Note d’application

Le déploiement de systèmes « Fibre jusqu’à l’antenne » (Fiber To The Antenna, FTTA) est à l’origine de difficultés sans précédents, en ce qui concerne le déploiement, la gestion, et la recherche de panne des réseaux sans fil. Selon certaines mesures, pour résoudre des problèmes les fournisseurs de service réalisent des opérations d’ascensions de pylônes supplémentaires de l’ordre de 20 %. Ces redéploiements entraînent des retards excessifs et sont souvent à l’origine de coûts d’envoi d’équipe de maintenance supérieurs à 2 100 €. Cette note d’application traite des difficultés posées par les systèmes FTTA et de la façon dont une approche structurée de tests, utilisant une liaison CPRI avec émulation de l’unité de bande de base, peut contribuer à réduire les interventions sur pylônes, améliorer les délais d’activation et réduire les charges d’exploitation.

Sur les réseaux FTTA modernes, divers aspects, allant de l’infrastructure de fibre optique aux équipements défectueux en passant par les sous-systèmes de câbles coaxiaux/antennes et l’environnement RF, sont susceptibles d’être affectés par des problèmes. Pour les opérateurs, le principal défi est lié à la visibilité. Pour identifier ces problèmes, ils doivent généralement envoyer une équipe tierce spécialisée qui grimpera sur les pylônes pour commencer le processus de recherche de panne. Les fournisseurs d’accès recherchent des moyens efficaces pour déployer des antennes-relais et réduire le temps moyen de réparation (Mean repair time, MTTR).

Défis liés au déploiement de systèmes FTTA Les architectures FTTA utilisent une unité de bande de base installée au pied du pylône et connectée par fibre optique à la tête radio distante (RRH) au sommet. Au sommet du pylône, l’unité radio distante est connectée aux antennes par le biais d’un câble coaxial.

Figure 1. Étapes typiques du déploiement d’une antenne-relais

Simplifier le déploiement et la maintenance d’un réseau FTTA et corriger les pannesÉmulation d’unité de bande de base (BBU) à l’aide de CellAdvisor™ ou de MTS

2 Simplifier le déploiement et la maintenance d’un réseau FTTA et la recherche de panne

La procédure utilisée lors du déploiement typique d’un système FTTA pour antenne-relais est la suivante :

1. Le sous-traitant installe la fibre optique, les câbles coaxiaux, la tête radio distante et les antennes en haut du pylône. Les tests de câbles (inspection des connecteurs optiques, continuité de la fibre optique, mesures des réflexions, intermodulation passive [PIM]) sont effectués avant la recette.

2. Une fois les tests effectués avec succès, l’équipe d’intervention sur pylône quitte le site. La phase suivante consiste à installer l’unité de bande de base et à mettre l’antenne-relais en service. Ce processus intervient généralement plus tard.

3. Pendant ou après la mise en service, des problèmes qui n’auraient pas pu être détectés lors de la première phase de l’installation apparaissent.

En général, ces problèmes se manifestent dans les domaines suivants :

y Infrastructure coaxiale : câble interverti

y Antennes : équipement défectueux

y Sélection et performance du module SFP incorrects ou inappropriés

y Performances de l’équipement : défauts radio, mauvaises cartes d’interface de ligne, configuration de mise en service incorrecte, mauvaises versions logicielles

y Environnement RF : sources d’interférences extérieures, problèmes de bruit sur la liaison montante

y PIM : sources externes ou internes

Cas d’utilisation du CellAdvisor et du MTSLorsqu’ils disposent d’un instrument de test de VIAVI avec émulation d’unité de bande de base, les techniciens sont en mesure d’effectuer des tests plus étendus pendant le processus initial de construction. Ils peuvent ainsi identifier et isoler ces problèmes lors d’une seule visite sur site et n’ont pas besoin de revenir. En matière de tests, cette approche isole également les problèmes plus efficacement et contribue à en identifier l’origine, à savoir la fibre optique, les câbles coaxiaux, l’antenne, l’équipement radio, le module SFP ou les radiofréquences.

En outre, avec CellAdvisor ou MTS-5800, tous ces tests peuvent s’effectuer depuis la base du pylône, ce qui supprime les problèmes de sécurité associés aux ascensions de pylônes.

CellAdvisor et MTS avec émulation d’unité de bande de base s’utilisent principalement dans les cas suivants :

y Initialisation de la tête radio distante via l’interface CPRI de niveau 2

y Identification du module SFP

y Configuration de la tête radio distante

y Inclinaison de l’antenne (RET) et TOS

y Tests de PIM

y Identification des interférences

y Tests de la couverture et de la qualité du signal du système DAS numérique

y Vérification de la performance de la tête radio distante

y Vérification de LTE par liaison radio (CellAdvisor uniquement)

Figure 2. Défis habituellement associés aux systèmes FTTA

En général, la recherche des pannes associées à ces problèmes implique d’envoyer une équipe d’intervention sur pylône, ce qui est onéreux.

3 Simplifier le déploiement et la maintenance d’un réseau FTTA et la recherche de panne

Initialisation de la tête radio distante via le niveau 2 de l’interface CPRIVérifiez la mise en service et l’initialisation de la tête radio distante au sommet d’un pylône.

y Applications : initialisez une tête radio distante et mesurez des paramètres de CPRI de base tels que la séquence de démarrage de l’initialisation, le type de canal de contrôle et gestion (rapide ou HDLC), l’ID de protocole, le débit de ligne (fréquences Rx)

y Principaux avantages : les techniciens vérifient le fonctionnement de base du port CPRI, la mise en œuvre et l’initialisation de la tête radio distante depuis la base du pylône

Figure 3. Vérification de la mise en œuvre et initialisation de la tête radio distante

Sondage de la tête radio distante/identification du module SFPDemandez des informations de performance et de configuration à un module SFP dans la tête radio distante au sommet d’un pylône.

y Applications : procédez à la résolution des problèmes en récupérant des informations sur la tête radio distante via la liaison CPRI en cours de test

y Informations récupérées :

− Informations sur le module SFP : assurez-vous que le module SFP correct est installé à l’aide de son numéro de série et de son numéro de modèle

− ID de port CPRI : assurez-vous que la fibre optique est routée vers le port approprié, notamment lorsque plusieurs têtes radio distantes sont connectées en chaîne

− Mode du port : vérifiez que les paramètres de maître/esclave du port CPRI en cours de test sont corrects

Figure 4. Demande d’informations de performance et de configuration à un module SFP dans la tête radio distante

4 Simplifier le déploiement et la maintenance d’un réseau FTTA et la recherche de panne

Inclinaison de l’antenne (RET) et TOSVérifiez que l’antenne est correctement installée, isolez les bruits de RF et vérifiez les résultats de TOS.

y Applications : récupérez les paramètres d’inclinaison de l’antenne de la liaison CPRI en cours de test, modifiez l’inclinaison de l’antenne pendant la mesure du bruit et les interférences sur le spectre de la liaison montante, récupérez les relevés de TOS mesurés par la tête radio distante (CellAdvisor uniquement)

y Principaux avantages : vérification et modifications précises de l’inclinaison électrique de l’antenne ; isolation/atténuation du bruit ou des interférences de RF ; détermination de l’état de l’antenne et du système de ligne d’alimentation en mesurant le TOS

Figure 6. Vérification des informations sur l’antenne

Sondage/configuration de la tête radio distanteDemandez des informations de performance et de configuration à la tête radio distante au sommet d’un pylône.

y Applications : procédez à la résolution des problèmes en récupérant des informations sur la tête radio distante via la liaison CPRI en cours de test

y Informations récupérées :

− Numéro de série de la tête radio distante : récupérez des informations sur la tête radio distante présentant un intérêt pour la gestion du stock, des informations sur la garantie et la confirmation que l’équipement est approprié

− Attributs de description de la tête radio distante : validez la configuration de la tête radio distante et les informations sur le fournisseur

− Configuration opérateur : récupérez des informations sur la technologie, la fréquence de liaison montante/liaison descendante, la puissance de la liaison descendante et les résultats de bruit de la tête radio distante

− Version du logiciel : assurez-vous que le logiciel correct est installé sur la tête radio distante

Figure 5. Demande d’informations de configuration à la tête radio distante

5 Simplifier le déploiement et la maintenance d’un réseau FTTA et la recherche de panne

Tests de PIMTestez les intermodulations passives au sommet d’un pylône en utilisant la puissance maximale de Tx de RF (OCNS).

y Application : la production d’un signal LTE à l’aide de CellAdvisor à la base du pylône permet à une tête radio distante de transmettre à la puissance maximale (OCNS) ; la mesure de la liaison montante RFoCPRI facilite la détection des conditions d’intermodulation passive pour l’ensemble du système

y Principaux avantages : les techniciens radio détectent les conditions d’intermodulation passive avant l’installation de l’unité de bande de base

Figure 7. Tests PIM au sommet d’un pylône

Identification des interférencesDifférenciez les sources d’interférences externes (macro) des sources d’interférences internes (antenne-relais).

y Application : la fonctionnalité de double spectrogramme de CellAdvisor facilite l’identification des problèmes d’interférences (dans le cas d’interférences externes, les anomalies sont remarquées sur les deux voies d’antenne, alors qu’une anomalie due à une interférence interne apparait uniquement sur la voie d’une des antennes)

y Principal avantage : les techniciens radio et groupes de travail peuvent isoler et résoudre les problèmes rapidement et de façon rentable

Figure 8. Détection des conditions de PIM

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Tests de la couverture et de la qualité du signal du système DAS numérique La mise en service d’un système DAS nécessite de valider la voie de la liaison descendante. Dans un déploiement de système DAS classique, un générateur de signal RF au niveau de la tête mesure la qualité du signal RF sur la liaison hertzienne sur le site. Cependant, dans le cas d’un système DAS numérique, un signal RFoFiber™ est nécessaire pour tester la qualité du signal. La fonction de générateur de signal de liaison descendante RFoFiber permet à un appareil CellAdvisor de produire une onde continue ou un signal à large bande compatible avec les spécifications e-TM.

y Application : production d’un signal LTE RFoCPRI™ envoyé à la tête radio distante. La production de ce signal RF LTE standard depuis la tête radio distante permet à un ingénieur en RF d’effectuer des mesures précises de la puissance et de la qualité du signal (EVM) sur le site

y Principal avantage : la liaison de transmission de RF possède la couverture (niveau de puissance) et la qualité de signal attendues, ce qui est particulièrement utile

dans les applications DAS

Figure 9. Tests de la couverture et de la qualité du signal du système DAS

Vérification de la performance de la tête radio distanteIl arrive souvent que des techniciens radio installent la tête radio distante au sommet d’un pylône et ne découvrent qu’alors qu’il y a une défaillance dans son fonctionnement. C’est une cause de travail supplémentaire et le processus de déploiement s’en trouve retardé. S’il n’est pas possible de correctement tester la tête radio distante, cette dernière peut être identifiée à tort comme étant la cause d’un problème de performance de l’antenne-relais et être renvoyée. L’usine détermine ensuite que la tête radio distante est parfaitement opérationnelle et le fournisseur de services se voit facturer des frais inutiles.

y Application : CellAdvisor génère/reçoit un signal LTE sur l’interface RFoCPRI, l’envoie vers la tête radio distante qui le transmet sur les interfaces coaxiales

y Principal avantage : les techniciens peuvent vérifier le fonctionnement et la performance de la tête radio distante avant l’installation au sommet du pylône. La validation de la tête radio distante contribue également à réduire les renvois inutiles de la RRH à l’usine

Figure 10. Tests de transmission (Tx) et de réception (Rx)

7 Simplifier le déploiement et la maintenance d’un réseau FTTA et la recherche de panne

Vérification radio de la technologie LTEIl est impératif, pour toute équipe chargée des opérations d’un fournisseur de services, de s’assurer que l’infrastructure FTTA, la tête radio distante, les antennes et les câbles coaxiaux sont tous correctement installés et de valider le déploiement de l’antenne-relais de bout en bout avant l’installation de l’unité de bande de base. Il leur est ainsi possible de réduire le délai de mise sur le marché et les charges d’exploitation. Il est facile d’effectuer ces tests depuis le sol lorsque l’on utilise deux appareils CellAdvisor et leurs fonctionnalités d’émulation d’unité de bande de base.

y Application : les appareils CellAdvisor à la base du pylône produisent un signal numérique sur l’interface RFoCPRI, par l’intermédiaire de l’infrastructure FTTA, à destination de la tête radio distante pour transmettre un signal LTE sur la liaison descendante RF ; un autre appareil CellAdvisor mesure la qualité du signal RF (EVM), la RSRP et la PCI

y Principal avantage : tests de bout en bout de l’environnement RF macro, de l’infrastructure FTTA et de l’équipement radio depuis le sol

Figure 11. Vérification LTE depuis le sol

ConclusionLes modèles traditionnels d’installation d’antennes-relais et de recherche de panne ne sont pas suffisamment évolutifs pour satisfaire les besoins croissants en couverture et en capacité des utilisateurs finaux. Avec les anciennes approches, le problème est en partie lié au fait que les composants du système ne sont pas tous présents lors des processus d’installation et de construction. Ce processus fragmenté limite la visibilité sur des problèmes importants qui peuvent exister. Constituer des équipes d’entretien, les faire retourner sur site et procéder à la recherche des pannes coûte des millions de dollars aux fournisseurs de services et leur fait perdre un temps considérable.

Un modèle de test plus rigoureux et complet est indispensable pour identifier et résoudre les problèmes à un stade précoce du processus de déploiement d’une antenne-relais. L’utilisation des tests d’émulation de tête radio distante rendus possibles par CellAdvisor et MTS lors des processus de clôture réduit les coûts de déploiement, accélère la construction du réseau et limite les charges d’exploitation.

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