R&S®CMWcards vereinfacht die Verifizierung Ihres Entwurfs zur NB-IoT-OTDOA-Positionsbestimmung

R&S®CMWcards ist eine intuitive und benutzerfreundliche Softwareanwendung, mit der die Verifizierung Ihres Entwurfs zur NB-IoT-OTDOA-Positionsbestimmung so einfach wie nie zuvor wird.

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Das OTDOA-Verfahren und seine Vorteile

Mit 3GPP Release 14 wird NB-IoT weiter verbessert, um die User Experience zu erweitern. Observed Time Difference of Arrival (OTDOA) ist ein Downlink-basiertes Verfahren zur Positionsbestimmung, das durch das 3GPP als eines der NB-IoT-Verfahren zur Positionsbestimmung beschrieben ist, um die Positionsgenauigkeit zu steigern. Es nutzt benachbarte Zellen, um eine beobachtete Ankunftszeitdifferenz in Bezug auf die Serving Cell abzuleiten.

Abhängig davon, welches Positionsbestimmungsverfahren konfiguriert ist, entweder UE Based oder UE Assisted, misst und bestimmt das NB-IoT-Gerät die Position (UE Based) oder es sendet die Messung an das Netzwerk zur Positionsbestimmung (UE Assisted). Mit dem OTDOA-Verfahren kann man eine Positionsgenauigkeit von weniger als 50 m erreichen.

NB-IoT-Geräte mit dieser Funktionalität zur Positionsbestimmung ermöglichen viele neue Produkte und Dienste, beispielsweise Wearables, intelligente Fahrräder, Nachverfolgung von Vermögensgegenständen oder Haustieren und Überwachung der Umwelt.

Ihre Anforderung

Betrachten wir einen typischen Anwendungsfall für die NB-IoT-Positionsbestimmung. Ein mit einem NB-IoT-Modul ausgestattetes Fahrrad einer Fahrradverleihfirma bewegt sich in der dicht bevölkerten Innenstadt von Tokio. Während der Fahrt beobachtet das Gerät sicherlich unterschiedliche Leistungspegel. Zudem verändert sich die beobachtete Ankunftszeitdifferenz von unterschiedlichen Zellen dynamisch aufgrund der sich ändernden Entfernungen zu den Zellen. Die Position des Fahrrads wird auf Basis des OTDOA-Positionsbestimmungsverfahrens gemessen und berechnet. Diese Positionsinformationen werden an den Firmenserver übertragen, um deren Wirtschaftsgüter nachzuverfolgen.

Aus Sicht des Geräts müssen folgende Tests in Erwägung gezogen werden:

  • Messung der Zeitdifferenzen zwischen empfangenen Positionssignalen von mehreren Zellen und einer Referenzzelle in Kombination mit Assistenzdaten aus dem Netz
  • Meldung der Messung vom Gerät an das Netz
  • Genauigkeit der Positionsinformationen auf Basis des OTDOA-Positionsbestimmungsverfahrens

Lösung von Rohde & Schwarz

Gibt es einen Weg, diese Testaspekte unter verschiedenen Netzinstallationsszenarien in einer reproduzierbaren, deterministischen Laborumgebung zu verifizieren und zu bemessen, während der Aufwand für die Entwicklung der Testskripte auf ein Minimum begrenzt wird? Die Antwort lautet „Ja“. R&S®CMWcards ist die passende Lösung, um solche Testherausforderungen zu meistern.

R&S®CMWcards ist ein grafisches Werkzeug zur Erzeugung von Testskripten, das auf dem R&S®CMW500 Wideband Radio Communication Tester zum Einsatz kommt. Es sind keine Programmierkenntnisse erforderlich. Indem man einfach eine Hand voll Karten zusammenlegt, können Sie verschiedene Signalisierungs-Testskripte erzeugen, um NB-IoT-Zellen zu simulieren und das Protokollverhalten Ihres Geräts zu verifizieren. Jede Karte enthält vordefinierte Protokollprozeduren, verfügt jedoch über die Flexibilität, mit der jeder Anwender die Signalisierungsparameter anpassen kann. Die integrierte Funktionalität zur Fehlerprüfung einer jeden Karte stellt die Konformität des Signalisierungsflusses sicher.

Der typische, oben genannte Anwendungsfall zur NB-IoT-OTDOA-Positionsbestimmung lässt sich verifizieren, indem man einfach ein Testskript in R&S®CMWcards wie oben gezeigt erzeugt. Im Präambelteil des Testskripts wird eine Umgebung mit vier Zellen für das NB-IoT-Gerät eingerichtet und aktiviert. Während der Zelleneinrichtungsphase wird die Zeitdifferenz der Zelle simuliert, um die Basis für das OTDOA-Positionsbestimmungsverfahren zu schaffen. Im Hauptteil des Testskripts wird die Zellen-Sendeleistung eingestellt, um das NB-IoT-Gerät in einem dynamischen Bewegungsszenario zu simulieren. Die Prozedur zur Geräteregistrierung ist in der Karte „Registration“ gekapselt. Die standortbezogenen Dienste werden anschließend in der Karte „Start LBS“ konfiguriert, die das Positionsbestimmungsverfahren (in diesem Fall OTDOA) sowie Standortszenarien (z. B. Tokyo) enthält.

Die Modi zur Positionsbestimmung (UE Based oder UE Assisted) und die Positionsbestimmungsprozedur (User Plane oder Control Plane) sind in der Karte „Location Verification“ spezifiziert, in der die Genauigkeit der Positionsinformationen schließlich mit einem Urteil verifiziert wird.

Typisches Beispiel eines Testskripts zur NB-IoT-OTDOA-Positionsbestimmung
Typisches Beispiel eines Testskripts zur NB-IoT-OTDOA-Positionsbestimmung

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