Тестирование сети оператора связи – это многосторонняя задача, касающаяся тестирования не только радиоканала, но и анализа производительности узлов проводной части сети.
Для тестирования применяются различные программные и программно-аппаратные комплексы:
Помимо операторов связи потенциальными потребителями услуг по тестированию также являются сертифицирующие центры, надзорные органы и производители оборудования.
Тестирование наземной подсистемы радиодоступа и пакетного ядра на примере сети LTE.
Инфраструктура сети LTE оператора ориентирована на технологию Ethernet, для тестирования которой можно использовать анализаторы транспортных сетей.
Работу многих функций eNodeB можно проверить нагрузочным тестированием, когда все интерфейсы eNodeB подключаются к тестовому оборудованию, имитирующему работу всех окружающих eNodeB элементов сети LTE (многочисленные UE, соседние eNodeB, узел MME и шлюз SGW). Сигнализация между UE и eNodeB (осуществляемая через интерфейс Uu) тесно связана с сигнализацией в рамках E-UTRAN (через интерфейс X2) и с сигнализацией между eNodeB и EPC (через интерфейс S1). Эта тесная связь затрудняет тестирование какого-либо интерфейса в отдельности или даже делает это невозможным. Для этого используется тестовый комплекс, который мог бы создать нагрузочное тестирование, задействовать сразу все интерфейсы eNodeB и должным образом скоординировать их работу. Подобное решение имитирует работу всех элементов сети LTE, с которыми eNodeB взаимодействует в реальной сети. Тестовые комплексы отлично справляются с задачей анализа работы сетевых элементов в случае увеличения емкости сети.
Тестирование базовых станций
Для гарантии надлежащего функционирования базовых станций необходимо измерять их параметры физического уровня. Согласно спецификациям 3GPP при аттестационных испытаниях базовых станций надо проверять следующие характеристики их передатчиков:
Спецификации определяют измеряемые параметры, тестовые процедуры и модели. Динамика выходной мощности передатчика базовой станции характеризуется показателями RE Power Control Dynamic Range и Total Power Dynamic Range. Вышеназванные спецификации определяют RE Power Control Dynamic Range как разницу между мощностью Resource Element (RE) и средней мощностью RE при работе передатчика с максимальной выходной мощностью при определенных исходных условиях. Стоит пояснить, что RE – это минимальная ресурсная единица в кадре LTE, соответствующая одной поднесущей и одному символу. Те же спецификации определяют Total Power Dynamic Range как разницу между минимальным и максимальным уровнями излучаемой мощности при передаче символов OFDM при определенных исходных условиях.
Качество передаваемого сигнала характеризуется отклонением его частоты от номинала (Frequency Error), величиной вектора ошибки EVM (Error Vector Magnitude) и другими параметрами. EVM – важный показатель качества сигналов с цифровой модуляцией, выражающий разницу амплитуд и фаз измеряемого и идеального сигналов. Он рассчитывается как квадратный корень из отношения средней мощности вектора ошибки к средней мощности идеального сигнала и выражается в процентах.
Тестирование передатчика на нежелательные излучения предполагает:
OBW — это полоса частот, в которой находится 99% энергии сигнала. Показатель ACLR характеризует внеполосные нежелательные излучения. Он вычисляется как отношение средних значений излучаемой мощности, определенных (с использованием измерительного фильтра) на центральных частотах рабочего и соседнего каналов.
Что касается уровня интермодуляции, то он характеризует способность передатчика подавлять генерацию нежелательных сигналов в своих нелинейных элементах, которая происходит, когда наряду с передаваемым сигналом в передатчике присутствует мешающий сигнал, попавший в него через антенну.
Согласно спецификации 3GPP, к обязательно проверяемым характеристикам приемника базовой станции относятся:
Знание физической сущности измеряемых параметров, тонкостей измерительных процедур и возможностей тестового оборудования имеет большое значение для успешного проведения испытаний.
Анализ зоны покрытия
Помимо контроля работы и диагностики отдельных базовых станций, осуществляемых с помощью портативных анализаторов, специалисты компании QuintaTec проводят широкомасштабное драйв-тестирования (drive testing) сотовых сетей. В процессе такого тестирования на автомобиле, оснащенном специальным измерительным оборудованием, специалисты объезжают территорию, на которой развернута сотовая сеть, и определяют ее зону радиопокрытия, емкость и показатели качества обслуживания. Как правило, для драйв-тестирования используют тестовый мобильный терминал, и широкополосный сканер, подсоединенные к ноутбуку.
Отличия нагрузочного и стресс-тестирования
Нагрузочное тестирование позволяет выявить пределы функционирования сети. Стресс-тестирование направлено на поиск слабых мест сети и используется для того, чтобы эту сеть вывести из строя и посмотреть, как она будет вести себя в процессе отказа тех или иных узлов.
Компания QuintaTec проводит комплексное нагрузочное и стресс-тестирование сетей операторов связи с использованием специфичных программно-аппаратных комплексов, в том числе генераторов трафика различных интерфейсов в зависимости от поставленных задач.