R&S ROMES4 Drive Test Software Mobile Versorgungs- und QoS- Messungen im Mobilfunk und Digitalrundfunk

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1 Messtechnik Datenblatt R&S ROMES4 Drive Test Software Mobile Versorgungs- und QoS- Messungen im Mobilfunk und Digitalrundfunk

2 R&S ROMES4 Drive Test Software Auf einen Blick R&S ROMES4, die einzigartigen Scanner von Rohde & Schwarz und das Analysewerkzeug Network Problem Analyzer (NPA) bilden eine Komplettlösung für Funknetzanalyse und Optimierung. R&S ROMES4 ist die universelle Software-Plattform für die Netzwerkoptimierungssysteme von Rohde & Schwarz. In Verbindung mit anderen Messgeräten wie Mobilfunkscannern und Testtelefonen bietet sie Lösungen für alle wesentlichen Aufgaben im Rahmen von Versorgungsmessung, Störungssuche und Performance-Messungen in Mobilfunknetzen. Neben reiner Erfassung und Visualisierung der Messparameter erfolgen sofortige Datenverarbeitung und statistische Berechnungen in Echtzeit. Derzeit werden die Technologien GSM/EDGE, WCDMA/HSPA+, CDMA2000 1xEVDO Rev. A, WLAN (IEEE b, g), WiMAX (IEEE e), LTE, DAB, DVB-T, DVB-H und TETRA unterstützt. Standardmäßige HF-Pegelmessungen können über einen sehr weiten Frequenzbereich (9 khz bis 7 GHz) sowohl zeit- als auch wegstreckengetriggert durchgeführt werden. Durch die sehr modulare Struktur ist diese Plattform jederzeit erweiterbar für neue Technologien wie LTE. Die Messsoftware läuft unter dem Betriebssystem Microsoft Windows XP SP3 auf einem aktuellen PC, ein Replay der Messdaten ist auch unter Microsoft Windows 7 möglich. In Kombination mit den nicht bandbegrenzten Scannern aus der R&S TSMx-Familie führen die Messungen die typischen Kunden (wie Netzbetreiber, Regulierer, Dienstleister, Chipsatzhersteller und staatliche Stellen) in kürzester Zeit auf ein fache Weise zum Ziel. Hauptmerkmale Eine Software für alle Technologien: alles unter einem Dach Flexible Handhabung der Software-Lizenzen erspart hohe Einstiegskosten Parallelmessung mit bis zu 16 Mobiltelefonen pro Lizenz; dies erspart Arbeitszeit, dadurch effektivere Ausnutzung bestehender Ressourcen: OPEX-Einsparungen Einsatz hochgenauer und schneller HF-Messtechnik (Scanner von Rohde & Schwarz): viele zuverlässige Messwerte und Ergebnisse Automatische Auswertung nach Beendigung der Messung durch die integrierte Replay-Funktion oder mithilfe des Network Problem Analyzers, diese führt zu einer deutlichen Reduzierung der Betriebskosten (OPEX) Automatische Identifizierung von GSM-Interferenzen: erheb liche Reduktion der Betriebskosten (bis zu 80 % Einsparpotenzial im Vergleich zur Standardanalyse) Einzigartiger Scanner für TETRA-Netze in allen Bändern und Decodierung der Broadcast-Information CDMA2000 ist eingetragenes Warenzeichen der Telecommunications Industry Association (TIA -USA). WiMAX Forum ist ein eingetragenes Warenzeichen des WiMAX-Forums. WiMAX, das WiMAX-Forum-Logo, WiMAX Forum Certified sowie das WiMAX-Forum-Certified-Logo sind Warenzeichen des WiMAX-Forums. 2

3 R&S ROMES4 Drive Test Software Wesentliche Merkmale und Vorteile Einfache Bedienung bei hoher Flexibilität Benutzerfreundliche Oberfläche, die sich dem Kenntnisstand des Nutzers anpasst Im Handumdrehen einsatzbereit dank Workspaces und Projekten Einfache Systemkonfiguration mit Hardware-Scan-Funktion Unterstützung zahlreicher Kartendatenformate Seite 4 Automatische Handover- und Nachbarschafts analyse Automatische Detektion von fehlenden Nachbarzellen während der Fahrt Verbesserung der Netzabdeckung Unverzichtbar bei einem Roll-Out Seite 6 Interferenzanalyse mit Störeridentifikation Automatische Messung und Identifikation von Störern aus dem eigenen GSM-Mobilfunknetz Auswertung von BCCH- und TCH-Kanälen sichert vollwertige Analyse Aufspüren von Gleich- und Nachbarkanalstörern ( Adjacent- und Co-Channel-Interferer) Seite 7 Test der Sprachqualität Komplette End-to-End-Messung aus Sicht der Kundenwahrnehmung Basierend auf dem PESQ-Standard Ausgabe des MOS-Wertes Seite 10 Parallele Spektrumsmessung Breitbandige Spektrumsmessung Erkennen von Breitbandstörern, Nachbarschafts- Interferenzen oder Uplink-Aktivitäten Seite 11 Positionsschätzung von 2G- und 3G-Basisstationen Erstellung einer Basisstationsliste während einer Messfahrt Keine aktive Verbindung zur Basisstation nötig Nur Scanner und GPS als Voraussetzung Seite 12 Einsatz im Innenbereich Stationäre oder bewegte Messungen in Gebäuden, ohne GPS-Signal Intuitive Bedienung wie Route Track View Seite 13 R&S ROMES4NPA Umfangreiche Analyse von Netzwerkproblemen Analyse einer oder mehrerer Messfahrten nach verschiedenen Kriterien Automatisches Auffinden von Problemstellen und deren Ursachen mithilfe ausgefeilter Algorithmen Zusatzmodule für Sprach-, Daten- und HSPA-Tests verfügbar SDK zur Erstellung eigener Zusatzmodule verfügbar Seite 14 Zahlreiche Applikationstests (Datendurchsatz/DQA) Erstellung verschiedener Applikations-Jobs Ausgabe der wichtigsten Netzparameter in Form eines Reports oder mittels KPIs Seite 8 Volle Übersicht über Layer 1 und Layer 3 Darstellung der Mobiltelefonaktivitäten im Layer 3 Schnelle Analyse einer abgebrochenen Verbindung Decodierung der Protokollnachrichten gewährt Einblick in die Netzkonfiguration Seite 9 Rohde & Schwarz R&S ROMES4 Drive Test Software 3

4 Einfache Bedienung bei hoher Flexibilität Dank verschiedener User Levels passt sich die R&S ROMES4-Software dem Kenntnisstand des Nutzers an. Die verschiedenen User Levels ermöglichen die Anpassung der sichtbaren Views und Signale auf das für den Anwender Wesentliche. Die Arbeit mit diesem Drive Test Tool geht dadurch sowohl erfahrenen als auch neuen Benutzern schneller von der Hand. Auswahl des User Level. Darüber hinaus kann der Benutzer ein so genanntes Workspace erzeugen, in dem alle Einstellungen und geladenen Treiber gespeichert werden. Bei einer erneuten Messfahrt muss nur dieses Workspace geladen werden, und im Handumdrehen ist das Messsystem einsatzbereit. Um dieses Verfahren noch weiter zu vereinfachen bzw. zu beschleunigen, kann der Anwender ein Projekt anlegen. Ein Projekt beinhaltet alle Einstellungen eines Workspace und reduziert den Gesamtumfang der zu ladenden Module bereits beim Start der Software. Das Laden und Starten eines Projekts, eines Workspace oder einer Messdatei kann dank des StartUp-Wizards vollautomatisch durchgeführt werden. Grafische Benutzerschnittstelle von R&S ROMES4 im Überblick Übersicht über die wichtigsten Parameter Menü und Steuerung HSDPA-Performance Status der HSDPA- Decodierung L3-Protokollnachrichten Streckenverlauf mit BTS-Symbolen UMTS PN Scanner 4

5 Bei der Konfiguration eines Testtelefons helfen außerdem mehrere Wizards, um Applikationstests wie einen FTP- Download oder einen HTTP-Download durchzuführen. In nur drei Schritten ist der Nutzer in der Lage, die Messung zu starten. Nach erfolgreichem Laden der Treiber öffnet R&S ROMES4 automatisch eine Auswahl von wichtigen Fenstern, die die Messdaten anzeigen. Die eingebaute Hardware-Scan-Funktion lädt sogar automatisch angeschlossene Geräte. R&S ROMES4 findet automatisch alle Testtelefone und R&S TSMx-Scanner- Optionen. Nach der Auswahl der gewünschten Hardware wird diese geladen, sodass keine Zeit mit der Konfiguration des Systems verschwendet wird. Neben dem Kartendatenformat MapInfo können in R&S ROMES4 optional auch Landkarten die auf ESRI, Map & Guide, LS Telcom oder dem CMRG-Format basieren benutzt werden. Der StartUp-Wizard ermöglicht einen leichten Einstieg. Auch bei der Lizenzierung zeigt sich R&S ROMES4 flexibel. Mit dem Lizenz-Server-Modell können R&S ROMES4- Lizenzen von den Nutzern zeitlich begrenzt von einem beim Kunden platzierten Lizenz-Server ausgeliehen werden. Nach dem Ende der definierten Nutzungszeit stehen die Lizenzen automatisch wieder für neue Ausleihvorgänge zur Verfügung. Das spart Investitionen und passt sich dem individuellen Bedarf des Nutzers an. Messdaten können neben einem ASCII-Export auch in ein Google-Earth-Format umgewandelt werden. Damit kann für jeden Nutzer eine Messfahrt auf einfache Weise und ohne zusätzlichen Aufwand auf Landkarten visualisiert werden. Wenn es darum geht, mehrere längere Messfahrten automatisch auf Fehler im Netzwerk zu untersuchen und die Ursachen für diese Fehler festzustellen, ist der R&S ROMES Network Problem Analyzer (NPA) das richtige Werkzeug. Das Basismodul (zur Anzeige von ETSI-KPIs und einer Übersicht über die in den Mess-Files enthaltenen Daten) ist im R&S ROMES4-Lieferumfang enthalten. Optionale Module für die dedizierte Fehleranalyse von Sprachanrufen oder Datenanrufen werten automatisch die Fehlerursachen aus und zeigen diese an. Ein weiteres Modul erlaubt die Analyse von Versorgungsmessdaten, die mit den R&S TSMx-Scannern erfasst wurden. In drei Schritten zum vollständig konfigurierten Testtelefon Rohde & Schwarz R&S ROMES4 Drive Test Software 5

6 Automatische Handover- und Nachbarschaftsanalyse Voraussetzungen R&S ROMES4 R&S ROMES4HOA R&S ROMES4T1Q oder R&S ROMES4T1W R&S TSMx GSM/UMTS-Scanner Testtelefon R&S ROMES4GSM (GSM-Treiber) oder R&S ROMES4WCQ (Qualcomm-Treiber) oder R&S ROMES4WCN (Nokia-Treiber) Die automatische Nachbarschaftsanalyse basiert auf einer Basisstationsliste und auf den Broadcast-Signalen der Basis stationen, welche von den R&S TSMx-Scannern decodiert werden. Diese sogenannten System Information Blocks (UMTS) bzw. System Information Types (GSM) beinhalten Informationen, die in der Regel von Testtelefonen benutzt werden, um die entsprechenden Nachbarzellen zu kennen und zu beobachten. Der Report mit den Messwerten der Nachbarkanäle wird zur Basisstation weitergeleitet. Diese kann ggf. mit dieser Rückmeldung einen Hand over anweisen. Die R&S TSMx-Scanner sehen im Gegensatz zu den Testtelefonen alle Signale. Diese können den entsprechenden Nachbarzellen zugeordnet werden. R&S ROMES4 ist so in der Lage, die Messdaten der Scanner und der Testtelefone automatisch mit einer Basisstationsliste zu vergleichen und eventuell fehlende Nachbarzellen nachzuweisen. Diese fehlenden Zellen können bei einem Netzausbau entstehen und verursachen im schlimmsten Fall einen Verbindungsabbruch. R&S ROMES4 bietet mit dem SIB-Analyzer eine Gegenüberstellung von mit dem Scanner gemessenen Nach barzellen und denen der Basisstationsliste. Gelb markiert werden Nachbarzellen, die detektiert wurden, jedoch nicht in der Liste auftauchen. In diesem Fall handelt es sich um eine fehlende Nachbarschaft. Diese automatische Nachbarschaftsanalyse funktioniert für UMTS, eine vergleichbare Funktionalität existiert für GSM beide in Echtzeit. Erkennung einer fehlenden Nachbarschaft auf einen Blick. 6

7 Interferenzanalyse mit Störer identifikation Voraussetzungen R&S ROMES4 R&S ROMES4COI R&S ROMES4T1Q oder R&S ROMES4T1W R&S TSMx GSM-Scanner Testtelefon R&S ROMES4GSM (GSM-Treiber) oder R&S ROMES4WCQ (Qualcomm-Treiber) oder R&S ROMES4WCN (Nokia-Treiber) R&S ROMES4 ermöglicht während der Messfahrt eine automatische Bestimmung von Interferenzen. Danach lassen sich die wirklichen Störer auf der unterlegten Straßenkarte im Route Track View anzeigen. Dieses stellt eine erhebliche Vereinfachung in der Anwendung und Ausführung, und damit eine drastische Kostenreduzierung im Vergleich zur traditionellen Methode dar. Die Auswertung erfolgt in drei Schritten: Automatische Erfassung einer Interferenz-Situation (Typ, Länge, Ort) Automatische Analyse der detektierten Interferenzen (Prüfung auf BCCH und TCH) Zuordnung der wirklichen Störer anhand der individuellen Interferenzsituation und Bestimmung des Störers auf der Straßenkarte (störende Basisstation mit Kanal angaben BCCH, TCH, Adjacent Channel) Zur Optimierung der Interferenzanalyse werden nicht nur einstellbare Triggerschwellen (z.b. für RxLevFull, RxLevSub, RxQualFull, RxQualSub, FER) herangezogen. Einige der von R&S ROMES4 unterstützten Messtelefone liefern auch einen C/I-Wert für die benutzten Verkehrskanäle (TCH). Da ein Messtelefon aufgrund der SIM- Anbindung nur die Daten des zugewiesenen Mobilfunknetzes sieht und außerdem in Bezug auf HF nicht sehr empfindlich ist, ist der Einsatz von hochwertigen Scannern unerlässlich. Die Scanner (R&S TSMU, R&S TSML-x und R&S TSMQ) können, alle selektierten HF-Kanäle (BCCH) sehr schnell erfassen und die BCH-Information zu demodu lieren. Damit stehen dann alle Daten von den aussendenden BTS zur Verfügung. Besonders wichtig ist das bei Messungen im Bereich der Ländergrenzen (fehlerhafte Frequenzzuweisung, Roaming etc.). Im Zusammenspiel von Scanner und Messtelefon kann sogar die Leistung in den benutzten Zeitschlitzen (TCH, TS Time Slot) gemessen werden. Gut sichtbar ist die Zuordnung von BCCH und TCH-Störern auf dem Serving Cell BCCH und deren TCH. Interferenzanalyse mit Bezug auf die Traffic Channels Cx-Cx-Gleichkanal-Interferenz auf dem TCH 107 (C0 Serving Cell mit BCCH 77) wird gestört von dem TCH 107 (der vom Scanner identifizierten Basisstation mit BCCH 71). Erkennbar an der grünen Linie, die den Training Sequence Code TSC2 darstellt; die SC müsste gelb (das heißt TSC4) sein. Rohde & Schwarz R&S ROMES4 Drive Test Software 7

8 Zahlreiche Applikationstests (Datendurchsatz/ DQA) Parallele Jobs werden einfach grafisch konfiguriert. Voraussetzungen R&S ROMES4 R&S ROMES4DQA Testtelefon R&S ROMES4GSM (GSM-Treiber) oder R&S ROMES4WCQ (Qualcomm-Treiber) oder R&S ROMES4HPQ (Qualcomm-HSPA+-Treiber) oder R&S ROMES4WCN (Nokia-Treiber) R&S ROMES4LTS (Samsung-LTE-Treiber) Heute wird zunehmend mehr Wert auf die Optimierung von Datendiensten bzw. auf den Datendurchsatz gelegt. Dazu bedarf es eines Tools, mit dem die verschiedenen Datenmessungen bzw. Packet-Switched-Dienste konfiguriert, angezeigt und ausgewertet werden können. All dies bietet der DQA (Data Quality Analyzer). Folgende Applikationen sind möglich: SMS, MMS, (POP3 und IMAP), Ping, UDP, FTP, HTTP und Video Streaming. Durch die Integration von Internet Explorer in R&S ROMES4 ist es möglich, Messungen aus unmittelbarer Kundensicht durchzuführen. Zusammen mit der Web 2.0-Funktion kann z.b. das Überprüfen von s mit dem Web-Browser oder das Betrachten eines Youtube- Videos simuliert werden. Eine automatische Echtzeitanalyse erstellt mehrere Reports mit wichtigen Eckdaten, außerdem werden automatisch ETSI-KPIs berechnet. Der integrierte VLC-Player erlaubt das Streaming von nahe zu beliebigen Protokollen, auch hier stehen automatisch relevante KPIs zur Verfügung. Der Report eines Drive Tests zeigt schnell, ob Problemstellen existieren. Eine individuelle Job-Liste bestehend z.b. aus FTP Download, Ping oder Video Streaming kann erstellt werden. Auch komplexe Abläufe mit mehreren parallelen Aufgaben sind möglich. So wird das typische Verhalten eines Internet-Nutzers nachempfunden, z.b. surfen im Internet während ein Mail-Anhang heruntergeladen wird. Die KPIs zeigen die wichtigsten Eckdaten eines Netzes. 8

9 Volle Übersicht über Layer 1 und Layer 3 Voraussetzungen R&S ROMES4 Testtelefon R&S ROMES4GSM (GSM-Treiber) oder R&S ROMES4WCQ (Qualcomm-Treiber) oder R&S ROMES4WCN (Nokia-Treiber) R&S ROMES4LTS (Samsung-LTE-Treiber) Die Basisfunktionalität von R&S ROMES4 in Verbindung mit den Treibern für Testtelefone bietet zahlreiche Informationen aus den Layern 1 und 3. Damit ist auf den ersten Blick sichtbar, unter welchen Funkbedingungen (GSM oder WCDMA, Kanal, Sprachcodec uvm.) Telefongespräche abgewickelt werden. Sofern zusätzlich ein Scanner misst, sind dessen Messdaten im gleichen Fenster sichtbar, sodass schnell ein direkter Vergleich möglich ist. Layer 3 View zeigt alle Nachrichten sortiert nach Uplink und Downlink an. Jede Nachricht wird decodiert und kann bei Bedarf geöffnet werden. Es werden neben den Protokollnachrichten auch abgebrochene/geblockte und erfolgreiche Verbindungen angezeigt. Beim Springen zu einer Fehlerstelle werden in allen Ansichten Messungen zu genau diesem Zeitpunkt dargestellt. Somit wird die Suche nach der Ursache eines Problems deutlich erleichtert. Eine Filterfunktion im Layer 3 View erlaubt darüber hinaus auch die Auswertung nur gewünschter Nachrichten. Layer-3-Protokollnachrichten für Uplink und Downlink. Übersicht über alle wichtigen Netzparameter. Rohde & Schwarz R&S ROMES4 Drive Test Software 9

10 Test der Sprachqualität Voraussetzungen R&S ROMES4 R&S ROMES4SQA PESQ-Lizenz Testtelefon R&S ROMES4GSM (GSM-Treiber) oder R&S ROMES4WCQ (Qualcomm-Treiber) oder R&S ROMES4WCN (Nokia-Treiber) Audioadapter Professionelle Soundkarte In den letzten Jahren hat der Qualitätsanspruch an ein Mobilfunknetz deutlich an Bedeutung gewonnen. R&S ROMES4 bietet in Bezug auf die Sprachqualität eine vollwertige End-to-End-Lösung an. Dazu wird das Audiosignal eines Mobiltelefons mit einer hochwertigen Audiokarte digitalisiert und mittels PESQ-Algorithmus ausgewertet (ITU-T P.862). Je größer die Differenz des übertragenen Sprachsignals zum Referenzsignal ist, desto schlechter ist die Sprachqualität. Diese wird mit dem üblichen MOS (Mean Opinion Score) angegeben und kann zwischen 1 (schlecht) und 5 (sehr gut) liegen. Die Messungen können mit einer Festnetzgegenstelle in der Regel ein Sprachqualitätsserver oder mit einem anderen Mobiltelefon durchgeführt werden. Das Letztere spiegelt die Qualität wider, wie sie ein Mobilfunkkunde erfahren würde. Im Gegensatz dazu dient eine Festnetzgegenstelle als Referenz, sodass die Ursache für einen schlechten MOS-Wert schneller gefunden werden kann. Mit der R&S ROMES4-Sprachqualitätsoption SQA können Gespräche für Down- und Uplink gemessen werden. Für den Downlink spielt der Server ein Referenzsprachsignal ab und R&S ROMES4 wertet dieses empfangene Signal aus. Für den Uplink spielt das R&S ROMES4-Messsystem ein Sprachsignal ab und der Server nimmt die Auswertung mittels PESQ-Algorithmus vor. Die Messdaten können nach einer Messfahrt logisch miteinander verbunden werden (merge), sodass die Uplink- und die Downlink- Messungen in einem Log-File vorliegen. Konfiguration eines Testsystems für die Sprachqualität Soundkarte Adapter Sprachmuster? = Referenzsprachmuster 10

11 Parallele Spektrumsmessung Voraussetzungen R&S ROMES4 R&S ROMES4T1Q oder R&S ROMES4T1W R&S TSMx-Scanner mit R&S TSMU-K17 RF Power Scan R&S TSMW-Scanner mit R&S TSMW-K27 RF Power Scan Zusammen mit einem R&S TSMU/L/Q (R&S TSMW) kann der Kunde R&S ROMES4 für einen Spektrum-Scan nutzen. Hierzu kann der Benutzer bis zu 32 frei wählbare Frequenzbereiche von 80 MHz bis 3 GHz (30 MHz bis 6 GHz) einstellen. Der Frequenzbereich ist dabei nicht begrenzt. R&S ROMES4 bietet verschiedene Anzeigemöglichkeiten, z.b. Envelope-Spektrummessung, RMS, Peak oder die Darstellung mit einer vordefinierten Kanalmaske. Hier wird die Leistung pro Kanal angezeigt. Mittels Markerfunktionen lassen sich dedizierte Frequenzen genau messen und Veränderungen leicht erkennen. Ebenso kann ein Marker als Referenz definiert werden, so dass dieser mit dem Maximalwert verglichen werden kann. Das Wasserfall-Diagramm vermittelt darüber hinaus einen Eindruck der Luftschnittstelle mit einer gewissen geschichtlichen Tiefe. So sind auf einfachste Weise breitbandige Störer oder externe Interferenzen auffindbar. Dazu muss nur der Mauszeiger über das Wasserfall-Diagramm bewegt werden. An jeder beliebigen Stelle werden Zeitstempel und Frequenz angezeigt, so dass die Center-Frequenz eines unbekannten Signals schneller gefunden werden kann. Die Spektrumfunktion basiert auf einer FFT-Analyse. Dank verschiedener FFT-Größen lassen sich Messbandbreiten bis zu min. 140 Hz einstellen. Mit einer kleineren Messbandbreite kann somit die Messgenauigkeit erhöht werden. Diese Verfahrensweise erlaubt eine sehr schnelle Spektrumsmessung ohne die übliche Sweep-Zeit eines normalen Spektrumanalysators. Gerade bei Drive-Tests sind schnelle Messungen von besonderer Bedeutung, um auch während der Messfahrt eine genügend hohe Dichte von Messwerten zu erreichen. Speziell für das Monitoren des Spektrums ist ein spezieller Schwellenwert vorgesehen. Damit werden Spektren, die keinen Messpunkt über diesem Schwellenwert zeigen, gar nicht dargestellt. Das spart die Aufnahme von unwichtigen Messdaten. Sowohl Frequenzmarker als auch das gesamte Spektrum können in ein ASCII-Format exportiert werden. Spektrumsmessung Fünf frei gewählte Frequenzbereiche zur Messung des Spektrums Zoom-Darstellung für einen der fünf Bereiche (hier der erste Bereich 0 von 80 MHz bis 2,5 GHz) Wasserfall-Darstellung des selektierten Bereichs Rohde & Schwarz R&S ROMES4 Drive Test Software 11

12 Positionsschätzung von 2G- und 3G- Basisstationen Voraussetzungen R&S ROMES4 R&S ROMES4LOC R&S ROMES4T1Q oder R&S ROMES4T1W R&S TSMx-Scanner oder R&S TSMW Scanner R&S TSMX-PPS (im R&S TSMW bereits eingebaut) Mit dem Einsatz der Scanner R&S TSMU/L/Q oder R&S TSMW ist es möglich, die geografische Position von Basisstationen abzuschätzen. Mit dem Scanner R&S TSMQ oder R&S TSMW kann die Schätzung für GSM-, WCDMA- und CDMA2000 1xEV-DO-Basisstationen sogar parallel, also gleichzeitig erfolgen. Für den Berechnungs-Algorithmus werden nur die Mess parameter von einem hochgenauen GPS-Empfänger (mit Ausgabe des Zeit-Referenz-Signals PPS; im R&S TSMW bereits eingebaut) und vom 2G- und/oder 3G- Scanner benötigt. Mittels der R&S ROMES4-Software und dem Treiber R&S ROMES4LOC erfassen die Scanner nicht nur die wesentlichen Pegel von den BTS (2G: RxLev, 3G: RSCP), sondern demodulieren auch die Broadcast Channels BCH. Daraus werden sowohl wichtige Zeitinformationen als auch Details der sendenden BTS gewonnen. Aus den Messdaten des GPS-Empfängers, der BCH- Zeitinformationen und Änderungen der Pegel während der Messfahrt wird mittels der Maximum Likelihood - Methode die geografische Position der jeweiligen BTS errechnet. Nach der Messfahrt werden die Rechenergebnisse in eine Basisstationsliste exportiert; die gefundenen Basisstationen werden dann auf einer unterlegten Straßenkarte dargestellt. Ergebnisse der messtechnisch erfassten geografischen Lage von Basisstationen mittels R&S ROMES4 mit Treiber R&S ROMES4LOC. Eine Markierung der BTS öffnet ein weiteres Fenster, in dem die Kenndaten der BTS angezeigt werden. Die berechnete Position einer BTS liegt mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit innerhalb einer Fehler ellipse mit ca. 200 m Ausdehnung, die ebenso exportiert wird. Es besteht damit die Möglichkeit, nach der erreichten Schätzgenauigkeit zu filtern. 12

13 Einsatz im Innenbereich Voraussetzungen R&S ROMES4 R&S ROMES4IND Testtelefon und/oder -Scanner R&S ROMES4WCQ (Qualcomm-Treiber) oder R&S ROMES4WCN (Nokia-Treiber) oder R&S ROMES4LTS (Samsung-LTE-Treiber) Zunehmend wichtiger wird die hochwertige Mobilfunkversorgung (vor allem bzgl. Datenverkehr) von Gebäuden wie Flughäfen, Einkaufszentren und Messegeländen. Da hier in der Regel kein oder nur ein eingeschränkter GPS- Empfang möglich ist, muss eine Alternative zur üblichen Navi gationsdarstellung (GPS-Daten auf Land karte) gefunden werden. R&S ROMES4 bietet mit dem komplett neu entwickelten Indoor-Treiber R&S ROMES4IND eine separate Navigationsmöglichkeit, mit deren Hilfe der Nutzer eine Positionierung auf Grund rissen darstellen kann. Messungen an bestimmten Punkten (Hotspot, z.b. in Besprechungszimmern) oder auf einer bestimmten Strecke (Continuous, z.b. im Gang) sind möglich. Kombinierte Messobjekte (mit Gebäuden und Außenbereichen, z.b. ein Firmengelände) können optimal vermessen und georeferenziert werden. Auch der nahtlose Übergang zu Gebieten mit GPS-Versorgung wird dargestellt. Die Handhabung von mehreren Stockwerken ist mit verschiedenen Ebenen sehr einfach gelöst. Aufgrund der vollständigen Integration der Indoor- Funktionalität in die Kartendarstellung von R&S ROMES4 ist die Bedienung intuitiv. Darstellung des Flurplanes im Hotspot -Modus. Rohde & Schwarz R&S ROMES4 Drive Test Software 13

14 R&S ROMES4NPA Umfangreiche Analyse von Netzwerkproblemen Automatische Analyse und Auffinden von Problemstellen mit dem Network Problem Analyzer R&S ROMES4NPA Voraussetzungen R&S ROMES4NPA (enthalten in R&S ROMES4) R&S ROMES4N11 R&S ROMES4N15 R&S ROMES4N20 R&S ROMES4N51 Die große Menge an aufgezeichneten Messdaten ist nicht mehr einzeln und per Hand analysierbar. Der R&S ROMES4NPA übernimmt diese Aufgabe. Als Ergebnis liefert er eine Liste aller gefundenen Problemstellen und zeigt diese mit Hilfe von Google Maps auf einer Landkarte an. Darüber hinaus informiert er über den Grund des Problems. Die benutzerfreundliche Bedienoberfläche führt den Anwender in wenigen Schritten vom Einlesen der Messdaten (eine oder mehrere Fahrten) über die Auswahl der Analysekriterien bis zur automatisch erstellten Liste von Problemstellen. Diese Liste (mit den aggregierten Problem stellen) kann unterschiedlich weiter verarbeitet werden: Ein Rechtsklick auf ein Problem öffnet automatisch R&S ROMES4 und positioniert das Replay der Messdatei kurz vor die relevante Stelle, so dass falls notwendig eine detaillierte Überprüfung erfolgen kann Automatisiertes Erstellen eines Reports auf HTML- Basis, das Ergebnis wird in diesem übersichtlich dargestellt und kann ausgedruckt werden (Automatisierte) Weiterverarbeitung der Liste (im XML Format) mit anderen Werkzeugen, ggf. nach Einlesen in eine Datenbank (zukünftige Funktion) Die Analyse der Messdaten erfolgt nach bestimmten Kriterien, die durch die Auswahl verschiedener Module festgelegt werden. In allen Modulen können die Analysekriterien an nutzerspezifische Grenzwerte und Einstellungen angepasst werden. Im R&S ROMES4NPA-Basispaket (enthalten in R&S ROMES4 ab Version 4.50) sind folgende Module bereits enthalten: NQA (Network Quality Analyzer) für Sprachanrufe, Basismodul DQA (Data Quality Analyzer) für PS-Datenverbindungen, Basismodul Generische Signale (zur freien Verknüpfung verschiedener Signale) Folgende Zusatzmodule sind optional erhältlich: R&S ROMES4N11: NQA für GSM/WCDMA-Sprachanrufe, Erweiterung für Problemstellenerkennung. Analyse der Sprachanrufe auf Netzprobleme aus über 140 verschiedenen Problem kategorien, Auflistung der Problemstellen unter Angabe von Art und Ursache des Problems R&S ROMES4N20: Datenmodul für EDGE und HSPA für High-Speed-Datenverbindungen inkl. Auffinden von Problemstellen. Spezifische Analyse von High-Speed-Datenverbindungen nach erreichbaren Datenraten und Analyse möglicher Probleme sowie der IP-Datenanalysator zur Analyse von IP-basiertem Datenverkehr und damit verbundenen Problemen. Bei der Nutzung von IP-basierten Datendiensten wie Web oder analysiert dieses Modul die Messwerte und zeigt Problemstellen und deren Gründe auf R&S ROMES4N15: Versorgungsmodul mit Darstellung von gerasterten Versorgungs daten auf der Landkarte. Mit den Scannern von Rohde & Schwarz gemessene Versorgungsdaten (GSM, WCDMA, TETRA oder LTE) werden gerastert und unter Verwendung von Google Maps auf der Landkarte dargestellt. So ist die Erstellung von Versorgungskarten (Coverage-Plots) auf einfache Weise möglich. Ebenso können Optimierungen durch einen Vorher-Nachher-Vergleich überprüft werden Optional ist ein ausführlich dokumentiertes Software Development Kit (SDK) erhältlich, das versierte Nutzer mit Mobilfunknetz- und Programmierkenntnissen zur Erstellung eigener Zusatzmodule für beliebige weitere Analysen verwenden können. Durch die Auswahl von mehreren Messfahrten können auch statistische Aussagen zur Qualität in den vermessenen Gebieten gemacht werden. Es ist auch ein Vergleich zwischen verschiedenen Netzbetreibern im gleichen Gebiet möglich (Benchmarking). Eine lokale Datenbank (R&S ROMES4N51, basierend auf SQLite, auch auf Laptops lauffähig) kann Messdaten und die R&S ROMES4NPA-Analyseergebnisse speichern, so dass diese nach den verschiedensten Kriterien aggregiert und abgefragt werden können, z.b. nach bestimmten Gebieten, Zeiten, Technologien, etc. Eine weitere Möglichkeit, die Analyseergebnisse zu verfeinern bieten ausge- 14

15 reifte Filteralgorithmen (z.b. nur einen Betreiber oder eine Zelle betrachten). Startbildschirm von R&S ROMES4NPA. Somit trägt der R&S ROMES4NPA wesentlich zur Zeitund Kostenersparnis bei, indem Messdaten automatisiert analysiert werden. Der Optimierer muss sich nicht mehr mit der aufwändigen, manuellen Durchsicht und Analyse von Messdaten aufhalten, in denen möglicherweise keine Probleme auftreten. Bei der Suche nach Gründen für vorhandene Probleme steht der R&S ROMES4NPA durch seine ausgefeilten Algorithmen hilfreich zur Seite. Weitergehende Analysen sind jederzeit möglich. Innerhalb kürzester Zeit kann eine große Menge an Messdaten automatisch und auf vergleichbarer Basis verarbeitet werden; Reports sowohl für das Management als auch für die allgemeine Dokumentation werden ohne weiteres Zutun erstellt. Liste der automatisch gefundenen Probleme bei der Analyse von Sprachanrufen (unter Angabe von möglichen Gründen). Karte der Problemstellen, die bei der Analyse von Sprachanrufen automatisch entdeckt wurden (mit Hinweisen auf mögliche Ursachen). Automatisch erstellter Report der Analyse von Sprachanrufen. Karte der LTE-Versorgung. Rohde & Schwarz R&S ROMES4 Drive Test Software 15

16 Systemkonfiguration für verschie dene Anwendungsszenarien R&S ROMES4 und die angeschlossenen Mess geräte ( Testtelefone, R&S TSMx-Scanner etc.) können in verschiedenen Konfigurationen eingesetzt und geliefert werden: Frei verkabelt/durch Kunden verbaut Als Messkoffer Als Rucksack, speziell für Innenmessungen Als schlüsselfertiges Messfahrzeug Rucksack. Frei verkabelt. Schlüsselfertiges Messfahrzeug. Messkoffer. 16

17 Systemkomponenten Technologie GSM-Treiber Qualcomm GSM- und UMTS-Treiber Nokia GSM- und UMTSTreiber Qualcomm CDMA2000 1xEV-DO-Treiber GSM/GPRS EDGE WCDMA Rel. 99 HSPA+ CDMA2000 1xEV-DO WiMAX IEEE e LTE Spectrum CW Power TETRA Beceem WiMAX Beceem-Treiber Samsung LTE-Treiber TETRA PEI-Treiber R&S TSMW-Treiber R&S TSMU/L/Q- Treiber Eine Liste der von R&S ROMES4 unterstützten Testtelefone ist separat erhältlich. System anforderungen Empfohlen Intel Core 2 Duo 2 GHz 2 GB RAM 80-GB-Festplatte DVD-ROM-Laufwerk USB-2.0-/Firewire-Schnittstellen und LAN-Schnittstelle 15"-Bildschirm mit einer Auflösung von Pixel Microsoft Windows XP SP3 Alternativ möglich für R&S ROMES Replay: Microsoft Windows 7 Empfohlenes Notebook Dell Latitude E6500 Rohde & Schwarz R&S ROMES4 Drive Test Software 17

18 Beispiel 1: LTE Voraussetzungen R&S ROMES4 R&S ROMES4DQA R&S ROMES4LTS (Samsung LTE-Treiber) R&S ROMES4T1W (Scanner-Treiber) R&STSMW Scanner Coverage-Analyse Diese essentielle Analyse stellt sicher, ob am Messort ein ausreichend starkes LTE-Signal vorhanden ist. Die Messwerte können mit der R&S ROMES4-Software mittels TopN View übersichtlich dargestellt und auf einer Landkarte aufgetragen werden. Der R&S TSMW liefert als Signalstärke entweder den RSRP-Wert oder die Leistung der P-SCH/S-SCH-Kanäle. Neben der Signalstärke werden auch die Qualität RSRQ und das Rauschverhältnis SINR für jede Zelle dargestellt. Wenn einer dieser Werte zu niedrig ist, deutet das auf Interferenzen, Intermodulation oder Störungen anderer Art hin. R&S TSMW und R&S ROMES4 bieten in diesem Fall eine weitergehende Ursachenanalyse. Datendurchsatzmessung mit dem LTE test mobile R&S ROMES4 sammelt neben den Scanner-Daten auch Messdaten des Samsung LTE Test-Mobiles. Einer der wichtigsten Parameter ist der Datendurchsatz. Ist dieser zu niedrig, könnte ein niederwertiges Modulationsverfahren wie QPSK oder die Verwendung von SISO anstatt MIMO die Ursache sein. Einen weiteren Aufschluss über die Gründe erlaubt der Vergleich mit den Scanner-Daten. So können Interferenzen, Mehrwegeausbreitungen, Handover-Fehler oder auch eine schwache Netzabdeckung als Grund festgestellt werden. Neben der Datendurchsatzmessung werden auch Messdaten des Layer 1 und Layer 3 Nachrichten aufgezeichnet. Interferenzanalyse LTE ist ein Single-Frequency-Network (SFN), das durch einen Reuse-Faktor von 1 gekennzeichnet ist. Das bedeutet, dass benachbarte Zellen dieselben Frequenzbereiche nutzen. Interferenzen treten hier ganz besonders auf und müssen entsprechend untersucht werden, um Kapazitätseinbußen so weit wie möglich zu vermeiden. Dies ist eine besondere Herausforderung an die Messtechnik, da Störungen sich auch auf die Messtechnik selbst auswirken können. TopN View zeigt die Signale der enodebs sortiert nach Stärke an. Der R&S TSMW wurde speziell für diese Aufgabe entwickelt und zeichnet sich durch einen C/I-Wert von 20 db aus. Damit können sogar noch Signale gemessen werden, die 20 db schwächer als das stärkste Rauschen sind. Auf diese Art können die Störer identifiziert und Interferenzen reduziert werden. Der R&S TSMW kann darüber hinaus Signale mit gleicher Physical-Cell-ID von verschiedenen enodebs unterscheiden. Dabei ist es unerheblich, ob im FDD- oder im TDD- Modus gemessen wird. 18

19 Cyclic-Prefix-Analyse Ein besonderes Merkmal der LTE-Drive-Test-Lösung von Rohde & Schwarz auf Basis des R&S TSMW ist die so genannte Kanalimpulsantwort-Messung (Channel Impulse Response). Hier wird eine Kanalmessung über die Zeit durchgeführt. R&S ROMES4 stellt die Mehrwegeausbreitung der Signale auch Echos genannt in einem Leistungs-Zeit-Diagramm dar. Der OFDM-Standard LTE hat eine definierte Frame-Länge und ein festgelegtes Guard-Intervall, das auch Cyclic-Prefix genannt wird. Dieser ist notwendig, um im Empfänger auftretende Echos abzuwarten. Ein zu kurzes Cyclic-Prefix oder zu lange Echos können die nachfolgenden Frames stören. Dies wird als Intersymbol- Interferenz (ISI) bezeichnet. Spürbar ist dieser Effekt durch ein niedriges SINR. Demodulation der enodeb Broadcast Information Der R&S TSMW kann neben der Scan-Funktion von LTE-Signalen auch Broadcast-Signale demodulieren. Von bereits erkannten enodeb s werden die Broadcast-Informationen demoduliert (MIB und SIBs), um mehr über die Basisstation zu erfahren. So weiß der Nutzer unter anderem, aus welchem Land, von welchem Netz und von welcher Zelle das empfangene Signal stammt. Zusätzlich werden die Nachbarschaftsbeziehungen (intra- RAT und interrat) und Handover-Schwellwerte sichtbar. All diese Werte erleichtern das Zuordnen der Signale und das Erkennen von Problemstellen. R&S ROMES4 kann die Länge des Cyclic-Prefix messen und diese mit der Mehrwegeausbreitung in Verbindung setzen. Das ermöglicht eine Aussage, wie oft Mehrwegeausbreitung das Folgesymbol stört und ob ein längeres Cyclic-Prefix sinnvoll wäre oder eine Netzoptimierung z.b. in Form von zusätzlichen enodebs notwendig ist. CIR View zeigt die Kanalimpulsantwort und alle Anteile des Mehrwegeempfangs (Echos) zusammen mit der Cyclic Prefix-Länge einer Zelle. Rohde & Schwarz R&S ROMES4 Drive Test Software 19

20 Anwendungen Beispiel 2: HSPA(+) Voraussetzungen R&S ROMES4 R&S ROMES4DQA Testtelefone und/oder Scanner R&S ROMES4WCQ (Qualcomm-Treiber) oder R&S ROMES4WCN (Nokia-Treiber) R&S ROMES4HPQ (Qualcomm HSPA+-Option) R&S TSMQ Drive Test Scanner oder R&S TSMW Drive Test Scanner Darstellung des wichtigsten Parameters CQI (Channel Quality Indication). Die Aufrüstung existierender UMTS-Netze und der Roll- Out von HSPA(+)-Netzen stellen noch komplexere Anforderungen an die Netzoptimierung. Um erfolgreich im Markt bestehen zu können, müssen hohe Datenraten zuverlässig zur Verfügung stehen. Die Gründe für einen zu niedrigen Datendurchsatz können vielfältig sein; sie müssen herausgefunden und beseitigt werden. R&S ROMES4 bietet über 15 HSPA(+)-spezifische Views an, die schnell und übersichtlich alle wichtigen Parameter zeigen und so einen schnellen Aufschluss über die Performance geben. Durch Down- und Uploads größerer Dateien von bzw. auf bestimmte Server ermöglicht es R&S ROMES4, End-to- End-Tests unter Einbeziehung der gesamten Infrastruktur (Datenkarte Luftschnittstelle RAN Core-Netzwerk) durchzuführen. Je nach Test-Mobile werden MIMO und 64QAM Messungen unterstützt. Das Ganze kann nicht nur für einen, sondern auch parallel für mehrere Netzbetreiber durchgeführt werden. Um ein HSPA(+)-Netz zu optimieren, beobachtet der Nutzer zuerst den Datendurchsatz mit dem DQA. Ist dieser dem Netzausbau entsprechend zu niedrig, geht der Nutzer zur CQI-Messung über. Ist dieser Wert im Durchschnitt sehr klein, kann das an einer zu geringen Coverage oder an Pilot Pollution liegen. Im letzteren Fall sollte also die Anzahl gleichstarker Signale an diesem Ort reduziert werden. Hierfür ist ein Scanner von besonderem Nutzen, der zuverlässig alle Signale auf der Luftschnittstelle detektiert. Ein niedriger CQI steht im Verhältnis zu einer kleinen Blockgröße und einer niederwertigen Modulation. Mit der Erhöhung von beiden lassen sich die Durchsatzraten eines Netzes optimieren. Übersicht über decodierte Pakete. Statistische Auswertung der Blockgröße versus Bit Error Rate. 20