Mediciones Básicas en
GSM/GPRS/EGPRS con el Equipo 8960
Wireless Communications Test Set - 8960
Versión 1.05
Mediciones Básicas para GSM/GPRS/EGPRS 2 [email protected]
Mediciones en GSM/GPRS/EGPRS con el Equipo 8960
OBJETIVOS
Aprenderá a configurar el 8960 (E5515C) para realizar mediciones de un celular en las
tecnologías GSM/GPRS/EGPRS
Realizar pruebas en la modalidad de “Voice” y “Loopback”
Identificar las pruebas básicas que se realizan a un celular en GSM/GRPS/EGPRS.
MATERIAL
Equipo prueba de comunicaciones inalámbrica para estándares celulares 8960 (E5515C).
Teléfono celular en tecnología GSM/GPRS/EGPRS.
Cable de RF para el 8960 (conector N-macho) y celular o una caja de aislamiento
electromagnético con antena para bandas celulares (Shielded Box).
ANTECEDENTES
En los inicios de la telefonía móvil diferentes países contaban con diversos sistemas analógicos de telefonía
celular, como lo fueron AMPS (Advance Mobile Phone Service) en América, NMT (Nordic Mobile Telephone) en
Escandinavia, TACS (Total Access Communication System) en Gran Bretaña, C-Netz en Alemania, entre otros; los
cuales son considerados la 1era
generación (1G) de telefonía celular. Más adelante parte de las empresas que
desarrollaron estos primeros estándares, así como nuevas, se agruparon y crearon estándares digitales de segunda
generación 2G, entre ellos se encuentra GSM (Global System for Mobile Communication), el cual además de ser un
sistema 100% digital, emplea un tipo de acceso múltiple por división de tiempo TDMA, modulación GMSK y un
esquema de salto de frecuencia. Para la variante GPRS y EGPRS, consideradas generación 2.5 (2.5G) se pasa de un
esquema de conmutación de circuitos, como lo es GSM, a conmutación de paquetes, como lo es GPRS; para el caso
de EGPRS se emplea conmutación de paquetes con un esquema de modulación 8PSK a diferencia de GSM que es
GMSK. Estas dos modificaciones (GPRS/EGPRS) permiten tener tasas de transmisión superiores a GSM.
PROCEDIMIENTO
1. Conecte el teléfono celular con su respectiva “Test Sim Card” al equipo 8960 (E5515C), ya sea
por conector de RF o por caja de asilamiento electromagnético (Shielded Box) como se muestra
en la figura 1. Para insertar los valores de atenuación, ya sea para el cable o para la caja de
asilamiento electromagnético, revise el procedimiento del apéndice A y B de este material
(recomendamos que este procedimiento lo haga al final de la práctica y usar una estimación
para la atenuación).
Figura 1.- Conexión del celular al 8960 por cable de coaxial.
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2. Encienda el equipo o realice una re-inicialización presionando de manera consecutiva la
tecla SHIFT seguida por PRESET .
3. En el 8960 verifique que tenga seleccionado el modo “Fast Switch Test App”, presionando la
tecla SYSTEM CONFIG , esto le permitirá tener precargada varías de las tecnologías para ser
seleccionadas de manera más ágil (ver figura 2)
Figura 2.- Pantalla del 8960 con la opción “Fast Switch Test App”.
4. En caso que no esté la opción “Fast Switch Test App” y desee habilitarla para pre-cargar esta
personalidad, presione la tecla SYSTEM CONFIG , en seguida Application Selection , elija
la opción Application Switch y con la perilla seleccione “Fast Switch Test App” como se
muestra en la figura 3. Esta acción re-inicializara el instrumento y tomará un par de minutos
tenerlo listo para realizar pruebas.
Figura 3.- Personalidad de “Fast Switch Test App” en el 8960.
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5. En esta práctica estaremos realizando pruebas en el modo señalizado “Signaling Mode”, donde el
8960 simularía una Radio Base (BTS), con la variante que el 8960 nos proporcionaría los
parámetros de Transmisión Tx/ Recepción Rx del celular.
6. Los parámetros de configuración que usaremos para generar una llamada se muestran en la tabla
I, los cuales se introducirán más adelante.
Parámetro Dato Comentario
Banda de Trabajo 850 Espectro de frecuencias de 824 a 849 MHz y 869 a 894 MHz
Mobile Country Code
(MCC) 001
Número correspondiente al país del operador de servicio o el que
tenga la SIMCard de prueba (Test SimCard).
Mobile Network
Code (MNC) 01
Número del operador de servicio, puede consultarlo en:
http://en.wikipedia.org/wiki/Mobile_Network_Code
Canal de Control
BCCH 150 Puede elegir otro canal de control valido para el celular
Canal de Tráfico 160 O elegir otro canal dentro de la banda 850
Potencia de
Transmisión -65 dB Esta potencia que emplearemos como potencia de la radio base
Tabla I.- Parámetros de configuración en el 8960.
Mediciones en el estándar GSM
7. Para seleccionar el estándar GSM presione el botón SYSTEM CONFIG , seguido de la tecla F2
que corresponde a la función Format Switch y seleccione “GSM/GPRS” como se muestra en
la figura 4.
Figura 4.- Selección del estándar GSM/GPRS.
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8. A continuación en el área de menú “SCREENS”, presione CALL SETUP , en seguida la tecla
F1, que corresponde a Operating Mode y seleccione “Active Cell (GSM)”, ver figura 5. Con
esta operación se está seleccionado una red celular GSM en el 8960.
Figura 5.- Selección de GSM.
9. Los siguientes pasos serán configurar el canal de control “BCCH- Broadcast Control Cannel” y el
canal de trafico “TCH – Traffic Channel” con los datos de la tabla I.
10. Para configurar los datos del canal de control “BCCH” presione la tecla F7 que corresponde a la
función BCH Parameters , en seguida con las teclas de función F7 Cell Power , F8 Cell Band
y F9 Broadcast Chan inserte los valores correspondientes de la tabla I, ver figura 6. Al terminar
presione la tecla F12 Return .
Figura 6.- Configuración del canal de control BCCH.
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11. A continuación configuraremos los parámetros del canal de tráfico y el tipo de conexión. Presione
ahora la tecla F8, que corresponde a TCH Parameters , ya en este menú prosiga con la tecla F9
que corresponde a Traffic Channel y configure el canal de trafico a 160. Para el tipo de
conexión presione la tecla F2 Data Conn Type y elija “Auto” como se muestra en la figura 7.
Figura 7.- Configuración del canal de tráfico TCH y tipo de conexión.
Proceso de Registro y Llamada
12. Una vez configurado el canal de control BCCH y el de tráfico TCH, encienda el celular y espere a
que se haga el registro, en este caso observará en el celular los números 001-01 como número de
operador de servicio y que corresponden a la “Test SimCard”. En caso que no aparezcan estos
números verifique si el canal de control y/o la banda que se ha asignado en la configuración son
validos para este celular.
13. Para iniciar a hacer mediciones hay que generar una llamada, ya sea presionando tecla de función
F3 indicada como Originate Call o marcando cualquier número en el celular. Estando en modo
de llamada observará una pantalla como la mostrada en la figura 8 con un mensaje de
“Connected”.
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Figura 8.- Reporte de los datos del celular en el registro.
Mediciones en GSM
14. En la condición de llamada o “Connected”, podrá ver el número de identificación del celular
(IMEI=International Mobile Equipment Identit) y el de la SimCard (IMSI= International Mobile
Subscriber Identity), como se muestra en la figura 8. En esta modalidad es posible realizar
mediciones de trasmisión/recepción del celular (además podrá hablar en el celular y escuchare
con un retardo, es decir se encuentra en llamada “Echo”).
15. En el área de “Main Menus” (debajo de la pantalla) presione el botón Measurement Selection
y elija Power vs Time , esta función indica si la trama de Símbolos o “Burst” de datos se
encuentra dentro de la ranura de tiempo “Time Slot” (ver figura 9a), es posible ver gráficamente
el “Burst” de datos presionando la tecla F2 Change View y luego F3, que corresponde a la
función Graph , en este caso observará una gráfica como la que se muestra en la figura 9b,
donde además se indica el nivel de potencia transmitido por el celular.
Figura 9a.- Resultado de la medición “Power vs Time”. 9b.- Grafica del Burst de datos en la máscara.
16. A continuación modificaremos el nivel de control de potencia o “Power Control Level - PCL” o
“MS Tx Level”, que es el método de control de potencia, donde la Radio Base (BTS) le indica al
celular que está cerca o retirado, para incrementar (cuando está alejado) o disminuir (cuando está
cerca) el nivel de potencia de transmisión del celular. Para ello presione la tecla de función F8
que son los parámetros de configuración del canal de tráfico TCH Parameters , en seguida F10
que es la función MS Tx Level y varié de un nivel 5 al 19 (niveles validos para PCL en banda
850), Observe la variación de potencia de transmisión en el celular, ver figura 10a y 10b.
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Figura 10a.- Burst y potencia Tx con PCL de 5. 10b.- Burst y potencia Tx con PCL de 19.
17. La siguiente medición que realizaremos, para complementar a “Power vs Time”, será la de
potencia del Burst, así que presione nuevamente el botón Measurement Selection , elija
Transmit Power , en seguida presione la tecla F1 Transmit Power Setup e inserte el valor de 10
en la posición indicada como Multi-Measurement Count , ver figura 11, presione F6 Close
Menu y observe el valor promediado de potencia transmitida (Avg) y la desviación estándar
(SDev) ver figura 11.
Figura 11.- Medición de potencia transmitida promediada del “Burst” y desviación estándar.
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18. En esta parte modificaremos la potencia de trasmisión del celular a través del “Power Control
Level -PCL” para simular nuevamente que nos acercamos o alejamos de la Radio Base (BTS),
esto nos permitirá ver cómo se comporta el amplificador a valores bajos y máximos de potencia.
Siguiendo el procedimiento indicado en el punto 16 de este material modifique el valor de “PCL”
o “MS Tx Level” y llene la tabla II.
MS Tx Level (Power Control Level)
Burst Power (dBm) Desviación Estándar
5
8
11
14
17
19
Tabla II.- Potencia promediada del Burst en función del PCL.
19. La siguiente medición que haremos será Error de Frecuencia y Fase. Presione nuevamente el
botón Measurement Selection para elegir Phase & Frequency Error , en este caso le
aparecerá una nueva venta con el resultado numérico, Ver figura 12a. A continuación presiones
F2 Change View seguido por F2 Graph , con esta operación observará la fase por símbolo
como se muestra en la figura 12b.
Figura 12a.- Resultado de error de fase y frecuencia. 12b.- Resultado símbolo versus error.
20. A continuación presione el botón Measurement Selection y con la perilla seleccione
nuevamente la función Phase & Frequency Error , ahora presione el botón F4 Close
Measurement con la cual cerraremos esta medición.
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21. En esta misma ventana ahora seleccione Output RF Spectrum , que corresponde a la medición
de potencia en los canales adyacentes (Adjacent Channel Power – ACP), a continuación presione
el botón de funciones F1 ORFS Setup , en seguida la tecla F2 Modulation Frequencies ,
después el botón F1 All Offset On , con esta función estaremos activando las frecuencias
adyacentes (ver figura 13a); presione F6 Close Menu , nuevamente F6 Return . Procederemos
a visualizar esta medición de forma gráfica, así que presione F2 Change View , seguido por F3
Graph para tener la grafica de la figura 13b.
Figura 13a.- Mediciones numéricas de ACP. 13b.- Mediciones gráficas de ACP.
22. La última medición que realizaremos en GSM será “Bit Error Rate – BER”, presione nuevamente
el botón Measurement Selection , para elegir GSM Bit Error , notará en la bocina del celular
la transmisión de la secuencia de bit enviados del 8960 al celular. A continuación presione la
tecla de función F1 Bit Error Setup y con la perilla desplácese hasta la función Trigger Arm
para cambiarla de “Continuos” a “Single” (ver figura 14a), ahora presione el botón Start Single
y observará como transmite los bits y se detiene hasta alcanzar la cuenta de 10,000, ver figura
14b. Puede realizar mediciones continuas presionando el botón Continuous All .
Figura 14a.- Selección a modo “Single”. 14b.- Resultado de la medición BER.
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23. Si desea realizar un análisis más detallado de las mediciones de BER, proceda a realizar el
ejercicio I en la sección de EJERCICIOS Y PREGUNTAS.
24. Finalizaremos la llamada en GSM para proseguir con los siguientes estándares GPRS y EGPRS.
Simplemente cuelgue o presione el botón Call Setup y después F3 End Call .
Mediciones en el estándar GPRS
25. Conservando los valores de registro de la Tabla I, procederemos configurar al 8960 para una red
de GPRS.
26. Presione el botón Call Setup seguido de la tecla de función F1 Operating Mode y seleccione
el tipo de red a Active Cell (GPRS) , ver figura 15a.
Figura 15a.- Selección de red GPRS en el 8960. Figura 15b.- Configuración de ranuras.
27. El siguiente paso es configurar el número de ranuras que se emplearán para el enlace de subida
(Uplink) y para el de bajada (Downlink). Presione la tecla F9 PDTCH Parameters seguido del
botón F11 Multislot Config para seleccionar “2Down, 2Up” es decir dos ranuras (Time Slot)
de subida (Uplink) y 2 (Downlink) de bajada. ver figura 15b. Puede ser que el celular que emplee
para esta práctica soporte esta u otro esquema, elija alguno adecuado para su teléfono.
28. Ahora se prosigue a seleccionar el esquema de codificación, ya sea CS-1, CS-2, CS3 o CS-4. En
el caso del CS-1 es el que contiene un mayor número de bits adicionales de protección para ser
usado por el Coder/Encoder en la detección y corrección de bits dañados a estos bits se les
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conoce como FEC (Forward Error Correction). En los siguientes esquemas los bits de FEC van
disminuyendo hasta llegar al CS-4 es que contiene menor números de bits de FEC. Es decir
cuando el canal de comunicación tiene mala señal a ruido (S/N) se emplea CS-1, sin embargo
cuando se tiene una buena relación señal a ruido (S/N) se emplea CS-4, que permite trasmitir
mayor números de bits de información/datos que bits de detección y corrección de errores “FEC”.
29. Para seleccionar el “Coding Scheme” presione el botón More que se encuentra debajo de la
tecla F12, en seguida la tecla F7 Coding Scheme y seleccione CS-4 como se muestra en
la figura 16. En esta figura también puede observar que el 8960 esta indicándonos que está
configurado como una red de GPRS.
Figura 16.- Selección del esquema de codificación CS-4 y tipo de red GPRS.
30. Procedamos a generar una llamada presionando la tecla F3 Originate Call , observe como el
recuadro donde se muestra el tipo de red GPRS cambia a GSM (ver figura 17), esto se debe a que
el modo en el cual estamos trabajando solo permite llamadas y no transferencia de datos que es la
característica de GPRS. Este modo es “Data Comm Type = AUTO”.
Figura 17.- Cambio del tipo de red de GPRS a GSM por el tipo de modo “Auto”.
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31. Termine la llamada ya sea colgando en el celular o presionando F3 End Call en el 8960.
32. El siguiente paso será cambiar a un modo con el cual podamos generar una llamada o una
trasferencia de datos. Los modos que son soportados por el equipo son:
I. Auto: Modo para llamada (Voz), en este modo el control se lleva a través del canal de tráfico TCH.
II. ETSI Type A: Conexión de datos solo para transmisión (Tx Only).
III. ETSI Type B (Unack): Conexión que permite la transmisión Tx y recepción Rx de datos, en donde el 8960
generar una secuencia aleatoria de datos/bits hacia el celular.
IV. ETSI Type B (Ack): Este tipo de conexión es similar a la “ETSI Type B” con la diferencia que cuando un
bloque o paquetes de datos es recibida correctamente por el celular, este manda una señal de Ack
(Acknowledged) y el 8960 envia un nuevo paquete, en caso que el paquete de datos no sea recibda
correctamente por el celular, no se envía la señal de Ack (Acknowledged) y el 8960 reenvía nuevamente el
paquete hasta recibir la señal de ACK.
V. BLER: Esta modalidad es para una conexión de transmisión Tx y Recepción Rx de datos, empleando un
esquema de modulación GMSK para la tranmisión. Aquí el 8960 envia un bloque de datos y el celular le
envía un mensaje para indicarles si estos bloques fueron recibidos correctamente. En este modo, el celular no
reenvia los datos originales al 8960, solo envía el mensaje de protocolo modulado en GSMK.
VI. SRB Loopback: Este modo se habilita cuando en el 8960 se configura para una red EGPRS y emplea una
conexión de datos para transmisión Tx y recepción Rx, manejando los dos esquemas de modulación validos
para EGPRS, que son GMSK y 8PSK. Aquí el 8960 envia una secuencia de bits que en este caso son
procesados por el celular y reenviados al 8960 para hacer la comparación de bits o datos y determinar la
calidad de la comunicación.
33. El procedimiento que seguiremos es seleccionar el modo ETSI Type B (Unack), para hacer una
llamada y una transferencia de datos. Para ello presione la tecla F2 Data Conn Type y
seleccione la opción ETSI Type B (Unack) (ver figura 18a). Observe que al seleccionar esta
modalidad tenemos dos opciones, una la de generar una llamada de voz (F3 Originate Call ) o
la segunda que es hacer una conexión de datos (F4 Start Data Connection ). Ver figura 18b.
Fig. 18a.- Selección al modo ETSI Type B (Unack). Fig. 18b.- Modo de llamada o transferencia de datos
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34. Estando registrado el celular genere una llamada de voz presionando F3 Originate Call y
observe nuevamente como se cambia el tipo de red de GPRS a GSM, como lo vimos en la figura
17. Es decir cuando se hace una comunicación de voz la red de GPRS se pasa a GSM y cuando se
realiza una transferencia de datos se mantiene la red de GPRS.
35. Ahora procedamos a realizar una conexión de datos. Presione la tecla F4 Start Data Connection
y observe como en la parte inferior de la pantalla del 8960 se muestra el modo de conexión a
transferencia de datos. Vea la figura 18.
Figura 18.- Pantalla de conexión de datos.
36. En la conexión de datos en GPRS, la transferencia de información se realiza empleando uno o
más ranuras de tiempo, como lo configuramos en el paso 25/figura 15b. El paso que realizaremos
a continuación es la medición de Potencia versus tiempo “Power vs Time” donde podremos
observar las ranuras de tiempo que elegimos para la transmisión en el celular (Uplink), en caso
que en el paso 25/figura 15b, haya elegido otra configuración el resultado que observará será
diferente.
37. Presione el botón Measurement Selection , enseguida gire la perilla y desplácese a la posición
Power vs Time , a continuación F2 Change View seguido de Graph . Aquí podrá observar
el Burst de datos y las ranuras de tiempo que seleccionó en la configuración del paso 25/figura
15b. El resultado de la medición podrá observarlo en la figura 19.
Figura 18.- Mascar de la ranura de tiempo con el Burst de datos.
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38. Si desea realizar otro tipo de mediciones, le sugerimos proceda al ejercicio II en la sección de
EJERCICIOS Y PREGUNTAS.
Mediciones en el estándar EGPRS
39. La diferencia principal entre GPRS y EGPRS, es que puede emplear esquemas de codificación
que permiten usar modulación GMSK o 8PSK, esto con el fin de incrementar la taza de
transmisión de datos. Claro, en un escenario de trabajo real del celular, estos esquemas
dependerán de la calidad del canal, es decir de la relación señal a ruido (S/N), dicho de otra
forma, cuando la relación señal a ruido no sea buena se empleará la modulación GMSK, en caso
contrario se podría usar 8PSK que nos permite tener una traza de transmisión de datos mayor que
GSMK. En la tabla III podrá observar los diferentes esquemas de codificación que se emplean en
para GPRS y EGPRS con la modulación y taza de transmisión de datos correspondiente a cada
esquema de codificación.
Estándar Esquema de
codificación
Tipo de
Modulación
Taza de Transmisión de datos
por ranura de tiempo
(Kbps)
GPRS CS-1 GSMK 9.05
GPRS CS-2 GSMK 13.40
GPRS CS-3 GSMK 15.60
GPRS CS-4 GSMK 21.4
EGPRS MCS-1 GSMK 8.80
EGPRS MCS-2 GSMK 11.20
EGPRS MCS-3 GSMK 14.80/13.60
EGPRS MCS-4 GSMK 17.60
EGPRS MCS-5 8PSK 22.40
EGPRS MCS-6 8PSK 29.60/27.20
EGPRS MCS-7 8PSK 44.80
EGPRS MCS-8 8PSK 54.40
EGPRS MCS-9 8PSK 59.20
Tabla III.- Taza de transmisión y esquema de modulación para las codificaciones de GPRS y EGPRS.
40. Procedamos a configurar el 8960 para una red de EGPRS. Presione el botón Call Setup
seguido de la tecla de función F1 Operating Mode y seleccione el tipo de red a Active Cell
(EGPRS) , en seguida la tecla F2 Data Conn Type para seleccionar el modo ETSI B
(Unack) .
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41. A continuación procedamos a configurar el número de ranuras de tiempo que emplearemos (Time
Slot) y el esquema de codificación. Seleccione la tecla F9 PDTCH Parameters , seguido del
botón F11 Multislot Config para seleccionar 2 Down, 1 Up . Prosigamos con el esquema de
codificación, presionando el botón More que se encuentra debajo de la tecla F12, seguido la
tecla F7 Coding Scheme y seleccione con la perilla MCS-7 (8PSK) después presione el
botón de funciones F12 Return para regresar a la pantalla principal.
42. Ahora realicemos una conexión de datos presionando F4 Start Data Connection .
43. Precedamos medir el Burst de datos con la función “Power vs Time”, presione el botón
Measurement Selection , enseguida gire la perilla hasta la posición Power vs Time , continúe
con la tecla F2 Change View seguido de Graph . Observará la grafica correspondiente a la
figura 19.
Figura 19.- Burst de un esquema de codificación MSC-7 de EGPRS.
44. proceda a contestar la pregunta III en la sección de EJERCICIOS Y PREGUNTAS.
Data Throughput Monitor
45. “Data Throughput Monitor” es una función particular que nos da el 8960 para verificar la taza de
transmisión de datos entre el celular o PDA y el 8960 para una conexión en GPRS o EGPRS.
46. El procedimiento que seguiremos será para EGPRS, así que manteniendo la conexión de datos
actual seleccione un esquema MCS-1, para ello presione Call Setup , a continuación F9
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PDTCH , enseguida el botón More que se encuentra debajo de la tecla F12 y finalmente la
tecla F7 Coding Scheme , aquí seleccione con la perilla MCS-1 (GMSK) después
presione el botón de funciones F6 Close Menu para regresar a la pantalla principal.
47. Enseguida, debajo de la pantalla, presione Instrument Selection y con la perilla seleccione la
función Data Throughput Monitor , aquí observara la taza de transmisión para el esquema
MCS-1. Compare el valor reportado con la taza de transmisión mostrado de la tabla III.
48. A continuación cambie al esquema MSC-2 presionando F9 PDTCH , enseguida More que se
encuentra debajo de la tecla F12, a continuación Coding Scheme , aquí seleccione con la
perilla el esquema MCS-2 (GMSK) y después F6 Close Menu . Observe como se
incrementa la taza de transmisión.
49. Con las instrucciones del punto anterior prosiga a seleccionar los esquemas MCS-3, MCS-4,
hasta al esquema MCS-9 (ver tabla III), aquí podrá observar una grafica similar como la que se
muestra en la figura 20. Compare los valores de transmisión de la tabla III con los reportados en
el 8960 para cada esquema MSC.
Figura 20.- Burst de un esquema de codificación MSC-7 de EGPRS.
50. Para finalizar termine la comunicación de datos presionando F4 End Data Connection .
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EJERCICIOS Y PREGUNTAS
I. Estando en modo de llamada (Connected) con la medición de BER, modifique la potencia de
transmisión en el 8960 (En este caso el 8960 simula la Radio Base - BTS). Variaremos la
potencia en el 8960 para simular que el usuario/celular se aleja de la Radio Base y observaremos
que el valor de BER se incrementa, es decir el Coder/Encoder ya no pude realizar detección y
corrección de datos. Para modificar la potencia del canal de tráfico presione la tecla F7 BCH
Parameters , seguido por F7 Cell Power y modifique la potencia con los valores de la tabla A
Cell Power
(dBm)
Bit Error
(%)
-65
-85
-95
-100
-103
-105
Tabla A.- Mediciones de BER en función de la potencia transmitida por el 8960.
II. Dentro de una conexión de datos en GPRS es posible realizar mediciones similar a las de GSM,
en este ejercicio le sugerimos hace la medición de Transmit Power siguiendo los pasos del
punto 17; medición de Phase & Frequency Error con los paso del punto 19; la medición de
potencia en los canales adyacentes llamada Output RF Spectrum siguiendo el punto 21 y la
medición de GPRS Bit Error empleando un procedimiento similar al del GSM Bit Error
mostrado en el punto 22.
III. Compara el Burst de GSM (figura 9b) con el Burst de EGPRS con esquema MSC-7 de la figura
19. Que diferencias observa? Y a que se deben?
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Apéndice A Estimación de Atenuación en la Conexión con Cable
I. El procedimiento indicado en esta sesión es válido para un teléfono que está correctamente
calibrado, es decir que ha sido ajustado conforme a la norma del estándar en su proceso de
producción.
II. Adicionalmente estos pasos estiman la atenuación en el enlace “Downlink” y dado que estamos
empleando una conexión por cable coaxial, donde se considera que se tiene una respuesta lineal en
el rango de frecuencia para el Downlink y Uplink, es decir que tendremos la misma atenuación
para ambos enlaces. En caso contrario puede emplear el procedimiento en el apéndice B.
III. El primer paso es poner las atenuaciones a cero presionando el botón SYSTEM CONFIG ,
seguido de F5 de RF IN/OUT Amptd Offset con la tecla F2 RF IN/OUT Amptd Offset Setup
ponga los siguientes valores de frecuencia y atenuación como se muestra en la tabla B y la fig. I.
Frecuencia Atenuación (dB)
800 MHz 0
1000 MHz 0
1800 MHz 0
1900 MHz 0
Tabla B.- Valores de frecuencia y atenuación.
Figura I.- Valores de frecuencia y atenuación en el 8960.
IV. A continuación genere una llamada en banda 850 siguiendo los pasos de 7 al 14. Puede usar otra
banda, solo tenga presente la frecuencia para poder realizar la estimación de atenuación.
V. Una vez estando en modo de llamada “Connected” presione el botón More que está debajo de la
tecla F6, en seguida la tecla F6 Measurement Reports , enseguida presione la tecla de
funciones F7 BCH Parameters donde podrá observar la potencia de transmisión del 8960 en
esa frecuencia indicada como Cell Power .
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I. Compare el valor de la potencia en Cell Power con la reportada en Rx Level de su pantalla. Ver
figura II.
Figura II.- Potencia transmitida por el 8960 (Cell Power) y potencia recibida por el celular (Rx Level).
II. En este caso la atenuación que se presenta en el cable que se está empleando es de -4 dBm [
Atenuación = (-65) – (-69) = - 4 dB].
III. El siguiente paso es poner este valor en las frecuencias de 800 MHz y 1.0 GHz. Estamos
considerando que es la atenuación en este rango, aunque puede seguir este procedimiento por
canal o frecuencia empleado.
IV. Para introducir este valor de atenuación de -4 dB, presione el botón SYSTEM CONFIG ,
seguido de F5 de RF IN/OUT Amptd Offset con la tecla F2 RF IN/OUT Amptd Offset Setup
ponga el valor de -4 dB como se muestra en la figura III.
Figura III.- Introducción del valor de atenuación medido.
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V. En seguida realice los pasos II y III, verifique ahora que la potencia transmitida por el 8960
mostrada en Cell Power que es de -65 dBm sea la misma que se reporta en “Rx Level” que
configuramos a -65 dBm. Ver figura IV. Lo que hará el 8960 es interpolar las atenuaciones que se
introduzcan en la frecuencia inferior con la superior, en este caso para el rango de frecuencia de
800 MHz a 1,000 MHz usará una atenuación de -4 dBm.
Figura IV.- Atenuación ajustada.
VI. Para estimar la atenuación en los rangos de frecuencia de 1,800 MHz a 2,000 MHz, realice el
mismo procedimiento, solo que antes de generar la llamada emplee la banda de 1800 MHz o PCS
como se muestra en la figura V.
Figura V.- Banda PCS.
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Apéndice B Estimación de Atenuación en la Conexión con Caja de Aislamiento de RF (Shielded Box)
I. El procedimiento indicado en esta sesión es válido para un teléfono que está correctamente
calibrado, es decir que ha sido ajustado conforme a la norma del estándar en su proceso de
producción.
II. Este procedimiento estima la atenuación en los enlaces “Downlink” y “Uplink”, puede presentarse
el caso que en una caja de aislamiento de RF (Shielded Box) la respuesta en frecuencia en la
antena nos proporcione diferente Ganancia/Atenuación para las frecuencias correspondientes al
“Uplink” y “Downlink”, a diferencia de una conexión por cable coaxial.
III. El primer paso es poner las atenuaciones a cero presionando el botón SYSTEM CONFIG ,
seguido de F5 de RF IN/OUT Amptd Offset con la tecla F2 RF IN/OUT Amptd Offset Setup
ponga los siguientes valores de frecuencia y atenuación como se muestra en la tabla C y la fig. I.
Frecuencia Atenuación (dB)
800 MHz 0
1000 MHz 0
1800 MHz 0
1900 MHz 0
Tabla C.- Valores de frecuencia y atenuación.
Figura I.- Valores de frecuencia y atenuación en el 8960.
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IV. A continuación genere una llamada en banda 850 siguiendo los pasos de 7 al 14 (de la práctica).
Puede usar otra banda, solo tenga presente la frecuencia para poder realizar la estimación de
atenuación.
V. Una vez estando en modo de llamada “Connected” presione el botón Instrument Selection y
elija Spectrum Monitor , a continuación presione la tecla F4 Trigger Setup seguido de la tecla
F1 Trigger Source y seleccione Protocol o RF Rise , en esta pantalla podrá ver el espectro
del Burst de GSM y la frecuencia de transmisión para el Uplink que es de 828.600 MHz (ver
figura II.
Figura II.- Espectro del Burst de GSM y la frecuencia del Uplink.
VI. La separación entre el Uplink y Downlink son 45 MHz para la banda Celular (850), ver la tabla D.
Es decir en nuestro caso la frecuencia del Uplink es 828.600 MHz (ver figura II) y la frecuencia
del Downlink será = 828.60 + 45 = 873.60 MHz
Banda Uplink
(MHz)
Downlink
(MHz)
Sepración
(Downlink - Uplink)
850 824.20 – 849.20 869.20 – 894.20 45 MHz
900 (P-GSM) 890.00 - 915.00 935.00 – 960.00 45 MHz
1800 (DCS) 1710.20 – 1784.80 1805.20 – 1879.80 95 MHz
1900 (PCS) 1850.20 – 1909.80 1930.20 – 1989.80 80 MHz
Tabla D.- Valores de frecuencia y atenuación.
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VII. Prosiga presionando Call Setup y a continuación More (debajo de la tecla F6), ahora la tecla
F6 Measurement Reports , después la tecla de funciones F7 BCH Parameters donde podrá
observar la potencia de transmisión del 8960 en esa frecuencia indicada como Cell Power con la
reportada en Rx Level de su pantalla. Ver figura III.
Figura III.- Potencia transmitida por el 8960 (Cell Power) y potencia recibida por el celular
(Rx Level) para el enlace DownLink.
VIII. En este caso la atenuación que se presenta en el Downlin para la caja de aislamiento (Shielded
Box) es de -4 dBm [Atenuación = (-65) – (-69) = - 4 dB].
IX. El siguiente paso es poner este valor de la frecuencia del Downlink con su atenuación
correspondiente, es decir para la frecuencia de 873.60 MHz una atenuación de -4 dB.
X. Para introducir estos valores de 873.60 MHz y -4 dB, presione el botón SYSTEM CONFIG ,
seguido de F5 de RF IN/OUT Amptd Offset con la tecla F2 RF IN/OUT Amptd Offset Setup
ponga en “Frequency 2” 873.600 MHz y en “Offset 2” el valor de -4 dB como se muestra en la
figura IV.
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Figura IV.- Frecuencia y atenuación para el Downlink.
XI. En seguida realice el paso VII y verifique ahora que la potencia transmitida por el 8960 mostrada
en Cell Power sea la misma que se reporta en “Rx Level”, que este caso es -65 dBm.
XII. Ahora el siguiente paso es ajustar la atenuación para Uplink que está en la frecuencia de 828.60
MHz
XIII. Con la llamada establecida, presione el botón Call Setup después F8 TCH Parameters y elija
F10 que corresponde a MS TX Level , que es la función de “Power Control Level-PCL” que
corresponde al control de potencia de transmisión de potencia del celular.
XIV. Para nuestro que es la banda de GSM-850 (Ver tabla E) seleccionaremos un MX TX Level o PCL
de 5, es decir que con este PCL el celular transmitirá 33 dBm ± 3. Para otras bandas puede
emplear los valores mostrados en la tabla E.
XV. El siguiente paso será verificar que para un “Power Control Level-PCL” seleccionado, el 8960
este midiendo el valor de potencia correspondiente, es decir, en nuestro caso estamos en la banda
de GMS-850 y seleccionamos un PCL de 5 unidades lo cual equivale a que el celular transmitirá
con un nivel de 33 dBm. Esto lo corroboraremos realizando la siguiente medición.
XVI. Presione el botón Measurement Selection y seleccione la medición de Transmit Power .
Aquí observará el valor de potencia que transmite el celular y que está recibiendo el 8960. Si el
valor reportado no es el mismo, esto quiere decir que la diferencia es la atenuación
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correspondiente al enlace “Uplink” y este valor lo tendríamos que compensar en la atenuación del
8960.
Banda Power Control Level
(MS Tx Level)
Potencia Transmitida
(dBm)
850 5 33 ± 3
19 5 ± 5
900 (P-GSM) 5 33 ± 3
19 5 ± 5
1800 (DCS) 0 30 ± 3
15 0 ± 5
1900 (PCS) 0 30 ± 3
15 0 ± 5
Tabla E.- Valores de frecuencia y atenuación.
XVII. Para nuestro caso, ver figura V, tenemos un valor de potencia en el Burst (Burst Power) de nivel
BP = 30 dBm, así que la atenuación será: Atenuación = 33 dBm (valor esperado correspondiente a
PCL=5) – 30.00 dBm (que es la potencia del Burst = BP) = 3.00 dB de atenuación.
Figura V.- Potencia del Burst medido por el 8960 correspondiente al Uplink.
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XVIII. Para introducir la atenuación para el Uplink correspondiente a la frecuencia de 828.60 MHz,
presione el botón SYSTEM CONFIG , seguido de F5 de RF IN/OUT Amptd Offset con
la tecla F2 RF IN/OUT Amptd Offset Setup escriba en “Frequency 1” el valor 828.600 MHz y
en “Offset 1” el valor de -3 dB como se muestra en la figura VI.
Figura VI.- Configuración de frecuencia y atenuación para el Uplink.
XIX. El último paso es verificar que la potencia del Burst (BP) corresponda a valor de 33 dBm
corresponidente a un PCL de 5 (BP = 33 dBm @ PCL=5).
XX. Presione el botón Measurement y aparecerá nuevamente la medición de Transmit Power .
ahora deberá de tener el valor de 33 dBm en BP. Ver figura VII.
Figura VII.- Medición de “Burst Power” compensada en atenuación para el Uplink.
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BIBLIOGRAFÍA
[1] Especificaciones del 8960 (http://agilent.com/find/8960).
[2] Manual de usuario (http://wireless.agilent.com/rfcomms/refdocs/svc/).