Mejores Prácticas en pruebas de aceptación para sistemas de Acceso y DAS 2G, 3G y 4G por Italo Tertuliano

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1 Documento técnico Mejores Prácticas en pruebas de aceptación para sistemas de Acceso y DAS 2G, 3G y 4G por Italo Tertuliano Introducción JDSU como líder en el mercado en pruebas y medición de redes móviles, pretende orientar a los fabricantes de elementos de red, operadores e instaladores de redes inalámbricas en algunos procedimientos que se deben considerar en la instalación de nuevas redes móviles. El objetivo principal es prevenir los costos de operación debido a una mala experiencia en el uso del servicio, y que esto a su vez obligue a onerosas acciones de diagnóstico posteriores a la instalación. En este documento se describe paso a paso cada prueba que debe llevarse a cabo con el fin de asegurar un alto rendimiento de la red y evitar interrupciones en el servicio. Figura 1. Lanzamiento y Evolución de una Red Celular Figura 2. Arquitectura general de una Red Celular SITIO WEB:

2 2 Principales Pruebas de Activación y Aceptación A continuación se describen las principales pruebas de pre-activación y aceptación utilizadas en la industria: Figura 3. Arquitectura general de una red DAS Secuencia de pruebas para la aceptación y pre-activación: 1. Medición de salida de radio: a. Potencia de salida de señal (medidor de potencia o power meter). b. Nivel de intensidad de la señal, ancho de banda ocupado, canales adyacentes y máscara de la señal. c. Análisis de la constelación, canales y CDP (Code Domain Power). 2. Verificación de cable y antena: a. Onda estacionaria o, VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) / DTF (Distance-to-fault). b. Pérdida de Retorno o Return Loss. 3. Medición óptica de salida del DAS (Distributed Antenna System) a. Potencia de salida de la señal (medidor de potencia o power meter). b. Inspección de la fibra en el patch cord y el el patch panel, y asegurándose que ambos estén libres de suciedad y grasa.

3 3 4. Verificación del patch cord: a. OTDR (Optical Time-Doman Reflectometer). 5. Medición de señal irradiada en las antenas: a. Nivel de señal de espectro. b. Scramble Scanner/PCI Scanner c. Multipath profile. d. Nivel de señal del Control Channel. 1 Medición de salida de radio Las pruebas se llevan a cabo para asegurar la calidad de la señal de salida de radio, comprobación de la intensidad de la señal, ancho de banda ocupado en el espectro, que la máscara de modulación esté conforme a la norma 3GPP, así como que los canales de control y de constelación estén adecuados y sin errores de frecuencia o magnitud. Medición de salida de radio Potencia de salida de la señal Valor de potencia en dbm Potencia en el Espectro Valor de potencia en dbm Ancho de Banda ocupado Valor en MHz Máscara de la Señal Pasa o Falla Canales Adyacentes El valor pico en db (límite de 45dB) Constelación Valor de Frequency Error (ppm y Hz) y EVM (%) Valores en dbm Medidas de salida de radio Canales de Control Valores en dbm a. Power Meter: Verificar la salida de radio y potencia en el cable de entrada al sistema. Figura 4. Medición de la salida de potencia

4 4 b. Calidad en el modulado de la señal: Verificar la potencia del canal, ancho de banda ocupado, canales adyacentes y máscara de la señal para 2G, 3G y 4G. Figura 5. Medición de la Potencia de Canal o Channel Power Figura 6. Medición del Ancho de Banda ocupado

5 5 Figura 7. Medición de la Máscara de la señal Figura 8. Revisión de los Canales Adyacentes

6 6 c. Constelación y CDP: Mediciones de calidad en la constelación para 3G o 4G, garantizando la calidad de la modulación que se asignará a los usuarios acampados en una antena, control de canales, calidad, etc. Figura 9. Constelación para UMTS Figura 10. Medición de CDP para UMTS

7 7 Figura 11. Data Channel y Constelación para LTE Figura 12. Estructura de una Trama para LTE

8 8 2 Verificación de Cable y Antena Las pruebas se llevan a cabo para asegurar la calidad de la radio-base instalada en la estructura, con el fin de evitar pérdidas debido a un fallo en la estructura física de los cables y conectores. VSWR/DTF (Valor de referencia 1.2) Medición de cable y antena Pérdida de Retorno / Return Loss ( Valor de referencia > 20.8dB) a. VSWR-DTF: Verificar que el cable coaxial está conforme al estándar para el tipo de cable, sin rompimientos o degradaciones que puedan atenuar la señal. Figura 13. Medición de DTF - VSWR

9 9 b. Return Loss: Comprobar que no haya reflexiones en el cable coaxial. Figura 14. Medición de Return Loss 3 Medición de salida óptica del DAS. Las pruebas están compuestas de dos fases. Primero verificando la potencia de salida del DAS utilizando un power meter. La segunda fase consiste en la inspección de los conectores para asegurarse que tanto el macho como la hembra están libres de suciedad o grasa según el estándar IEC Potencia de salida de la señal Valor en dbm Medición de salida óptica Inspección de fibra patch panel Inspección de patch cord de fibra Pasa o Falla Pasa o Falla a. Medidor de Potencia / Power Meter: Verificar la potencia de salida del sistema DAS con un medidor de potencia y garantizar la potencia mínima especificada en el proyecto Figura 15. Medición de Potencia Óptica

10 10 b. Inspección de la fibra óptica: Verificar que la norma IEC esté siendo aplicada. El microscopio óptico y un lápiz de limpieza son elementos necesarios para esta verificación, del cual se debe generar un informe de l procedimiento realizado según la norma IEC. INSPECT IS IT CLEAN CLEAN YES CONNECT Figura 16. Proceso de inspección de una fibra óptica Paso 1- Inspeccionar el cable óptico y el conector con el microscopio óptico. Laptop not included Figura 17. Verificación pasa/falla de conectores ópticos

11 11 Paso 2 Después de la verificación, en caso de falla, realizar la limplieza del conector de la fibra óptica o, si no hay falla, proceder a la conexión. Figura 18. Limpieza de los conectores ópticos Paso 3 Después de la limpieza, realizar una nueva inspección y en caso de que el resultado sea PASS, realizar la conexión de la fibra y generar el informe de la limpieza. Figura 19. Generación de informe y conexión de la fibra óptica

12 12 4 Mediciones con el OTDR Nivel de la señal en el espectro Valor en dbm Mediciones con el OTDR Scanner ID Multitrayectoria o SC o PCI encontrados y el valor Multipath de la potencia en dbm Valor del retraso en ns y potencia en db Nivel de potencia del Canal de Control Valor en dbm Las pruebas se llevan a cabo para asegurar la calidad de la estructura del sistema instalado por la antena. Verificar si hay curvas o puntos de atenuación y reflexión sobre la fibra óptica. Figura 20. Fibras ópticas con dobleces que crean pérdida en la señal Figura 21. Traza de OTDR y análisis de eventos

13 13 Figura 22. Interpretación gráfica automática de los eventos de la traza de OTDR 5 Mediciones OTA (Over-the-air) Estas pruebas se realizan para verificar la calidad de la señal, así como la planeación y la distribución de los canales por cada sector estén correctos Nivel de la señal en el espectro Valor en dbm Medición de la señal radiada (OTA) Scanner ID Multitrayectoria o SC o PCI encontrados y el valor Multipath de la potencia en dbm Valor del retraso en ns y potencia en db Nivel de potencia del Canal de Control Valor en dbm a. Nivel de señal: Verificar en el analizador de espectro la potencia de la señal irradiada. Figura 23. Espectrograma con la portadora de la señal irradiada y su valor de potencia en dbm

14 14 b. Channel Scanner: Verificar la medición de los canales irradiados por sector a fin de garantizar que están conforme al plan de cobertura original. Figura 24. PCI Scanner para LTE Figura 25. SC Scanner para UMTS

15 15 c. Perfil de Multitrayectoria o Multipath Profile: Mediciones de multitrayectoria para comprobar si existe reflexión sobre el sitio, donde pueden presentarse zonas o puntos con fallas. Figura 26. Multipath para LTE Table 1: Average Powers and Relative Delays of ITU Multipath Pedestrian A and Pedestrian B Models d. Canal de Control o Control Channel: Medir los valores de radiación de los canales de control, así como el valor de Frequency Error y EVM.

16 16 Figura 27. Canales de Control LTE EVM y Frequency Error Figura 28. Canales de Control UMTS EVM y Frequency Error

17 17 Conclusión El seguimiento de una metodología de pruebas de aceptación en cualquier estructura celular para estadios, centros comerciales, aeropuertos, antenas outdoor, etc. ayuda a asegurar la calidad de la instalación, así como la propagación óptima. Procedimientos como el descrito en esta publicación evitan costos adicionales en correcciones y soluciones de problemas después de la entrega. Todas las pruebas mencionadas son basadas en buenas prácticas sugeridas por la ITU-T y la 3GPP, y son utilizadas por la mayoría de los operadores celulares alrededor del mundo. Herramientas recomendadas: Puntos 1, 2 y 5: CellAdvisor modelo JD745A. Figura 29. Puntos de medición para el JDSU CellAdvisor JD745

18 18 Punto 3: Power Meter modelo OLP-82 con kit de inspección y limpieza que contenga: Microscopio Óptico Digital modelo P5000i con análisis Pasa/Falla, además de IBC Cleaner (plumas de limpieza para conectores ópticos). Figura 30. OLP-82 con microscopio P5000i y un IBC Cleaner Punto 4: OTDR para MTS-2000 com módulo QUAD (para fibras monomodo y multimodo) o módulo LM (para fibras monomodo solamente) con FTTA SLM opcional (interpretación automática de eventos). Figura 31. MTS-2000 con módulo OTDR

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20 20 Ventas Regionales de Equipos de Medición y Pruebas AMÉRICA DEL NORTE TEL.: ASK-JDSU AMÉRICA LATINA TEL.: FAX: ASIA PACÍFICO TEL.: FAX: Europa, Medio Oriente y África TEL.: FAX: SITIO WEB: Las descripciones y especificaciones de productos en este documento están sujetas a cambios sin previo aviso JDS Uniphase Corporation G3G4G.WP.NSD.TM.ES Setiembre 2013