La rete radiomobile di quarta generazione LTE adotta un meccanismo di trasmissione che sfrutta ancor più che in passato meccanismi di retroazione sofisticati tra terminale mobile e stazione radio base.

Ciò obbliga il progettista del livello fisico a radiofrequenza a occuparsi anche del protocollo di segnalazione a livello MAC (Medium Access Control). Risultato: l'analizzatore di spettro o l'analizzatore di segnali vettoriale da soli non bastano più per verificare il comportamento di un circuito di ricetrasmissione LTE.

Infatti, nei sistemi LTE a livello fisico si utilizzano almeno sei anelli di controllo reazionati. Terminale mobile e stazione base collaborano cercando di ottimizzare potenza, temporizzazione, modulazione, di ti trasmissione e meccanismi di ritrasmissione in caso di errore separatemente per le due direzioni del collegamento.

Le informazioni necessarie a gestire tali anelli di controllo reazionati sono contenute in speciali pacchetti trasmessi dalla stazione base al terminale quando viene instaurato il collegamento, va vengono costantamente aggiornati per tutta la durata del collegamento.

Di conseguenza, per valutare se il ricetrasmettitore che è realizzato stia funzionando correttamente, non basta osservare un segnale campione emesso, ma bisogna anche tener conto dei 'comandi' che arrivano dalla stazione base.

Analizzatore di collegamenti wireless

Per facilitare il compito dei progettisti che devono verificare un ricetrasmettitore LTE servono strumenti che aiutino a correlare in tempo reale le informazioni a radiofrequenza con quelle logiche del protocollo che comanda le diverse ottimizzazioni gestite dalla stazione base base in funzione delle condizioni radioelettriche e di traffico nella cella.

Un esempio di tale analizzatore di nuova generazione è il prodotto 89600 WLA (Wireless Link Analyzer) proposto da Agilent, un software complementare al ben noto pacchetto per l'analisi dei segnali vettoriali VSA.

L'idea di fondo della soluzione proposta da Agilent è affiancare l'analisi vettoriale (eseguita da VSA) sul segnale fisico con l'analisi di protocollo (eseguita da WLA) a livello MAC contestualizzandola nel comportamento che dovrebbe avare un ricetrasmettitore LTE.

Ad esempio, non basta sapere che il segnale emesso da un terminale mobile sia di 1 W. Il segnale potrebbe essere corretto oppure no, dipende da che cosa aveva 'comandato' la stazione base nell'ultima serie di informazioni inviate a livello di protocollo MAC.

Il pacchetto WLA di Agilent adotta un approccio basato sulle immagini per cercare di superare la difficoltà intrinseca di interpretare le informazioni rilevanti in un sistema così complesso qual è LTE. L'obiettivo è di attrarre l'attenzione dei tecnici RF, raramente avvezzi ai dettagli specifici dei protocolli di segnalazione, sulle eventuali condizioni anomale. Le tracce relative al protocollo e alla demodulazione dei segnali visici vengono sincronizzate e codificate con colori coerenti.

Misure dinamiche

A causa dei vari meccanismi di retroazione e della numerosità dei parametri di configurazione del collegamento LTE, diventano sempre più importanti le misure dinamiche, anche quando lo scopo e 'solo' quello di verificare il corretto funzionamento di un segnale RF. Di nuovo, non è possibile sorvolare sui protocolli e va seguito il comportamento nel tempo del segnale di interesse.

Ad esempio, il sistema LTE è progettato per funzionare bene anche con livelli relativamente elevati di pacchetti errati, ricorrendo a più processi di ritrasmissione a bassa latenza noti come richieste di ripetiziane automatica ibride o HARQ (hybrid automatic repeat request). Se il sistema funziona correttamente, il processo di controllo procede ciclicamente senza alcun intervento particolare.

Con l'analizzatore Agilent 89600 WLA è possibile valutare immediatamente l'evoluzione dei processi di ritrasmissione HARQ, come illustrato nella figura a lato, che mostra i dati trasferiti sul collegamento per processo HARQ su un'asse dei tempi che riporta il numero di trama (frame). Il segnale misurato appariva buono, ma le varie linee che rappresentano i diversi processo HARQ e le deviazioni che si notano in alcune di esse indicano la presenza di problemi che devono essere approfonditi.

Misure e analisi di questo tipo sono anche molto importanti per ottenere le certificazioni di conformità o per valutare il comportamento del sistema in varie condizioni operative di propagazione radioelettrica, per verificare che il comportamento atteso del dispositivo in condizioni dinamiche sia veramente quello progettato.