Para el proveedor de servicios inalámbricos (WSP, Wireless Service
Wireless) actual, el despliegue de redes inalámbricas no es una tarea
fácil. El proceso de despliegue de redes implica diseño de redes,
construcción en el lugar de emplazamiento, optimización y detección de
problemas.
En cada etapa del proceso pueden surgir problemas que amenacen la
capacidad de los WSP para proporcionar un servicio continuo y estable
con alto nivel de calidad de servicio (QoS, Quality of Service). Una
vez realizado el despliegue pueden presentarse problemas que requieran
mantenimiento de la red y corrección de problemas.
Las redes inalámbricas actuales cada vez más complejas y las
frecuencias operativas en aumento, desde niveles sub-GHz hasta 5,8
GHz, complican la tarea, forzando al WSP a desplegar y mantener más
emplazamientos de celdas para cubrir la misma área de cobertura en el
mismo tiempo. Además, la creciente demanda de servicios multimedia
inalámbricos, unida al incremento de complejidad causada por la
evolución inalámbrica digital, ha aumentado la presión sobre los WSP.
Mucha de esta presión viene del hecho que las frecuencias de operación
son más altas, mientras que las estaciones base son más complejas,
soportando múltiples tecnologías e incorporando nuevas como múltiples
entradas-múltiples salidas (MIMO, Multiple-Input Multiple Output). Al
mismo tiempo, las estaciones base están migrando a un menor tamaño y
un diseño más rápido y económico, lo cual conlleva a la necesidad de
más pruebas funcionales para asegurar la operación óptima de la red.
Defectos en cables, conectores y antenas, pueden causar el 50 al 60%
de los problemas en las estaciones base. Las interferencias pueden ser
otras de las mayores causas de degradación del rendimiento. Los test
rutinarios en cables, filtros, antenas, amplificadores, y la detección
de problemas de cualquier interferencia interna o externa son por
tanto absolutamente críticos.
Los cables de alimentación degradados causan mala cobertura,
transferencias de control innecesarias, fallos de paginación, y fallos
de acceso en el ascendente. La interferencia (por ejemplo, del canal
propio, canal adyacente, intermodulación, externa e interna) es otro
culpable común. La interferencia de enlace descendente reduce la
cobertura y es causa de llamadas caídas, mientras que las
interferencias de enlace ascendente causan fallos de acceso. Las
interferencias tienen un impacto directo en la QoS de los servicios de
comunicaciones inalámbricas.
Otras causas comunes de fallos en sitios de celdas son el resultado de
daños en filtros y amplificadores montados en torre (TMA,
Tower-Mounted-Amplifiers), errores en equipos de radio y
configuraciones, degradación de prestaciones del transmisor, y
degradación de sensibilidad del receptor. También pueden producirse
problemas cuando el reloj de referencia está fuera de sincronismo,
resultando células en isla y fallos de conmutación de llamada en
curso. La transmisión backhaul es otra fuente de fallos, siendo las
interrupciones T1/E1 el defecto más común en una celda.
Para instalación eficaz y rutinas de mantenimiento cada una de estas
áreas tiene que ser comprobada.
Tradicionalmente, el conjunto de herramientas de prueba
transportadas por el personal técnico de instalación y mantenimiento
de RF comprende una amplia gama de instrumentos de test, incluyendo
testers de cable dedicados, analizadores de espectro, medidores de
potencia, etc. El técnico se ha enfrentado con la tarea de llevar
múltiples equipos, aprendiendo el uso de cada uno y asegurándose de la
fecha de calibración de los mismos. Simplemente, seguir la pista de
múltiples instrumentos es un reto en sí con el resultado de que la
rapidez, productividad y flexibilidad del técnico de campo de RF
pueden verse seriamente comprometidas.
Ante esta lista creciente de problemas potenciales y la escasez de
ingenieros y técnicos de campo expertos en RF se requiere una solución
de test integrada que minimice el número de instrumentos de test
independientes necesarios y que haga posible de forma rápida, precisa
y fácil un número de medidas clave.
El analizador RF de mano FieldFox de Agilent Technologies ha sido
desarrollado para cubrir la necesidad citada aportando una solución
integrada para instalación y mantenimiento de redes inalámbricas.
Comprobación de cable y antena
La comprobación del cable se requiere para detectar las imperfecciones
o perturbaciones que causan reflexión de energía incidente en toda la
longitud del mismo. La detección también se tiene para incluir
medidas de distancia a fallo (DTF, Distance to Fault) para permitir
identificación precisa de la posición al fallo. Las perturbaciones en
la longitud del cable pueden formarse por una pequeña abolladura o un
cambio en el diámetro del cable. Efectos periódicos en el cable pueden
ser causados a menudo durante el proceso de fabricación, por ejemplo
por una rueda de arrastre con un defecto en el rodamiento. Los cables
también pueden contener uno o más defectos discretos, por ejemplo,
debidos a un conductor doblado o dañado, dieléctrico contaminado, un
mal corte o un conector malo.
El desacoplo originado por fallos o imperfecciones será a su vez causa
de reflexiones. Las reflexiones a partir de imperfecciones
individuales se resumen en que pueden ser medidas como pérdidas de
cable o pérdidas de retorno. Con fallos periódicos la energía
reflejada puede aparecer en la medida de pérdidas como un pico de
reflexión a una frecuencia correspondiente al espaciado de las
imperfecciones. El espaciado entre imperfecciones periódicas es una
media de la longitud de onda del pico de reflexión.
Las técnicas de test de cable incluyen medidas de pérdidas (pérdidas
de retorno, pérdidas de inserción) y medidas de transmisión (por
ejemplo VSWR). Las medidas de pérdidas de retorno son expresadas en
dB, recordando que son 0dB en circuito abierto o cortocircuito y
típicamente de 40 a 60dB cuando se mide bajo condición de carga. Con
pruebas de transmisión la señal transmitida y reflejada se combinan
para crear una onda estacionaria. Los voltajes de los picos y senos de
la onda estacionaria son medidos y expresados en términos de razón de
ondas estacionarias de tensión (VSWR, Voltage Standing Wave Ratio). En
ausencia de reflexiones, por ejemplo, un sistema de transmisión
perfecto, VSWR tiene valor unidad. Con reflexiones altas el valor de
VSWR se incrementará hasta el punto donde las reflexiones se hagan
inaceptables.
El analizador de RF Agilent FieldFox incluye capacidades de pruebas de
cable comprensibles. El instrumento puede ser usado para prueba de
antenas, cables, filtros y amplificadores con el propósito de realizar
medidas de pérdidas de retorno, VSWR, pérdidas de
inserción/transmisión, pérdidas de cable en un puerto y DTF. Las
medidas de pérdida de retorno y DTF pueden hacerse al mismo tiempo lo
que ayuda a establecer una correlación de la degradación del sistema
global con fallos específicos en el sistema de cable y antena.
Una característica clave del FieldFox es QuickCal, un sistema de
calibración incorporado, que permite al usuario calibrar el tester
cable/antena sin tener que llevar al campo un kit de calibración. Esto
simplifica el test de cable y antena, asegura precisión y
repetitividad en el punto de medida y mejora productividad. QuickCal
corrige el error de deriva causado por los cambios de temperatura
durante la operación del instrumento. FieldFox está también listo para
calibración en el puerto de test de cable y antena nada más conectar.
Medidas de RF
Para identificar las causas de problemas potenciales de RF dentro de
un sitio de celda se requiere un arsenal de instrumentos de prueba de
RF. Al integrar todas las herramientas clave de test de RF en un mismo
dispositivo, el analizador RF Agilent FieldFox proporciona una
herramienta integrada para el ingeniero de campo de RF.
Analizador de espectro
FieldFox incorpora como opción un analizador de espectro que cubre un
margen de frecuencia de 100 kHz hasta 6 GHz. Un scan rápido de
espectro detecta interferencias y captura burst de RF para medir
señales intermitentes. Presenta cuatro trazas al mismo tiempo y
permite al usuario elegir diferentes modos de detección.
Medidor de potencia con sensor de potencia USB
FieldFox puede conectar con el sensor de potencia Agilent U2000 Series
USB para realizar medidas de potencia de RF/microondas hasta 24 GHz.
Proporciona medidas de potencia media real con un elevado rango
dinámico desde -60 dBm hasta +20 dBm (dependiendo del sensor). El
sensor tiene una función auto-cero, sin necesidad de calibración
externa.
Analizador de redes
FieldFox tiene un modo opcional de analizador de redes que proporciona
medidas de analizador de redes vectorial tal como magnitud y fase S11,
magnitud S11, y carta de Smith en display.
La velocidad de barrido del FieldFox reduce el denominado tiempo de
resolución de problemas con tiempos de prueba por encima del 50 por
ciento más rápidos. Esto permite a los ingenieros de RF abordar redes
inalámbricas cada vez más complejas en menos tiempo, mejorando de
forma radical la productividad. Gracias a sus 1001 puntos de
resolución y excelente rango dinámico es posible una rápida
localización de fallos.
Marbelis Moreno
EES
Seccion:02
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