Analizatory sygnałów RTSA

Alternatywnym rozwiązaniem są analizatory widma nowej generacji z badaniem w czasie rzeczywistym - RTSA (Real Time Spectrum Analyzers), których architektura różni się w istotny sposób od analizatorów konwencjonalnych. Te analizatory mają zdolność wychwytywania radiokomunikacyjnych sygnałów ciągłych i nieciągłych oraz sygnałów rozłożonych przypadkowo w czasie. W analizatorach widma działających w czasie rzeczywistym przyjęto inną technikę zdejmowania charakterystyki widmowej. Zamiast rejestrować chwilową wartość sygnału o jednej tylko częstotliwości, wychwytuje się (w ustalonej i programowanej ramce czasowej np. 20 mikrosekund) wartości sygnału jednocześnie dla całego bloku częstotliwości za pomocą wielu ramek jednocześnie. Ramki 20-mikrosekundowe są cyklicznie powtarzane, a w każdej z nich następuje pełna akwizycja danych badanego widma. Pomiaru dokonuje się w sposób ciągły (nie czekając na wybiórczy wybór kolejnych częstotliwości), a więc bez utraty nieoczekiwanych zdarzeń pojawiających się w badanym przebiegu.

O ile w analizatorze z przemiataniem częstotliwości wystarczy jeden filtr częstotliwości, o tyle w analizatorach RTSA trzeba stosować kilkaset połączonych równolegle (ok. 800 niezależnych filtrów). W praktyce zamiast wielkiej liczby filtrów stosuje się w analizatorach widma czasu rzeczywistego analityczną metodę szybkiego przekształcenia Fouriera - FFT (Fast Fourier Translation). Analizator czasu rzeczywistego wychwytuje więc wartości sygnału od razu dla całego zadanego okna badanych częstotliwości, a następnie powtarza i rejestruje wielokrotnie wartości dla tych samych częstotliwości - w trakcie całego cyklu pomiarowego. W rezultacie uzyskuje się bieżące wartości mierzonego widma dowolnych przebiegów, również tak skomplikowanych jak wiązki sygnału szerokopasmowego z wielodostępem kodowym WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), będącego podstawą cyfrowych systemów komunikacji ruchowej 3G.

W wektorowych analizatorach klasy RTSA (Tektronix) można wyświetlać obrazy "nakładkowo" poprzez ekspozycję wielu wykresów zmian amplitudy w funkcji częstotliwości. W miarę nakładania się kolejnych przebiegów można w perspektywie obejrzeć zachodzące w czasie zmiany, podczas gdy kolejne przebiegi są nadal uaktualniane w czasie rzeczywistym - dzięki czemu jest możliwa identyfikacja zmian amplitudy sygnału w interesujących przedziałach czasu i częstotliwości. Zarejestrowane w ten sposób dane można poddawać późniejszej analizie, z uwzględnieniem wybranych parametrów pomiarowych. Jednym z elementów analizy jest tryb dokładnej pracy (zoom), w którym - korzystając z zebranych w pamięci danych - można powiększać obraz zdarzeń zaistniałych w określonej ramce akwizycji (a więc w pewnym bloku częstotliwości). W trybie zoom można uzyskiwać powiększanie fragmentu do 1000 razy.

Ciągła metoda zbierania parametrów widma w pełnym zakresie częstotliwości za pomocą analizatorów RTSA daje większe możliwości ekspozycji uzyskanej charakterystyki niż w analizatorach konwencjonalnych, o dwuwymiarowej zależności amplitudy w funkcji częstotliwości. W celu dodatkowego zobrazowania zachowania się widma częstotliwościowego w skali czasu lepiej posługiwać się spektrogramem trójwymiarowym. Analizując taki spektrogram, można jednym rzutem oka wychwycić interesujące szczegóły mierzonego widma, gdyż zawiera on informację trójwymiarową: częstotliwość (oś X), czas (oś Y) i amplitudę (oś Z).

Testowanie infrastruktury GPRS

Typowa sieć komórkowa GSM jest zbudowana z wielu elementów podlegających testowaniu: systemu stacji bazowych BSS (Base Station System) składającego się ze stacji nadawczo-odbiorczych BTS (Base Transceiver Stations) i sterowników stacji bazowych BSC (Base Station Controler), a także centrali komutacyjnej telefonii komórkowej MSC (Mobile Switching Centre), rejestru stacji obcych VLR (Visitor Location Register), rejestru stacji własnych HLR (Home Location Register) oraz rejestru identyfikacji sprzętu EIR (Equipment Identity Register). Całkowicie odrębnym problemem testowym jest badanie sprawności sieci sygnalizacyjnej, która jak wiadomo jest nerwem działania całego systemu komórkowego. Wprawdzie system GSM funkcjonuje jako sieć z komutacją łączy, jednakże sygnalizacja w sieci współpracuje z zewnętrznymi sieciami sygnalizacyjnymi SS7 (System Sygnalizacji nr 7) lub innymi publicznymi sieciami telefonii komórkowej PLMN (Public Land Mobile Network), wykorzystując przekaz pakietowy. Taki rodzaj komunikacji wymaga stosowania odmiennych procedur testowych.

Doposażenie istniejącej sieci GSM w technologię pakietową GPRS (General Packet Radio Service) wymaga utworzenia nowej podsieci nakładkowej, która wykorzystuje niektóre elementy systemu GSM. Jest ona wyposażona we wspólny system BSS, rozszerzony o moduł sterowania pakietami PCU (Packet Control Unit), węzły obsługi SGSN (Serving GPRS Support Nodes) oraz węzły bramowe GGSN (Gateway GPRS Support Nodes). W tym sposobie przekazu stosuje się technologię przełączania pakietów, integrującą z innymi systemami komórkowymi GPRS lub sieciami pakietowymi, takimi jak Internet, Ethernet, FR czy X.25.