NTN device testing

Испытания устройств для NTN NB-IoT

Мобильные устройства для NTN-IoT предназначены для обеспечения непрерывной связи и обмена данными. Например, это датчики, трекеры, «умные» счетчики, носимые устройства и промышленные устройства мониторинга для интернета вещей. Типичные характеристики этих устройств: низкое энергопотребление, оптимизированные сетевые протоколы и поддержка различных технологий связи в интернете вещей, таких как узкополосный интернет вещей (NB-IoT) или LTE для машин (LTE-M).

Разработчики устройств NTN-IoT должны знать различия между типами спутниковых орбит и понимать их значение. Испытания устройств NTN-IoT для различных орбит играют решающую роль в процессе оптимизации их рабочих параметров, доступности сети связи и экономичности.

• Геосинхронная орбита (GSO) охватывает большие географические широты, включая полюса Земли, что расширяет дальность действия интернета вещей.
• Геостационарная орбита (GEO) обеспечивает непрерывное региональное покрытие и упрощает конструкцию антенн.
• Низкая околоземная орбита (LEO) обеспечивает малое время задержки и высокую скорость передачи данных, что гарантирует надежную связь даже в сложных условиях.

Различия между устройствами NTN-IoT и NTN-NR

В число устройств NTN-NR входят смартфоны, планшеты, ноутбуки и прочие мобильные устройства, оснащенные модемами или чипсетами 5G NR. С помощью этих устройств пользователи получают доступ к расширенным сервисам 5G и могут пользоваться надежными услугами связи независимо от своего географического расположения.

Устройства NTN-NR имеют более широкую полосу пропускания по сравнению с устройствами NTN-IoT. Они могут обеспечивать повышенную пропускную способность и работать в расширенном диапазоне частот от 1 ГГц до 30 ГГц. Устройства NTN-IoT и NTN-NR выполняют множество одинаковых функций, однако уровень сетевой сигнализации в устройствах NTN-NR оптимизирован для мобильной связи, включая условные переключения между абонентом и неназемной сетью, неназемной сетью и абонентом, внутри спутника и между спутниками. Такая оптимизация гарантирует непрерывную передачу речи, данных и сообщений независимо от географического положения.

Испытания устройств NTN на соответствие стандартам

Испытания устройств NTN на соответствие стандартам подтверждают, что используемые в неназемных сетях связи устройства отвечают требованиям определенных технических стандартов, выпускаемых организациями 3GPP, ETSI, FCC и ITU. Таким образом гарантируется надежная и эффективная связь. В процедуре испытаний учитываются особенности неназемных сетей связи, такие как задержки распространения и эффекты Доплера, чтобы гарантировать надежную работу устройств несмотря на длительное время прохождения сигнала в обоих направлениях и частотные сдвиги по причине перемещения спутника.

Испытания проводятся в следующих категориях: радиочастоты (ВЧ), протоколы, рабочие характеристики, приемочные испытания операторов и функциональная совместимость. Эти испытания проводятся в аккредитованных специализированных испытательных лабораториях в соответствии со стандартами по сертификации GCF и PTCRB, а также законодательными требованиями (например, знак СЕ).

Решение сложных задач по испытанию устройств NTN

Динамический характер неназемной связи, сложности в организации спутниковой связи и непрерывно развивающиеся технологии ставят перед нами целый ряд задач:

• Мобильность в неназемных сетях: расстояние между абонентским оборудованием и спутником вызывает большую абсолютную задержку.
• Частотная синхронизация: перемещение спутников на низкой околоземной орбите вызывает доплеровский сдвиг.
• Замирание сигнала: для спутниковой связи требуются новые профили замирания (например, комбинация атмосферного и наземного замирания сигнала) и эмуляция погодных воздействий.
• Низкое отношение сигнал-смесь помехи с шумом (SINR): большое расстояние вызывает высокие потери в свободном пространстве, что означает низкий показатель SINR на стороне абонентского оборудования.
• Измерения ГНСС и спутники-однодневки: для расчета расстояния до спутника необходимо знать точное расположение абонентского оборудования.
• Эффективность батарей и управление электропитанием: для проведения сложных расчетов требуется принятие мер по экономии энергопотребления.
• Мобильность в неназемных сетях: условные переключения между абонентом и неназемной сетью, неназемной сетью и абонентом, внутри спутника и между спутниками.

Подберите оптимальное для вас решение для испытаний устройств NTN

Rohde & Schwarz предлагает решения для всех этапов тестирования устройств NTN:

• Ранний этап НИОКР: Генератор сигналов R&S®SMW200A и Анализатор спектра и сигналов R&S®FSW идеально подходят для создания испытательных стендов NTN и исследования характеристик каналов NTN на различных орбитах.
• Разработка продукции: Широкополосный тестер радиосвязи R&S®CMW500 является передовым решением для испытаний ВЧ-характеристик, сигнальных и прикладных испытаний для более быстрого выпуска продукции на рынок.
• Испытания на соответствие стандартам: R&S®CMW500 для PCT и система аттестационных испытаний R&S®TS8980 для проведения аттестационных испытаний ВЧ-характеристик, приемочных испытаний операторов сетей и нормативных испытаний.
• Приемочные испытания сетей: Вы можете легко создавать специализированные планыиспытаний с помощью R&S®CMW500
• Производство: Производственный испытательный комплект для устройств связи R&S®CMW100 и Тестер радиосвязи R&S®CMP180
• Сервис: R&S®CMW500

Для сквозного тестирования (E2E) неназемных сетей компании Rohde & Schwarz и VIAVI Solutions совместно разработали испытательный стенд с цифровым двойником неназемной сети, который охватывает LEO, MEO и GEO. На испытательном стенде установлен мобильный тестер радиосвязи R&S®CMX500, который включает в себя эмуляцию каналов и все профили замирания 3GPP, а также VIAVI TM500 AS2 и VIAVI TeraVM Real Data Applications (RDA). Это решение дает пользователям следующие возможности:

• Проверка сквозного сетевого взаимодействия и рабочих характеристик
• Измерение качества услуг (QoS) в больших зонах с различными типами пользовательского оборудования
• Измерение рабочих характеристик приложений конечных пользователей с учетом расстояния, скорости и перемещения спутников и пользовательского оборудования
• Обеспечение надежной и стабильной работы