NB_IOT類產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的研發(fā)測(cè)試方案

一、物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中存在問題

采用蜂窩通信方案的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目依賴移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)質(zhì)量是蜂窩通信方案的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的前提條件，NB網(wǎng)絡(luò)的 覆蓋范圍通常低于4G網(wǎng)絡(luò)，這就需要在項(xiàng)目開發(fā)前期，研發(fā)階段，測(cè)試項(xiàng)目所部署位置的NB信號(hào)質(zhì)量。

二、該問題帶來(lái)的危害及影響

如果不在項(xiàng)目開發(fā)前，對(duì)項(xiàng)目所在地的NB網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，就會(huì)導(dǎo)致在試驗(yàn)室環(huán)境下，開發(fā)完成的樣品，由于信號(hào)質(zhì)量的情況無(wú)法正常通信，或者產(chǎn)生額外的功耗影響設(shè)備性能，或者導(dǎo)致項(xiàng)目更改部署方式，更改通信設(shè)計(jì)方案，增加開發(fā)成本與時(shí)間陳本，甚至導(dǎo)致項(xiàng)目無(wú)法落地。

三、解決方法

方法一

1、原理介紹

首先，用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀CWM500模擬NB基站，測(cè)試NB設(shè)備的射頻性能，如果滿足要求，則表示NB硬件與軟件射頻性能符合要求，NB設(shè)備便成為測(cè)試NB信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，然后將NB設(shè)備置于實(shí)際部署的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，測(cè)試電腦上位機(jī)向NB設(shè)備UART發(fā)送AT指令,獲取NB信號(hào)參數(shù)，確定設(shè)備周邊的NB網(wǎng)絡(luò)信號(hào)質(zhì)量情況。

暫時(shí)無(wú)法在飛書文檔外展示此內(nèi)容

2、方案詳情

2.1 網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀CWM500測(cè)試NB設(shè)備射頻參數(shù)

A. 打開儀表，設(shè)備網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀參數(shù)

選擇NB-IoT Signaling進(jìn)入信令界面，設(shè)置通過(guò)儀表模擬的小區(qū)參數(shù)，如信號(hào)強(qiáng)度、Band、Channel等等。

按 SIGNAL GEN 按鈕，進(jìn)入 Generator/Signaling Controller 界面，選擇 NB-IoT 信令功能，然后屏幕下方的任務(wù)欄菜單中會(huì)出現(xiàn) NB-IoT 小區(qū)。

進(jìn)入 NB-IoT 小區(qū)后，按照模塊所支持信道和頻點(diǎn)設(shè)置對(duì)應(yīng)的參數(shù)。對(duì)于發(fā)射機(jī)測(cè)試，我們需要設(shè)置調(diào)度方式

為 UL-RMC，對(duì)于接收機(jī)測(cè)試我們需要設(shè)置調(diào)度方式為 DL-RMC，同時(shí)根據(jù)測(cè)試需求設(shè)置子載波數(shù)目。設(shè)置完相應(yīng)的參數(shù)后，按 ON/OFF 按鍵，打開小區(qū)，等信號(hào)燈變亮后，就可以開啟終端模塊。（注意：模塊需要插入羅德與施瓦茨專用測(cè)試 sim 卡。

B. 建立連接

等待終端開機(jī)，自動(dòng)注冊(cè)到 NB-IoT 的小區(qū)后，小區(qū)的狀態(tài)會(huì)顯示連接態(tài)，并且在 UE info 里面顯示終端的相應(yīng)信息。測(cè)試連接建立完成，就可以開始進(jìn)行測(cè)試。 按屏幕右上角的 NB-IoT TX Meas 進(jìn)入發(fā)射機(jī)的測(cè)試項(xiàng)目，按 NB-IoT RX Meas 進(jìn)入接收機(jī)測(cè)試項(xiàng)目。發(fā)射機(jī)測(cè)量項(xiàng)目按照 3GPP 協(xié)議 36.521 第 6 章部分,這里測(cè)試最大發(fā)射功率，其他項(xiàng)目測(cè)試方案類似，暫不介紹。

C. 發(fā)射機(jī)的測(cè)試項(xiàng)目

最大功率（6.2.2F UE Maximum Output Power for category NB1）

在測(cè)試連接前，設(shè)置 Uplink Norminal power 為 23dBm（此處 23dBm 是指 12 個(gè) carrier 的總 功率），如果要測(cè)試 1 個(gè) carrier 的最大發(fā)射功率，需要設(shè)置 uplink nominal power 為 33.8dBm。

在 configure 里面，uplink power control 可以查看到目前參數(shù)下，終端對(duì)應(yīng)的輸出功率，如下圖 :

然后按照上文所說(shuō)的方法建立連接，在 TX measurement 里面讀取測(cè)量到的功率值.

然后按照如下 36.521 協(xié)議的要求，設(shè)定不同的 start SC 參數(shù)來(lái)變換子載波的位置測(cè)試如下條 件下的功率。

判定標(biāo)準(zhǔn)：讀取的功率要求在如下范圍內(nèi)，對(duì)于功率等級(jí) 3 的終端要求在 23±2.7，對(duì)于功率等級(jí) 5 的終端，要求 20±2.7。

D.接收機(jī)測(cè)量項(xiàng)目

在終端正常連接之后通過(guò)NB-IoT RX Meas.*進(jìn)入測(cè)試界面，其測(cè)試界面右半部分與NB-IoT Signaling*相同，左側(cè)為誤碼率顯示區(qū)。通過(guò)降低NRS EPRE*來(lái)下探靈敏度。接收機(jī)測(cè)試的時(shí)候，注意需要設(shè)置 scheduling Type 為 DL RMC，否則接收機(jī)讀值會(huì)不正常

靈敏度測(cè)試（7.3F.1 Reference sensitivity level without repetitions for category NB1）

按照小區(qū)默認(rèn)參數(shù)，設(shè)置 scheduling Type 為 DL RMC，開啟小區(qū) 。終端開機(jī)，等待建立連接后，然后調(diào)整 NRS EPRE 功率，直到左邊的吞吐率到 95%為止。

判定標(biāo)注： 假設(shè)協(xié)議中規(guī)定的靈敏度的值為-107.5dBm。而 CMW 里面顯示的是 1 個(gè)子載波的功率（NSEPRE），因此需要做一個(gè)轉(zhuǎn)換:NRS EPRE+10log12 = -107.5，此時(shí)儀器設(shè)置的 NRS EPRE 的值應(yīng)該是-118.3 dBm。

2.2NB設(shè)備發(fā)送AT指令獲取NB信號(hào)質(zhì)量參數(shù)

NB設(shè)備接可以激活的NB SIM 卡，讓設(shè)備處于實(shí)際工作的狀態(tài)，放置實(shí)際使用場(chǎng)景位置中，接好NB天線，保證設(shè)備SIM卡可以注網(wǎng)，NB設(shè)備的UART口接電腦USB口，電腦端打開串口助手軟件,通過(guò)串口發(fā)送信號(hào)查詢指令：AT+NUESTATS 或者AT+NUESTATS=CELL,設(shè)備返回如下信息：

參數(shù)說(shuō)明如下表所示：

如上圖所示：NB設(shè)備所在位置滿足NB信號(hào)覆蓋要求，設(shè)備可以部署。

評(píng)判NB-IOT網(wǎng)絡(luò)信號(hào)質(zhì)量，主要以SNR (信噪比)、SINR (信號(hào)與千擾加噪聲比)、RSRQ(信號(hào)接收質(zhì)量)、RSRP (信號(hào)接收功率)、CSQ (信號(hào)強(qiáng)度)等參數(shù)作為參考.通常采用最主要的參數(shù)是：RSRQ, SNR與CSQ

3、需要的測(cè)試設(shè)備或測(cè)試環(huán)境

CMW500綜測(cè)儀

測(cè)試白卡

射頻同軸電纜線

N型射頻連接器(N 頭)

串口調(diào)試助手

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審核編輯 黃宇