänger-, Performance- und Channel-State-Report-Tests. Durch einfache Softwareerweiterung kann das Testsystem R&S®TS8980 auch Radio- Resource-Management-Tests gemäß TS 36.521 Teil 3 unterstützen. Rohde&Schwarz bietet die RRM-Testfälle aus TS 36.521-3 aber auch als vom HF-Testsystem unabhängige Lösung an – ein wichtiger Vorteil in Zertifizierungsanwendungen mit hohem Durchsatz.

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GCF- / PTCRB-Testfälle vom Anwender anpassbarZum Zeitpunkt der Drucklegung ist Kapitel 9 in TS 36.521-1 noch nicht abgeschlossen, die Validierung der jetzt etwa 50 LTE-HF-Testfälle hat jedoch bereits mit CAG#22 im April 2010 begonnen. Der Start der HF-Zertifizierung von LTE-End-geräten ist für Anfang 2011 angestrebt.

Neben dem spezifikationskonformen Ablauf erlaubt es das R&S®TS8980 auch, die LTE-HF-Tests gemäß 3GPP-Testspezifi-kation TS 36.521-1 hinsichtlich zahlreicher Eingangsparameter zu ändern. Der optionale Performance Evaluation Mode (PEM)

erleichtert dies durch Konfiguration zusätzlicher Testschritte mit nur wenigen Mausklicks direkt im (ansonsten unverän-derten) Zertifizierungs-Testplan. Im optionalen R&D-Modus lassen sich auch vollständig anwenderdefinierte Testfälle auf Basis der mitgelieferten Testmethoden erstellen.

Testfälle entsprechend 3GPP Rel-7 für HSPA+-Endge-räte gemäß TS 34.121-1 werden auf den Testsystemen R&S®TS8980 parallel zu LTE erstellt und validiert. Wäh-rend diese Testsysteme für eine möglichst breite Abdeckung von HSPA+- und LTE-Testfällen ausgelegt sind, bleibt die

Die wichtigsten Eigenschaften der neuen Testsystemfamilie R&S®TS8980 ❙ Größtmögliche Breite an Testfällen für (Pre-)Zertifizierung, Abnahme bei Netzbetrei-bern, Entwicklungslabors und Regression in der Performance Quality Analysis

❙ Höchste Messgenauigkeit, auch außerhalb der Conformance- Testfälle

❙ Schnelle Testläufe, da die Häufigkeit eines neuen Verbindungsaufbaus minimiert wird

❙ Sehr schnelles Umschalten von RMCs und Fading-Profilen

❙ Ausgabe der Testlaufzeit für jeden Testfall und für die gesamte Testsequenz

❙ Berechnung der Messgenauigkeit für jeden Testfall in Echtzeit ❙ Flexible, komfortable Bedienoberfläche R&S®CONTEST

❙ Generieren eigener Testfälle ohne Program-mieraufwand

❙ Umfangreiche Logging- und Analyse-Tools ❙ HF- und RRM-Tests auf gleicher Hardware ❙ Vorhandene Testsysteme R&S®TS8950W sowie R&S®TS8970 können zum R&S®TS8980IB oder R&S®TS8980FTA umge-rüstet werden

❙ HF-Abnahmetests verschiedener Netzbetreiber liegen bereits als fertige Testfälle vor

BILD 3 Das Testsystem R&S®TS8980FTA.

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BILD 4 Die neue Bedienoberfläche R&S®CONTEST.

vollständige Bereitstellung von WCDMA-Tests gemäß Rel-99 bis Rel-6 sowie von GSM-Testfällen bis auf Weiteres dem Conformance-Testsystem R&S®TS8950* vorbehalten.

Netzbetreiber-spezifische HF-Abnahmetests Für Endgerätehersteller gewinnen neben Anwendungen in R&D, PQA und Zertifizierung auch Abnahme tests gro-ßer Netzbetreiber zunehmend an Bedeutung. Die Fami-lie R&S®TS8980 unterstützt dabei in hervorragender Weise, denn in enger Kooperation mit einigen Netzbetreibern konn-ten die Testpläne frühzeitig entwickelt und verifiziert wer-den. Gegenwärtig stehen Erweiterungen für Verizon Wireless, AT&T sowie NTT DoCoMo (Telec) zur Verfügung. Als Bei-spiel für eine solche „NetOP“-Erweiterung zeigt BILD 2 zwei Broad cast Tester R&S®SFE100 zur Simulation von ATSC- und MediaFLO™-Störern im Band FDD13 (700 MHz) im Netz von Verizon Wireless.

Neue Bedienoberfläche R&S®CONTESTMit der neuen Bedienoberfläche R&S®CONTEST ist eine Sequenz (Testplan) einfach und schnell zusammengestellt: Die Testfälle werden einfach mit der Maus aus dem Fens-ter „Applications“ (links im BILD 4) in den „Test Plan“ (rechts) gezogen. Dabei können Testfälle aus den Anwendungen Con-formance, R&D sowie NetOp beliebig aneinander gereiht wer-den. Ein Testplan kann Testfälle aus unterschiedlichen Stan-dards wie z.B. LTE kombiniert mit WCDMA in einer Sequenz enthalten. Geplant ist zudem die freie Kombinierbarkeit mit RRM-Testfällen gemäß TS 36.521-3.

Der mittlere Fensterbereich in BILD 4 („General Statements“) stellt Befehle für die Flusskontrolle bereit, die ebenfalls ein-fach per Drag&Drop in den Testplan eingefügt werden. Bei Conformance-Testplänen werden automatisch meh-rere Schleifen („Loop“-Kommandos) erzeugt. In die äuße-ren Schleifen werden dabei langsam veränderbare Parameter wie die Temperatur der Klimakammer eingefügt, in die inne-ren Schleifen zeitlich schnell veränderbarer Parameter wie die Testfrequenz. Dies steigert die Geschwindigkeit der Testplan-durchführung drastisch, da sich die Anzahl zeitraubender Ver-bindungsaufbaus auf ein Minimum reduziert.

* WCDMA-Testsystem R&S®TS8950W: Conformance-Testsystem für WCDMA. Neues von Rohde&Schwarz (2003) Nr. 178, S. 14–16.

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BILD 5 Ergebnisgrafiken werden in Echtzeit aufgebaut.

Analyse – online und offlineEin Testplan läuft vollautomatisch ab. Schon vor dem Start ist die zu erwartende Gesamtlaufzeit in der Bedienoberfläche ersichtlich. Während der Laufzeit werden Ergebnisgrafiken in Echtzeit aufgebaut (BILD 5), und nach dem Ablauf zusam-men mit der Textausgabe im Report abgelegt. Der Report ist in HTML erzeugt und damit leicht zu verarbeiten sowie in andere Formate überzuführen. Die Grafiken werden nach Ende des Testlaufs zusätzlich auch im JPG-Format abgelegt. Zum Report für jeden Testfall gibt es optional nach Ende eines Testlaufs den Summary Report. Dieser enthält neben einer Übersicht über die gelaufenen Tests und deren Resultate (PASS / INCONCLUSIVE / FAIL) auch Hyperlinks zu den Test-case-Reports, sodass direkt und damit sehr schnell aus dem Summary-Report heraus auf die Problemanalyse verzweigt werden kann.

Der Summary-Report wird im XML-Format gespeichert. Basierend auf Mustervorlagen, die für verschiedene Detail-lierungsgrade vorliegen, wird der Report für das Anzeigepro-gramm (z.B. Internet Explorer) aufbereitet. Diese Mustervorla-gen sind für Anwender editierbar, z.B. um Firmenlogos in den Report einzufügen.

FazitMit der neuen Testsystemfamilie R&S®TS8980 ebnet Rohde&Schwarz seinen Kunden den Weg von der Konzeption von Broadband-Wireless-Endgeräten für LTE und WCDMA/HSPA+ bis zu deren schnellstmöglicher Markteinführung. Durch extrem hohe Flexibilität in der Konfigurier- und Skalier-barkeit im abgedeckten Testumfang sind die Testsysteme ein-fach und schnell an individuelle Anforderungen angepasst. Die Testsystemfamilie wird sowohl bei den Geräteherstellern wie auch von den Zertifizierungslabors mit viel positiver Reso-nanz aufgenommen.

Ralph Gibbemeyer

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