Intermodulációs termékek azonosítása Anritsu műszerekkel II. rész

A második részben az optikai hálózaton keresztül tesztelünk.

A passzív intermoduláció (PIM) egy interferenciaforrás, mely az RF jelút lineáris, passzív elemeiben keletkezik a nagyszintű Downlink jelek hatására. A PIM források keverőként (mixer) viselkednek és új jeleket kreálnak, melyeket intermodulációs termékeknek hívunk.

A PIM gyakori okai:

• Laza fém-fém kontaktok
• rosszul meghúzott RF csatlakozók
• fém forgácsok, sorják a csatlakozók belsejében
• laza RF csatlakozók
• fém lemezek a tetőn
• laza csavarok
• Rozsdás, korrodált felületek

A termékek helye a spektrumban kiszámítható:

az egyenlet pár: n*F1 ± m*F2 és n*F2 ± m*F1

pl.: az IM3 (harmadrendű termékek képlete): (2F1 ± F2), (2F2 ± F1).

Az intermodulációs termékek elhelyezkedése a spektrumban a forrás frekvenciákhoz közel

Egy harmonikus termék minél távolabb helyezkedik el a spektrumban az eredeti frekvenciáktól, tehát minél nagyobb rendű termék, annál kisebb a szintje, és annál nagyobb a sávszélessége.

Az intermodulációs termékek gyakran az Uplink sávba esnek, ahol a zajpadlót megemelve jelentősen degradálhatják a kapcsolat minőségét. Fontos kiemelni, hogy a termékek nem csak a szomszédos csatornáknak okozhatnak problémát, hanem a felharmonikusok révén magasabb sávokban is. Ezért az intermoduláció egy a szolgáltatókat és techológiákat is átívelő jelenség pl. 900MHz sáv keveredéséből 2F1 + F2 esetén 1800MHz-en is keletkeznek IM termékek.

PIM teszt eljárás - CPRI alapú mérés

Az interferencia keresés egy kihívásokkal teli feladat. Ez különösen igaz az Uplink sávra. Az interferencia keresőknek gyakran fel kell másznia az RRH-ig hogy eredményekhez juthassanak. Az Anritsu megoldásával az RRH-k egymástól külön is tesztelhetők, mászás nélkül, az UL sávban.

A PIM és RF analízis új megközelítése a CPRI alapú méréstechnika. Az Anritsu új generációs spektrumanalizátorai felszerelhetők CPRI alapú spektrum, LTE és PIM analízis képességekkel.

CPRI mérés bemutató videója: https://www.youtube.com/watch?v=sUJCP0Ovh9s

A kompatiblis műszerek listája:

• BTS Master™ MT8220T, MT8221B and MT8222B
• Cell Master MT8212E & MT8213E
• Site Master S331E, S332E, S361E and S362E
• Spectrum Master MS2712E & MS2713E

Az Anritsu által szabadalmaztatott technológia előnye, hogy az élő LTE forgalmon keresztül mérhetünk, az optikai linket a BBU és a RRH között megbontva, az Uplink és Downlink csatornán egyaránt. A műszer a CPRI adatokból rekonstruálja az RF spektrumot, melyen klasszikus spektrumanalízis és PIM analízis végezhető. Utóbbi esetén a külső PIM, az öngenerált PIM (mely egy LTE sávon belüli több 15kHz-es subcarrier keveredéséből fakad), és a másod valamint harmad rendű harmonikus termékek (pl. 900 DL által generált interfecia az 1800MHz-es UL-en) is felderíthetők.

Példa 1: CPRI alapú mérés BTS Master MT8220C műszerrel

A klasszikus két tónusú RF alapú PIM mérés helyett itt a műszer a PIM szintet egy algoritmus alapján határozza meg. Az eredmény ennek megfelelően nem egy dBc érték lesz. Az eredmény az úgy nevezett „PIM desensitization” szint, melyet az LTE subcarrier-ek és resource block-ok alapján határozunk meg. A PIM desensitization úgy kell értelmezni, mint a PIM által keltett zaj mértéke az UL sávban. A mérés során az összes lehetséges DL jelet szinkronizáljuk, és összevetjük az összes különböző UL jellel, külön-külön. A PIM-over-CPRI eljárás támogatja a SISO, 2x2 MIMO, és 2x4 MIMO rendszereket. Továbbá képes megállapítani, hogy az azonosított PIM külső vagy belső eredetű-e, ezzel jelentős mennyiségű munkát megspórolva.

CPRI alapú mérés általános menüi

A CPRI alapú spektrumanalízis előnyei:

• Gyors Sweep sebesség és részletes felbontás (zoom lehetőség) - spektrum és vízesés ábra megjelenítés esetén is.
• Auto Detect – Gyorsan felkonfigurálható mérés, automatikusan
• Mérés egy SFP-vel (BTS master esetén 2 SFP szükséges)
• Ericsson, Nokia, Alcatel Lucent és Huawei Remote Radio Head-ek támogatása
• CPRI állapot jelzés és compliance adatok kigyűjtése
• Szabványos sebességek támogatása (Line rates 1-7, 614.4 – 9830.4 Mbps)
• 5 MHz – 20 MHz SPAN, 4G LTE-nek megfelelően Uplink és Downlink irányban.
• Marker, Limit vonalak, és egyéb klasszikus spektrumanalizis opciók

PIM-over-CPRI analízis példa

Anritsu MT2780A

Az Anritsu új képernyő nélküli CPRI alapú műszere költséghatékonyabb, és a hordozható spektrumanalizátorok helyett használható PIM és spektrum mérésekre. A műszer beépített SFP modulakkal rendelkezik, viszont nincs felhasználói interfész-e. A vezérlést Ethernet kapcsolaton keresztül végezhetjük, az Anritsu ingyenesen letölthető szoftverével (support/subscription díj sincs).

Az optikai hálózat egyszeri megbontását, és a műszer egy optikai TAP-en átvezetett beillesztését az élőforgalomba a Fiber Diagram nézet segíti:

Melyet a teszt ablak felkonfigurálása követ:

Az IQ Fiber Master funkciói:

1. RF over CPRI - spektrummérések és interferencia keresés
2. PIM over CPRI - PIM mérés bármely frekvencián
3. PIM analytics - hosszú távú PIM monitorozásból vett következtetések
4. PIM location (DTP) - PIM hibahely keresés

IF Fiber Master Előnyei

Az IQ Master fent említett funkciói a PIM diagnózisában segítenek:

• Belső vagy külső eredetű a PIM?
• Melyik adó adja a legtöbb zajt a rendszerbe?
• Distance-to-PIM hibahely meghatározás
• Szünetmentes PIM monitorozás 24/7
• Egyetlen hardver, minden sávra
• Mérés az élőforgalmon, a szolgáltatás leállítása nélkül

Az IQ Fiber Master telepítése után magára hagyható, és képes önállóan loggolni a hálózat RF performanciáját. Ha a műszer PIM-et talál, azt azonosítani is képes. A vizsgálat következő lépése akár a klasszikus mérés is lehet, a PIM Master műszerrel, majd megoldásként a PIM csökkenthető a hibás hálózati elem cseréjével, rozsdamentesítéssel vagy egyéb javítással.