Анализатор протоколов беспроводной связи WaveJudge 5000

При разработке, сертификации или развертывании решений для сетей LTE или WiMAX могут возникать серьезные трудности с локализацией проблем, влияющих на функционирование и совместимость оборудования. На определение первопричин этих проблем, охватывающих разные логические уровни беспроводной системы, могут уходить часы, дни и даже недели, что приводит к значительным задержкам сертификации и развертывания системы, ухудшению репутации предприятия, росту затрат и уменьшению прибыли. Анализатор WaveJudge 5000 компании Sanjole значительно ускоряет поиск первопричин проблем в работе сетей LTE и WiMAX и тем самым минимизирует их (проблем) негативные последствия.

Прорывное решение

По сравнению с любым другим анализатором, продукт WaveJudge 5000 компании Sanjole предоставляет гораздо больше информации по всем аспектам беспроводной связи (в особенности по взаимодействию верхних логических уровней с физическим).

С помощью WaveJudge 5000 вы сможете:

• понимать нюансы взаимодействия мобильной (пользовательское оборудование) и базовой станций на всех уровнях;
• идентифицировать сложные проблемы, приводящие к несовместимости оборудования;
• улучшать работу беспроводных каналов;
• проверять работу базовой станции на уровне радиоинтерфейса при использовании сложных антенн и схем модуляции;
• оценивать влияние на работу радиосистемы технологий MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), формирования луча и планирования доступа (scheduling);
• сохранять информацию о реальных условиях радиосвязи для воспроизведения их в лаборатории;
• точно идентифицировать аномалии, влияющие на скорость и задержку передачи данных.

Имея функциональность, позволяющую делать все перечисленное выше, прибор WaveJudge 5000 компании Sanjole поможет сократить время поиска неполадок с часов до минут.

Действенная модульная архитектура

Анализатор WaveJudge 5000 имеет специально разработанную фирменную модульную архитектуру, которая экономически эффективнее универсальной единой платформы, поскольку позволяет оптимизировать затраты на тестовое оборудование. В зависимости от специфики применения анализатора в его шасси можно устанавливать различные комбинации функциональных модулей. Это РЧ-модуль RXJudge, содержащий четыре независимых конфигурируемых порта каждый с шириной полосы приема 40 МГц; DSP-модуль IntelliJudge 2, обеспечивающий анализ работы протоколов в реальном масштабе времени; модуль памяти StroraJudge (на базе SSD) и модуль синтезатора частоты (OCXO-модуль) SynthJudge. Шасси вмещает до четырех модулей.

Данная модульная архитектура не только обеспечивает максимальную адаптируемость анализатора к конкретным ситуациям, но и гарантирует его расширяемость в плане увеличения числа портов и объема памяти. Для реализации крупномасштабного тестового решения можно последовательно соединить до 64 шасси, содержащих в общей сложности до 256 модулей. В анализаторе осуществляется синхронизация портов РЧ-модулей, что упрощает его использование и ускоряет подготовку к тестированию.

Четыре независимых конфигурируемых порта в одном РЧ-модуле
В архитектуре WaveJudge 5000 предусмотрены четыре независимых порта в одном РЧ-модуле. Каждый из портов обеспечивает точный прием радиосигналов в прямом и обратном каналах (Downlink/Uplink — DL/UL) при больших вариациях мощности радиосигналов. Порты могут работать от одного и того же или разных высокоточных термостатированных кварцевых генераторов (OCXO), что обеспечивает максимум гибкости в конфигурировании тестов с использованием нескольких портов. К такого рода испытаниям относится тестирование:

• хэндовера между базовыми станциями;
• решений MIMO (с разнесенной передачей, пространственным мультиплексированием и одновременной передачей данных разными пользователями в одном и том же слоте UL-канала (UL Collaborative));
• действия внутриканальных помех по нескольким секторам.

Задействовав четыре порта (в РЧ-модуле), WaveJudge 5000 можно использовать для анализа хэндовера

Поддержка частот от 400 МГц до 6 ГГц
Это обеспечивает сохранность инвестиций в оборудование WaveJudge 5000 при необходимости тестировать в разных частотных диапазонах, используемых сетями LTE и WiMAX.

Превосходные динамический диапазон и чувствительность
Прибор WaveJudge 5000 способен работать с широким диапазоном уровней принимаемого сигнала, а значит, вам не потребуется регулировать уровень сигнала тестируемой системы, чтобы состыковать ее с данным устройством. Если тестируемая система выдает сильный (или слабый) сигнал, данный прибор сам себя настроит для точного и надежного приема этого сигнала.

Захват небольших объемов данных или запись их потока
DSP-модули IntelliJudge2 могут записывать в свое динамическое ОЗУ короткие сигналы продолжительностью в несколько секунд или минут (для анализа и диагностики), а SSD-модули StoraJudge сохраняют IQ-сигналы, принятые в течение нескольких часов (для отслеживания долговременных тенденций и локализации перемежающихся неисправностей).

Адаптация на физическом уровне
Для тестирования передовых технологий анализаторы должны быть приспособляемыми к частым изменениям спецификаций физического уровня. По этой причине в WaveJudge 5000 характеристики этого уровня задаются в ПО, а не в оборудовании. Это позволяет быстро модифицировать параметры физического уровня LTE или WiMAX для соответствия требованиям новых спецификаций.

Конфигурирование тестов
Управляют прибором WaveJudge 5000 посредством ноутбука или настольного ПК, подключенного к тестовой сети через порт Ethernet и исполняющего ПО WaveJudge 5000. Данное ПО имеет дружественный к пользователю графический интерфейс для конфигурирования тестов. Будучи наглядным, этот интерфейс значительно упрощает подготовку к тестированию и быстро предоставляет информацию о конфигурации тестов, что очень важно, когда имеешь дело со сложными сценариями тестирования.

Увеличенное число портов для тестирования конфигураций MIMO высокого порядка
Анализатор WaveJudge 5000 поддерживает до 32 абсолютно синхронных портов в каждом когерентном наборе. Можно тестировать конфигурации MIMO 8×4, 8×2 и 4×4 с охватом нескольких уровней.

Расширенная полоса пропускания для тестирования агрегации несущих
Прибор WaveJudge 5000 поддерживает агрегацию до пяти несущих в 40-МГц канале.

Тестирование систем LTE

Аналитическая мощь WaveJudge 5000
Данный прибор функционирует как анализатор протоколов беспроводной связи, захватывающий (для офлайнового анализа) эфирные сообщения протоколов верхних уровней и определяющий характеристики радиочастотного сигнала.

В процессе радиосвязи (в данном случае по сети LTE-A с агрегацией несущих) WaveJudge 5000 обеспечивает контроль в реальном масштабе времени взаимодействия физического и протокольного уровней

Захват и кросс-уровневая корреляция
WaveJudge 5000 обеспечивает непревзойденную видимость взаимодействия беспроводных устройств по двум основным причинам.

Во-первых, в отличие от традиционных средств тестирования, которые заменяют реальные оконечные точки испытуемой системы, WaveJudge 5000 перехватывает обмен сообщениями на уровне радиоинтерфейса. Возможность проводить тестирование в самом беспроводном канале, а не на его концах означает, что вам не придется модифицировать испытуемую систему, чтобы приспособить ее к данному средству тестирования. Это не только упрощает подготовку испытаний, но и позволяет избежать влияния средства тестирования на само «поведение» испытуемой системы, которое вы хотите исследовать для локализации неполадок. Иными словами, вы получаете более надежные результаты и минимизируете число случаев, когда не удается диагностировать проблему.

Во-вторых, WaveJudge 5000 показывает радиочастотные сигналы коррелированными по времени с сообщениями протоколов более высоких уровней. Такая кросс-уровневая корреляция позволяет быстро диагностировать и локализовывать первопричины сбоев.

Отображение временной корреляции между радиосигналами (физический уровень) и декодированными сообщениями протоколов более высоких уровней

Показ взаимосвязи вышеупомянутых сигналов и сообщений организован очень просто: сначала нужно выбрать интересующее протокольное сообщение, а затем просмотреть трассировку радиопередачи. Предоставляемая прибором WaveJudge 5000 трасса содержит много информации, включая результат БПФ сигнала с его физическим и логическим отображением планировщиком.

Кросс-уровневая корреляция позволяет делать следующее:

• визуально отслеживая запросы и ответы, контролировать изменения мощностных, частотных и временных параметров сигналов при вхождении мобильной станции в сеть;
• анализировать распределение ресурсов UL (для обнаружения ошибок) и идентифицировать всплески трафика в неправильных местах в кадрах;
• изучать «поведение» узла eNodeB и мобильной станции, использующих технологию MIMO, при хэндовере;
• отслеживать весь протокольный обмен множества мобильных станций с одним узлом eNodeB;
• выявлять нарушения в виде временного сдвига, просматривая расположение сообщений мобильной станции по отношению к времени начала передачи, определенному узлом eNodeB;
• визуально определять ошибки планировщика в eNodeB с помощью улучшенного логического представления назначений DL/UL.

Ценность эфирного захвата
К традиционным проблемам эфирных испытаний относится невозможность задания и воспроизведения условий тестирования. В результате при проведении повторного теста (в случае возникновения ошибки) беспроводная среда может быть другой. При использовании WaveJudge 5000 протокольные сообщения (вместе с ошибками) захватываются в эфире и при этом определяются характеристики радиосигнала. Этот истинно эфирный захват способствует повышению точности тестирования и определения источников ошибок. Возможность охарактеризовать условия работы канала, анализируя «поведение» приложений и протокольный обмен является важным преимуществом данной тестовой системы по сравнению с функциональностью журналирования в базовой станции.

Возможности и достоинства WaveJudge 5000 при тестировании LTE

Модель WaveJudge 5000 LTE обеспечивает радиочастотный анализ, а также анализ протоколов и качества модуляции

Тестируя сеть LTE или LTE Advanced c помощью WaveJudge 5000 LTE определяют и анализируют:

• распределение ресурсов DL/UL;
• результаты декодирование протоколов MAC, RLC, PDCP, RRC, NAS с полной корреляцией с физическим уровнем;
• процессы ARQ и HARQ;
• назначения и сообщения, связанные с агрегацией несущих на DL/UL;
• ошибки планирования (scheduling);
• функционал VoLTE (CSFB);
• режимы передачи LTE Advanced;
• смещение по времени в DL/UL;
• распределение ресурсных блоков;
• использование энергии поднесущими;
• пропускную способность на L1—L3;
• тип и ранг MIMO;
• ошибки синхронизации.

Данный анализатор помогает устранять:

• проблемы, связанные с помехами;
• сбои при входе в сеть;
• проблемы с синхронизацией сот;
• проблемы с хэндовером;
• опасения по поводу оптимальности и эффективности работы сети;
• задержки с развертыванием сети.

Спецификация

Поддерживаемые виды модуляции

• OFDMA/SC-FDMA с BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, Zadoff-Chu

Запуск захвата сигналов на портах (port triggers)

• вручную,
• по логическому выражению (например, мощность > -20 дБм)

Отслеживание

• Сигнальное созвездие
• Time Domain Power
• EVM в зависимости от поднесущей
• EVM в зависимости от времени символа
• Ранг MIMO для каждой поднесущей
• Ранг MIMO для каждого символа
• Спектральная неравномерность (частотная область)
• Амплитудная неравномерность (временная область)
• CCDF, PAPR
• Spectral Power
• Амплитуда, фаза и частота при передаче сигнала синхронизации
• Реакция на импульсный сигнал

Статистическая информация

• RCE
• RCE Peak
• Reference signal RCE
• Carrier and Sampling Clock Frequency Error
• IQ Offset
• CFI Error Rate
• Payload Bits
• RSSI, RSRP, RSRQ

Декодирование протоколов

• MAC
• RLC
• PDCP
• RRC
• NAS
• TCP/IP (совместимость с Wireshark)