應(yīng)對無線網(wǎng)絡(luò)安裝與維護(hù)市場的挑戰(zhàn)和需求

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對于當(dāng)今的無線服務(wù)提供商(WSP)來說,部署無線網(wǎng)絡(luò)并不是一項(xiàng)輕松的任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)安裝過程中的每一步(例如,現(xiàn)場設(shè)備的安裝、優(yōu)化/故障診斷、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、基站結(jié)構(gòu)和基站配置)都有可能出現(xiàn)問題,這些問題會影響到無線服務(wù)提供商以優(yōu)異的服務(wù)質(zhì)量(QoS)提供持續(xù)而穩(wěn)定的服務(wù)。此外,網(wǎng)絡(luò)維護(hù)過程中也會出現(xiàn)問題。例如,50% 到 60% 的蜂窩基站問題均是由有缺陷的電纜、連接器和天線造成的,此外,干擾是造成問題的另一大原因。因此,為了在現(xiàn)場確保最佳的基站安裝、維護(hù)無線網(wǎng)絡(luò)的最佳運(yùn)營,必須對蜂窩基站的電纜、濾波器、天線、放大器進(jìn)行常規(guī)測試和對內(nèi)部干擾和外部干擾進(jìn)行故障診斷。

現(xiàn)在,日益復(fù)雜的無線網(wǎng)絡(luò)和不斷提高的工作頻率(從不到 1 GHz 升至 5.8 GHz)使這一任務(wù)變得更加復(fù)雜,迫使無線服務(wù)提供商不得不在同樣的時間內(nèi)部署和維護(hù)更多的蜂窩基站才能覆蓋同樣的地區(qū),。

傳統(tǒng)的手持式安裝與維護(hù)(I&M)測試解決方案也可滿足這種測試需求,但這些解決方案通常需要使用多種儀器,這就意味著工程師需要學(xué)習(xí)更多知識,包括如何使用儀器、記錄測試結(jié)果,以及(在某些情況下)發(fā)現(xiàn)結(jié)果與故障根源的關(guān)系。這些解決方案提供的速度、工作效率和靈活性無法滿足當(dāng)今的射頻現(xiàn)場工程師和技術(shù)人員日益荷刻的需要。工程師和技術(shù)人員所需要的是一款高度集成、多功能可靠的測試儀,該儀器能夠在更短的時間內(nèi)處理當(dāng)今日益復(fù)雜的無線網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的問題。

I&M 前景調(diào)查
目前,消費(fèi)者對無線多媒體業(yè)務(wù)的需求推動著 I&M 市場,這種需求也在幫助確定對第三代(3G)以及下一代技術(shù)的無線寬帶的需求。為了滿足這種需求,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商(NEM)引入了多種尖端的新型 3G/3G+ 無線通信技術(shù)(例如,UMTS、HSDPA、HSUPA、WiMAX 和 3GPP LTE),它們能夠處理高速數(shù)據(jù)連接所要求的完整數(shù)據(jù)包(PS)數(shù)據(jù)流。這些技術(shù)為無線服務(wù)市場帶來了大量巨大變化。不僅如此,語音呼叫已變?yōu)橐环N商品。此外,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商的作用已經(jīng)退化為為顧問,而無線服務(wù)提供商現(xiàn)在卻處于這個關(guān)系鏈的最頂端,決定技術(shù)采用、服務(wù)類型、設(shè)備成本和測試要求。無線服務(wù)提供商希望增加數(shù)據(jù)流量以向消費(fèi)者出售增值業(yè)務(wù)(例如視頻共享),但同時很難找到經(jīng)過適當(dāng)培訓(xùn)的射頻工程師來確保優(yōu)化蜂窩基站以提供這種業(yè)務(wù)。

伴隨著這些改變的發(fā)生,無線通信領(lǐng)域本身也在演進(jìn)——3GPP、3GPP2 和 802.x 標(biāo)準(zhǔn)組織都在致力于為下一代通信平臺定義新的寬帶標(biāo)準(zhǔn)(圖 1)。雖然 無線服務(wù)提供商更希望看到的是技術(shù)演進(jìn)而并非整個行業(yè)的革命,但技術(shù)演進(jìn)是不可能憑空產(chǎn)生的。以演進(jìn)的 3GPP 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為例,它源于 GSM(全球廣泛采用的 2G 手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)),后來演進(jìn)為支持更高數(shù)據(jù)速率的 GPRS;GPRS 演化為 EDGE,在原來的基礎(chǔ)上,它還支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更高的數(shù)據(jù)傳輸可靠性。從此 GSM 演進(jìn)到了 3G 版本——UMTS。為了擴(kuò)展和提高現(xiàn)有 UMTS 協(xié)議的性能,它添加了 HSPA。LTE 是 UMTS 的 4G 版本,目前正在開發(fā)中,將進(jìn)一步提高 UMTS 標(biāo)準(zhǔn),以應(yīng)對未來的技術(shù)演進(jìn)。

圖 1. 由于數(shù)字無線技術(shù)的演進(jìn),移動和固定線路的寬帶技術(shù)正在逐漸融合,更多的網(wǎng)絡(luò)正在組建中。新廠商正在涌入并參與競爭,因此將需要更多的射頻工程師和技術(shù)人員,同時還需要新的頻譜以適應(yīng)這些新興標(biāo)準(zhǔn)。

由于這些演進(jìn)變化,當(dāng)今的很多網(wǎng)絡(luò)都包含三四種技術(shù),覆蓋兩到三個不同的頻段。這種復(fù)雜性意味著網(wǎng)絡(luò)之間的切換變得比原來更加困難,切換造成的干擾成為網(wǎng)絡(luò)故障的罪魁禍?zhǔn)。由于?jīng)過適當(dāng)培訓(xùn)的射頻工程師極其有限,因此,高效地解決這些故障(干擾和其他故障)更加困難。

確定主要的測試需求
人們對無線多媒體服務(wù)的需求日益增長,加上由數(shù)字無線演進(jìn)所造成的復(fù)雜性日益增加,無線服務(wù)提供商的壓力越來越大。其中大部分壓力來自越來越高的工作頻率,越來越復(fù)雜的基站,支持多種技術(shù)并將這些新技術(shù)融為多路輸入多路輸出(MIMO)。同時,基站也正在向更小、更快、更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方向發(fā)展——所有這些都意味著需要功能更多的測試工具,以確保最佳的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營。

這些趨勢使本已非常復(fù)雜的無線網(wǎng)絡(luò)安裝于維護(hù)過程更加復(fù)雜,對蜂窩基站造成了一系列常見故障。這些故障首當(dāng)其沖的是射頻問題,這是由于電纜和天線性能下降造成的。性能下降的饋線會造成較差的覆蓋范圍、多余的切換、尋呼故障和上行鏈路的接入故障。故障的另一個常見原因是干擾(例如,信道干擾、相鄰信道干擾、內(nèi)部調(diào)制干擾、外部干擾和內(nèi)部干擾)。下行鏈路干擾會降低覆蓋范圍并造成掉線,上行鏈路干擾則會造成接入故障。干擾直接影響無線通信服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

蜂窩基站的其他常見故障原因來自于濾波器和塔頂放大器(TMA)的損害、無線設(shè)置和配置的誤差、發(fā)射機(jī)性能下降和接收機(jī)靈敏度降低。當(dāng)參考時鐘不再同步時,也會發(fā)生故障,從而導(dǎo)致“孤立小區(qū)”效應(yīng)和切換失敗。回程傳輸是故障原因之一,T1/E1 故障是蜂窩網(wǎng)中最常見的缺陷。

要想解決這些日益增加的潛在性故障,如果沒有熟練的技術(shù)射頻現(xiàn)場工程師和技術(shù)人員,則需要一款能夠快速、精確、輕松進(jìn)行一系列關(guān)鍵測量的測試解決方案。這些關(guān)鍵性測量包括:

•電纜和天線測試(例如,電壓駐波比和回波損耗測量)
•故障點(diǎn)距離(DTF)測量
•濾波器和塔頂放大器(TMA)測量
•使用功率計(jì)進(jìn)行發(fā)射功率測量
•基于頻譜分析儀的功率測量(例如:信道功率、相鄰信道功率和占用帶寬(OBW))
•干擾分析(例如:頻譜和信號 ID)
•發(fā)射信號質(zhì)量測量

除了需要進(jìn)行這些測量,當(dāng)今的射頻現(xiàn)場工程師和技術(shù)人員還需要某種工具來快速校準(zhǔn)他們的電纜/天線測試儀。和任何測試儀器一樣,在測試端口上添加一個器件(例如:跨接電纜或適配器),都需要使用校準(zhǔn)套件對測試儀重新進(jìn)行校準(zhǔn)。無論是攜帶必要的校準(zhǔn)套件到現(xiàn)場,還是每次添加一個器件都要進(jìn)行重新校準(zhǔn),都是一件非常麻煩而又耗時的事情。I&M 測試解決方案既能靈活滿足這種需求,而且提供上述的測量范圍,對于避免出現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量問題以保持高服務(wù)質(zhì)量來說至關(guān)重要。

安捷倫科技提供有力的便攜式解決方案
Agilent FieldFox 射頻分析儀可對當(dāng)今的無線服務(wù)提供商(WSP)所需的主要測量提供獨(dú)一無二的支持(如圖 2所示)。作為當(dāng)今市場上無線網(wǎng)絡(luò)的安裝與維護(hù)中最全面的手持式儀器,它將電纜/天線分析、頻譜分析(100 kHz 至 4 或 6 GHz)、功率計(jì)測量和矢量網(wǎng)絡(luò)分析功能完成集成到一個堅(jiān)固、緊湊、重量輕的套件中。這不僅使現(xiàn)場操作變得簡單而可靠,還能使工程師或技術(shù)人員去現(xiàn)場時只需攜帶一個工具即可。

圖 2. FieldFox 的輕重量、反射式顯示屏、背光按鍵和簡單的數(shù)據(jù)連接提供無與倫比的現(xiàn)場可用性,用戶可以隨時隨地地?cái)y帶直觀的任務(wù)驅(qū)動式用戶界面還可以縮短用戶的學(xué)習(xí)過程。

FieldFox 無與倫比的掃描速度可以縮短解決問題的時間,與目前市場上的其他手持式 I&M 測試儀相比,測試速度快 50%。這使 FieldFox 可在更短的時間內(nèi)解決日益復(fù)雜的無線網(wǎng)絡(luò)問題,從根本上提高生產(chǎn)率。憑借其 1001 點(diǎn)分辨率和卓越的動態(tài)范圍,F(xiàn)ieldFox 還可進(jìn)一步啟用其快速故障定位功能。

執(zhí)行基站安裝與維護(hù)的射頻現(xiàn)場工程師和技術(shù)人員可以使用 FieldFox 來進(jìn)行一系列的全面測量,其中包括:

•電纜和天線測試;電纜損耗、插入損耗和傳輸測量

FieldFox 可用于測試天線、電纜、濾波器和放大器以進(jìn)行回波損耗、VSWR、插入損耗/傳輸損耗、單端口電纜損耗和 DTF 測量;夭〒p耗和 DTF 測量可同時進(jìn)行,這可以幫助校正由電纜和天線系統(tǒng)的特定故障而引起的整個系統(tǒng)性能下降。

FieldFox 的一個主要特性是 QuickCal,它是業(yè)內(nèi)首款也是唯一一款內(nèi)置校準(zhǔn)系統(tǒng),使您無需將校準(zhǔn)套件帶到現(xiàn)場就可以校準(zhǔn)電纜/天線測試儀。這種功能不僅可以簡化電纜和電線測試,為每次測量提供可靠的精度和可重復(fù)性,還能提高生產(chǎn)率。QuickCal 還可以校正在儀器操作期間由于溫度變化而引起的漂移。FieldFox 還具有 CalReady 功能,這意味著通電之后,它就已經(jīng)完成校準(zhǔn),隨時準(zhǔn)備在電纜和天線測試端口進(jìn)行測量。用戶無需在現(xiàn)場校準(zhǔn)分析儀,就可自如地進(jìn)行回波損耗、單端口電纜損耗、插入/增益和 DTF 測量。

•頻譜分析儀
FieldFox 具有一個可選的內(nèi)置頻譜分析儀,可覆蓋 100 kHz 至 6 GHz 的頻率范圍。快速的頻譜掃描可以檢波干擾,射頻猝發(fā)捕獲可以測量間歇信號,它可以同時顯示四條跡線,并支持用戶選擇不同的檢波器模式。

•使用 USB 功率傳感器的功率計(jì)
FieldFox 可與 Agilent U2000 系列 USB 功率傳感器連用,進(jìn)行高達(dá) 24 GHz 的射頻/微波功率測量。它可使用 -60 dBm 至 +20 dBm 的高動態(tài)范圍進(jìn)行真實(shí)的平均功率測量(取決于傳感器)。傳感器具有內(nèi)部調(diào)零功能,無需外部校準(zhǔn)。

•網(wǎng)絡(luò)分析儀
FieldFox 擁有可選的網(wǎng)絡(luò)分析儀模式,可提供標(biāo)準(zhǔn)的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量,例如:S11 幅度和相位、S21 幅度、史密斯圓圖顯示。

總結(jié)
測試蜂窩基站的天線、濾波器、放大器和對干擾進(jìn)行故障診斷對于確保網(wǎng)絡(luò)良好的服務(wù)質(zhì)量至關(guān)重要。盡管傳統(tǒng)的手持式 I&M 測試解決方案也可以勝任這項(xiàng)任務(wù),但它們卻無法為當(dāng)今的射頻現(xiàn)場工程師和技術(shù)人員提供所需的速度、生產(chǎn)效率和靈活性。FieldFox 射頻分析儀憑借高度集成、校準(zhǔn)就緒(calibration-ready)測量和超快測試速度等特性,不僅可為當(dāng)今的無線服務(wù)提供商提供所需的測量功能,還能極大地提高生產(chǎn)效率。對無線服務(wù)提供商來說,這些特性的作用是立竿見影的,使他們能夠在更短的時間內(nèi),更高效地部署和維護(hù)當(dāng)今復(fù)雜的無線網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)于安捷倫科技公司
安捷倫科技公司(NYSE:A)是全球領(lǐng)先的測量公司,同時也是通信、電子、生命科學(xué)和化學(xué)分析領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。公司擁有20,000名員工,遍及全球110多個國家,為客戶提供卓越服務(wù)。在2007財(cái)年,安捷倫的凈收入達(dá)到54億美元。

 

   來源:全球IP通信聯(lián)盟
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