actualités de rohde & schwarz · 2016-11-30 · vision numérique se distingue par ses...

2004/ IV

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Actualités de Rohde & Schwarz

Système modulaire de radio mobile TETRA – autonome, portable et rapide à monter

Logiciel CEM universel pour une multitude de mesures

Equipement d’exploitation et de mesure pour la télévision numérique

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RADIOCOMS MOBILES

Systèmes radio TETRASystème radio mobile TETRA ACCESSNET®-T CubeSystème TETRA autonome – modulaire, portable et rapide à monter ............................4

Bancs de mesureTesteur universel de radiocommunication R&S ® CMU200Cadence de test exceptionnellement élevée en production de mobiles ........................8Multitude de tests des applications de radio mobile (E)GPRS .......................................10Confort et flexibilité : les clés de la réussite des bancs de mesure de radiocommunications mobiles ........................................................................................13

Générateurs de signauxGénérateur de signaux R&S ® SMU200ASimulateur de fading numérique aux caractéristiques défiant toute concurrence .......16Signaux CDMA2000®et 1xEV-DV pour scénarios de test complexes .............................19Signaux 3GPP-FDD-HSDPA aisément générés ............................................................... 22

Testeurs de protocoleTesteur de protocole R&S ® CRTU-W / CRTU-GVos propres scénarios 2G/3G InterRAT avec plus d’efficacité .......................................25

Aide-mesureWattmètre R&S ® NRPMesure de puissance en radiocommunications mobiles : droit au but avec « Recall Standard » ..............................................................................26

INSTRUMENTATION GENERALE

RéférenceAnalyseur de spectre portable R&S ® FSH3Mise à l’épreuve dans la station spatiale internationale ISS .........................................28

ACCESSNET®-T Cube est un système de com-munication TETRA prévu pour une utilisation en mobile, monté à l’aide de modules et de ce fait, extrêmement souple. Il peut être utilisé comme système autonome mais également être intégré

dans des réseaux existants (page 4).

Le générateur de signaux RF R&S ® SMU est en évolution constante. Cela se reflète bien dans les trois articles de ce numéro qui trai-tent des nouveautés pour cet appareil haut de gamme (à partir de la page 16).

Un analyseur de spectre portable R&S ® FSH3 participe à la localisation des défauts sur câbles à bord de la station spatiale ISS (page 28).

Photo: NASA

Actualités de Rohde & Schwarz No 184 (2004/ IV)

No 184 2004/ IV 44ème année

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Analyseurs de spectreAnalyseurs de spectre R&S ® FSP / FSU / FSQMesures de niveau de haute précision avec analyseurs de spectre ............................. 32

Analyseurs de signauxAnalyseur de signaux R&S ® FSQAnalyse de signaux VSB avec l’option R&S ® FSQ-K70 ....................................................34

Analyseurs de réseauAnalyseur de réseau vectoriel Advantest R3860A Mesures différentielles jusqu’à 20 GHz, directement sur le wafer ................................36

Générateurs de signauxGénérateurs de signaux hyperfréquence R&S ® SMRGénérateurs vobulateurs universels pour l’analyse de réseau ......................................39

CEM/MESURE DE CHAMP

Systèmes de testLogiciel de mesure CEM R&S ® EMC32-E+Le généraliste pour toutes les mesures de perturbations .............................................. 42

RADIODIFFUSION

DatacastingSystème de surveillance R&S ® DVMLa TV, que de l’image et du son ? Non, plus avec la TV numérique ! .............................46Equipements d’exploitation et de mesure pour la nouvelle norme TV numérique DVB-H ............................................................................50

AUTRES RUBRIQUES

Faits divers .......................................................................................................................54

De la coopération entre Advantest, Suss MicroTech Test Systems et Rohde & Schwarz est née une solution globale et automatisée pour des mesures différentielles sur wafer, laquelle peut être utilisée jusqu’à 20 GHz (page 36).

La nouvelle norme de TV numérique DVB-H permet la transmission efficace de contenus multimédia à des récepteurs mobiles. La télé-vision numérique se distingue par ses servi-ces de données qui suscitent un grand intérêt. Rohde & Schwarz aide au développement de ces nouveaux services avec une gamme complète de produits de mesure et d’exploitation (pages 46 et 50).


Editeur : Rohde & Schwarz GmbH&Co. KG · Mühldorfstraße 15 · 81671 München (R. F. A.) Support Center : Téléphone : *(49)018 0512 42 42 · E-mail : [email protected] Télécopie : *(4989) 4129-13777 · Rédaction et mise en pages : Ludwig Drexl, Redaktion – Technik (Munich) Adaptation française : Temcom · Photos : Rohde & Schwarz · Imprimé en R. F. A. · Tirage : 90.000 en allemand, anglais, français, russe et chinois · Fréquence de parution : environ quatre fois par an · ISSN 0174-0660 Abonnement gratuit auprès des agences Rohde & Schwarz · Reproduction autorisée avec indication de la source et copie à Rohde & Schwarz. R&S ® est une marque déposée de Rohde & Schwarz GmbH&Co. KG. Les noms de produits et d’entreprises sont les marques de leurs propriétaires respectifs. CDMA2000® est une marque déposée par l‘Association de l‘industrie de télécommunications (TIA Etats-Unis). La marque et les logos Bluetooth sont la propriété de SIG Bluetooth, Inc. et leur utilisation est concédée sous licence à Rohde & Schwarz.

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Système radio mobile TETRA ACCESSNET®-T Cube

Système TETRA autonome – modulaire, portable et rapide à monterDéveloppé à partir des attentes clients

Déjà en marge du développement du système ACCESSNET®-T Cube, Rohde & Schwarz a procédé à d’intensi-ves études de marché et consulté des utilisateurs potentiels dans les domai-nes de l’administration et de l’organisa-tion de la sécurité, de l’armée, des servi-ces de secours, ainsi que des utilisateurs de réseaux privés, sur leurs exigences en système de communication mobile TETRA. Les caractéristiques de base sui-vantes ont pris corps :◆ Facilité de transport, afin qu’il puisse

être acheminé en voiture ou par héli-coptère sur le lieu d’utilisation

◆ Montage rapide et simple sur place ◆ Opérationnel en quelques minutes◆ Modification aisée de la configuration

et /ou des paramètres de fonction-nement, sur place – un « must » pour une parfaite adaptabilité en interven-tion

Ces spécifications, et beaucoup d’autres, ont servi d’introduction au développe-ment du système de communication TETRA ACCESSNET®-T Cube, dérivé de composants standards et développé en tant que système COTS (Commercial Off-the-Shelf).

Les composants du système – complètement modulaires

ACCESSNET®-T Cube est structuré inté-gralement de façon modulaire, tous les modules ont des dimensions standards et aucun ne pèse plus de 50 kg (fig. 1 et 2). Grâce à ces avantages, la logistique pour le transport et la mise en oeuvre du système sont plus faciles à plani-

fier et à réaliser. Bien que conçu à l’ori-gine pour une utilisation en mobile, le ACCESSNET®-T Cube est bien évidem-ment utilisable en installation fixe à bord d’un véhicule ou dans un container.

Tous les modules sont montés dans des boîtiers standards en aluminium dotés de montures anti-vibrations qui garantis-sent la sécurité de transport et de fonc-tionnement de la technologie COTS inté-grée lors de conditions de transport et d’environnement sévères. Les modu-les ont été développés selon des normes industrielles actuelles ; les normes MIL ont été appliquées partout où elles se justifiaient. Toutes les connexions, y compris la connexion RF, sont à base de connectique rapide de classe IP65*. L’utilisateur dispose ainsi d’un système robuste et fiable, tout en économisant le surcoût engendré par un système inté-gralement développé selon la norme MIL. Cette approche de développement de systèmes techniques est de plus en plus acceptée à l’échelle mondiale, y compris dans le domaine militaire.

Du fait que chaque utilisation du sys-tème requiert une couleur spécifique en rapport avec son domaine d’application – par exemple les systèmes utilisés lors de missions de maintien de la paix doivent être gris beige – les modules sont égale-ment livrables en vert olive et en bleu.

ACCESSNET®-T Cube est basé sur les mêmes composants que son « grand frère » ACCESSNET®-T [*]. La base maté-riel et logiciel du système TETRA de Rohde & Schwarz offre les meilleurs préalables pour des coûts réduits et garantit en outre un véritable effet de synergie lors des développements com-plémentaires.

ACCESSNET®-T Cube est un système

de communication TETRA prévu pour

une utilisation en mobile, monté à

l’aide de modules et de ce fait, extrê-

mement souple. Il peut être utilisé

comme système autonome mais

également être intégré dans des

réseaux existants. Les premiers

systèmes ont été commandés dès son

introduction sur le marché et sont

en service. Leur exploitation montre

qu’ils répondent à bien des égards aux

attentes des utilisateurs.

* IP: International Protection ; caractéristiques de boîtiers par le sigle international IP


Systèmes radio TETRARADIOCOMS MOBILES

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Module de station de base

Le coeur du ACCESSNET®-T Cube est le Base Station Module (BSM) avec sa TETRA Outdoor Base Station (TOB). Il suffit de disposer d’une alimenta-tion continue de 48 V et d’une antenne d’émission réception pour que le BSM puisse déjà être utilisé comme un sys-tème unicellulaire. Le montage et la mise en service ne nécessitent qu’une dizaine de minutes à peine, dès le rac-cordement à l’alimentation et aux anten-nes, le système est opérationnel. Le BSM intègre les composants suivants: ◆ autocommutateur local

◆ serveur d’administration de réseau (NMS)

◆ unité d’émission réception◆ interfaces E1 et LAN pour des liaisons

externes◆ éléments de chauffage et de refroidis-

sement

Pour une sécurité de communica-tion plus élevée, le BSM est livra-ble avec deux porteuses RF TETRA ; la deuxième porteuse permet aussi un fonctionnement en redondance (1+1). Le ACCESSNET®-T Cube est utilisable en système « Stand-alone », mais peut également être raccordé à un réseau

ACCESSNET®-T pour permettre l’exten-sion de réseaux existants.

Le serveur d’administration de réseau ou Network-Management-Server (NMS) joue le rôle de Client/Server. Le serveur est situé dans le BSM, un client peut s’y raccorder à travers une connexion LAN sécurisée. Des PC portables avec inter-face LAN, déjà couramment commercia-lisés, répondent aux exigences système de calculateurs clients. Pour l’utilisation du ACCESSNET®-T Cube en environne-ment sévère, un portable particulière-ment durci est disponible (fig. 3).

Fig. 1 Le système radio TETRA ACCESSNET®-T Cube est opérationnel en quelques minutes.


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ManifestationsLes transports de matériau de l’usine de retraitement fran-çaise de La Hague vers l’Allemagne sont régulièrement la cible de manifestations. Les forces d’intervention ont le devoir d’accompagner les transports et d’assurer la sécurité des manifestants et des passants. Depuis environ trois ans, les autorités compétentes disposent d’un système radio TETRA ACCESSNET®-T de Rohde & Schwarz qui garantit des commu-nications confidentielles et sécurisées. Le réseau en place couvre un domaine défini et a une capacité donnée. Mais aucune planification théorique, aussi réfléchie soit-elle, ne saurait couvrir tous les cas de figure. Des lacunes de cou-verture non prévisibles peuvent apparaître, par exemple si le convoi est dérouté de l’itinéraire prévu.

Des problèmes de ce type sont faciles à résoudre avec le ACCESSNET®-T Cube. Il lui faut très peu de temps pour être transporté sur le lieu d’intervention et être opérationnel, et encore moins pour être intégré dans le système TETRA fixe existant. A cet effet, une liaison S0 (128 kbit/s) est raccor-dée à l’ISM et aussitôt des conversations peuvent être éta-blies de et vers la cellule radio du Cube. Il est d’une extrême importance, pour les forces de sécurité, d’intégrer leur cen-trale dans les communications. Ces mesures permettent ainsi d’étendre le réseau TETRA existant en lui ajoutant une cellule supplémentaire, sans pour autant altérer ses performances.

Grandes manifestationsLors de grandes manifestations, il s’agit d’assurer la sécurité de milliers de visiteurs, tâche difficile pour les organisateurs mais surtout pour les services de sécurité tels que la police, les services de secours, le SAMU et les pompiers. Si ces évè-nements se déroulent dans des zones plus ou moins isolées, par exemple pour minimiser les nuisances sonores auprès de la population lors de rallyes, il n’est pas rare de se trou-ver confronté à des lacunes de couverture ou à un manque de capacité du réseau. Etablir un réseau fixe pour de tels événe-ments n’est pas économiquement justifiable. C’est là que le ACCESSNET®-T Cube trouve son application, auprès de socié-tés spécialisées dans la location de systèmes de communica-tion.

Pour de telles manifestations, la version de base s’impose, avec un module alimentation (PSM), un module station de base (BSM) pour deux porteuses RF TETRA et un Branching-Modul (BEM) pour l’exploitation avec une antenne de récep-

tion et une antenne d’émission. Si une liaison vers une cen-trale ou le réseau téléphonique est requise, le système de communication sera simplement complété par un ISM. Par la liaison au réseau téléphonique, des conversations peu-vent par exemple être transmises de terminaux TETRA vers les réseaux GSM.

Avant le début de la manifestation, les terminaux sont distri-bués aux différentes organisations ; en cas de problème, la centrale peut communiquer ses décisions et les ordres d’in-tervention. Bien entendu, des fonctionnalités TETRA comme la formation dynamique de groupes (DGNA – Dynamic Group Number Assignment), par laquelle des groupes sont consti-tués par la centrale en fonction des tâches et leurs attribu-tions reçues sur leurs terminaux par le système TETRA, sont assurées. Avec le DGNA, il n’y a pas de perte de temps pré-cieux pour les décisions. L’attribution se fait en arrière-plan, sans l’intervention des participants, les groupes précédents sont maintenus et ce n’est que lors d’un appel vers le nou-veau groupe que celui-ci est intégré dans la communication. La confidentialité est garantie à tout moment, et sur demande, les différents groupes peuvent communiquer entre eux.

Interventions Out-of-AreaCe concept désigne des interventions dans des lieux dépour-vus de moyens de communication radio, soit parce qu’ils sont dépourvus d’infrastructure, soit que l’infrastructure existante n’est plus opérationnelle, par exemple suite à des inondations ou des tremblements de terre, ainsi que lors d’interventions de maintien de la paix.

Dans de telles situations, il est nécessaire de monter et de mettre en service une infrastructure de radiocommunication dans les plus brefs délais. Mais la liaison vers les différents systèmes extérieurs – pour peu qu’ils soient disponibles – doit être possible. Ce sont là des exigences où le ACCESSNET®-T Cube a fait ses preuves. La constitution et la mise en service d’un réseau radio sont affaire de quelques minutes, des sys-tèmes externes sont rapidement reliés au moyen de passerel-les vers des réseaux radio ou téléphoniques grâce à l’ISM. Si de vastes étendues doivent être couvertes par radio, plusieurs BSM seront reliés à l’autocommutateur par des liaisons hert-ziennes ou – si possible – par des liaisons E1. D’où la consti-tution, en très peu de temps, d’un système TETRA multicellu-laire pour la communication des forces d’intervention.

Exemples d’utilisation du ACCESSNET ®-T Cube


RADIOCOMS MOBILES Systèmes radio TETRA

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Le NMS revêt une importance parti-culière pour ce qui est de la souplesse d’utilisation du ACCESSNET®-T Cube. Si la fréquence d’utilisation sur le lieu d’in-tervention est par exemple déjà utili-sée par d’autres systèmes, cela pour-rait compromettre le fonctionnement du Cube Système. C’est la raison pour laquelle la configuration est modifiable en quelques minutes à travers le Client pour la gestion des configurations et des erreurs du NMS. A cet effet, les fréquen-ces d’émission et de réception par exem-ple sont fournies au Client et transmises au Cube Système ; au redémarrage, le BSM travaille sur les nouvelles fréquen-ces. Il n’est alors pas nécessaire d’ac-corder les terminaux qui, lorsque cette fonctionnalité est activée, scannent la gamme de fréquence pour trouver le canal système.

Alimentation

En cas de changement fréquent de lieux d’intervention, on ignore souvent la nature de l’alimentation disponible. C’est là qu’intervient le Power Supply Module (PSM), alimentation des modu-les. Il couvre aussi bien des alimenta-

tions continues de 24 V ou 48 V au choix que des alimentations alternatives de 90 V à 264 V ; en option, une entrée 12 V continus est également disponible. En cas d’absence d’alimentation primaire ou pour éviter des coupures d’alimenta-tion, un Battery Pack Module (BPM) est livrable.

Couplage d’antennes

L’utilisation de plus d’une porteuse RF TETRA nécessiterait jusqu’à six anten-nes. Le « Branching Equipment Module » (BEM) rend caduque une telle mise en oeuvre. Il intègre un réseau de couplage d’antennes ce qui permet de ne tra-vailler qu’avec deux antennes éloignées d’au moins six mètres l’une de l’autre et montées de préférence sur deux mâts d’antenne.

Autocommutateur

Des exigences particulières appellent des solutions appropriées, par exem-ple s’il faut mettre en œuvre un sys-tème mobile multicellulaire ou prévoir des passerelles vers d’autres réseaux

de communication. C’est là qu’in-tervient le module de commutation (Interconnection & Switching Module ISM) qui permet de réaliser un réseau TETRA multicellulaire portable pour une utilisation en mobile. Ce module met à disposition, en plus d’une commutation performante, des interfaces et autres Gateways. Différentes cartes d’interfa-ces permettent le raccordement de sys-tèmes et de réseaux analogiques ou numériques, comme par exemple des interfaces S0- ou S2M- / E1. Une inter-face software A-CAPI, qui permet le raccordement d’applications spécifi-que client au Cube système, est réali-sée au moyen d’un calculateur Gateway dans l’ISM. L’interface A-CAPI est aussi disponible dans des systèmes radio ACCESSNET®-T, d’où la possibilité d’ex-ploiter les mêmes applications dans le système Cube.

Harald Haage

Fig. 2 Chaque module ACCESSNET®-T Cube pèse moins de 50 kg. A gauche : station de base, en haut à droite: alimentation, en bas à droite : coupleur d’antennes.

Fig. 3 Portable pour une utilisation en extérieur.

Autres informations et fiches techniques sous www.rohde-schwarz.com

(Mot-clé Cube)

BIBLIOGRAPHIE[*] ACCESSNET®-T – système de radio-

communication mobile numérique de Rohde & Schwarz. Actualités de Rohde & Schwarz (2003) N° 178, p. 6–13.


http://www.rohde-schwarz.com

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Testeur universel de radiocommunication R&S ® CMU200

Cadence de test exceptionnellement élevée en production de mobiles

En production, les niveaux d’émis-

sion et de réception (RSSI =

Receiver Signal Strength Indicator)

de téléphones GSM sont ajustés

dans l’intégralité de la gamme de

fréquences. Jusqu’ici, plusieurs

dizaines de secondes étaient néces-

saires aux seules procédures d’ajus-

tage de ces niveaux, en fonc-

tion du nombre de combinaisons

fréquence/niveau à mesurer. L’op-

tion logicielle R&S ® CMU-K47 (Smart

Alignment@GSM-MS) exploite habi-

lement les propriétés de la struc-

ture trame/slot du GSM pour limiter

à 0,25 seconde à peine sa contri-

bution au procédé d’ajustage, pour

un maximum de 50 fréquences sur

7 niveaux chacune.

Les stratégies d’ajustage du passé : relativement tranquilles

Jusqu’à présent, lors de l’ajustage de l’émetteur (TX Calibration), les procédu-res habituelles établissaient une à une chaque combinaison fréquence/niveau sur le téléphone et le banc de mesures calculait le niveau d’émission effective-ment constaté pour chaque fréquence. Lors de l’ajustage du récepteur, (RX Cali-bration) chaque combinaison fréquence/niveau était réglée individuellement sur le banc de mesure et le téléphone comp-tabilisait chacun des niveaux reçus. Des résultats du banc de mesure et du télé-phone étaient déduits des facteurs de correction qui étaient stockés dans le téléphone.

Une légère amélioration du temps d’ajustement était obtenue avec la mesure « Power versus Slot » du R&S ® CMU200 qui accélérait la durée de réglage de l’émetteur dans un rap-port de 8 (= nombre d’intervalles de temps par trame). Pour cela, il fallait que le téléphone soit en mesure d’émettre à des niveaux différents sur chacun des 8 intervalles de temps d’une trame.

A toute vitesse avec Smart Alignment

Cela se passe assurément à toute vitesse avec la nouvelle option Smart Alignment@GSM-MS. Grâce à l’évolu-tion de la norme GSM qui confère aux téléphones des possibilités Multislot, cette nouvelle propriété permet d’accélé-rer significativement la procédure d’ajus-tement, les mobiles étant capables :◆ d’émettre dans chaque intervalle de

temps avec un niveau différent

◆ d’analyser le niveau de chaque inter-valle de temps d’une trame

◆ de reconnaître la structure du canal de chaque intervalle de temps d’une trame

Ainsi, chaque intervalle de temps d’une trame est en principe susceptible de faire l’objet d’un pas d’ajustage.

Le réglage de la fréquence se fait selon une grille de trames. Etant donné que le temps d’établissement du synthé-tiseur fausse sérieusement le résultat de mesure, la durée d’un intervalle de temps (577 µs) par trame est extraite de l’ajustage et réservée à l’établissement du synthétiseur. Smart Alignment utilise à cet effet l’intervalle 7 ; les intervalles 0 à 6 sont disponibles pour l’ajustage.

Ajustage du récepteur Les fig.1 et 2 montrent le déroulement typique du signal d’émission issu du R&S ® CMU200 et la configuration cor-respondante. Dans le premier intervalle de temps de la première trame est émis un FCH (Frequency Correction Channel) que le téléphone détecte et utilise pour la synchronisation de la fréquence. Les intervalles de temps restants sont rem-plis de « Dummy bursts ». Le fait que le résultat de la synchronisation de fré-quence puisse aussi être utilisé pour l’ajustage du VCO du téléphone, consti-tue un effet secondaire appréciable.

Des SCH (Synchronisation Channels) avec des niveaux configurables sont émis dans les autres trames. Les SCH disposent d’une séquence d’appren-tissage prolongée et facilitent ainsi au téléphone sa synchronisation tempo-relle. L’instrument de mesure est ici le téléphone lui-même puisqu’il fournit les


(Mot-clé CMU200)


RADIOCOMS MOBILES Bancs de mesure


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résultats nécessaires au calcul des fac-teurs de correction du niveau de récep-tion.

Le nombre de fréquences sélection-nées détermine la durée de cycle de la séquence d’émission qui se situe ainsi à un maximum de 230 ms (= 50 périodes de trame).

Ajustage de l’émetteurLes figures 3 et 4 montrent le déroule-ment typique du signal d’émission du téléphone et la configuration de l’ajus-tage de l’émetteur. Après le démarrage de la mesure, le premier intervalle de temps de la première trame déclenche la séquence de test qui se déroule sans

Canal 1 Canal 2 Canal 3 Canal 4 Canal 5

Niv

eau

du g

énér

ateu

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Temps

Saut

à la

fréq

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Saut

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1 Trame = 4,6 ms

. . .

FCH

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Dummy-

BurstsSCH-Bursts SCH-Bursts SCH-Bursts SCH-Bursts

autre interaction jusqu’à la fin. A ce moment-là, la totalité des résultats peut être récupérée et les facteurs de cor-rection des niveaux d’émissions du télé-phone, calculés. Le nombre de fréquen-ces sélectionnées détermine là aussi la durée de mesure qui se situe également aux environs de 230 ms maximum.

Ajustage combinéEtant donné qu’en GSM les gammes de fréquences des liaisons montantes et descendantes sont séparées par l’écart duplex et que par conséquent elles ne se chevauchent pas, les calibrages du récepteur et de l’émetteur peuvent donc être réalisés simultanément. Cela réduit encore de moitié le temps de test néces-

saire à l’ajustement d’un téléphone dans ce mode de fonctionnement, pour arriver à une durée d’à peine 0,25 s annoncée en début d’article.

Conclusion

L’option R&S ® CMU-K47 permet au tes-teur universel de radiocommunication R&S ® CMU200 d’exploiter encore plus judicieusement les possibilités offer-tes par la norme GSM et les téléphones GSM modernes. Ces procédés d’ajus-tement, déterminants pour le temps de test des mobiles, permettent désormais d’atteindre des vitesses de réglage iné-galées en production.

Dieter Tiroch

Fig. 1 Ajustage de récepteur : Evolution temporelle typique du signal d’émission du R&S ® CMU200.

Fig. 2 Ajustage de récepteur : Configuration de la séquence d’émission du R&S ® CMU200.

Canal 1 Canal 2 Canal 3 Canal 4 Canal 5

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1 Trame = 4,6 ms

. . .

Bursts 1 à 7 Bursts 1 à 7 Bursts 1 à 7 Bursts 1 à 7 Bursts 1 à 7

Fig. 3 Ajustage d’émetteur : Evolution temporelle typique du signal d’émission du téléphone.

Fig. 4 Ajustage d’émetteur : Configuration de la séquence de réception du R&S ® CMU200.


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La nouvelle option logiciel du

R&S ® CMU200 pour des applica-

tions de radiocommunication mobile

2,5G permet, dans un environnement

réseau (E)GPRS simulé, de tester

l’émission ou la réception de Multi-

média Message Services (MMS), la

consultation Internet ou le video-

streaming. En dehors des mesures

habituelles des paramètres RF comme

la puissance, la modulation ou le

spectre, on peut notamment afficher

le débit de données ou analyser le

protocole.

Testeur universel de radiocommunication R&S ® CMU200

Multitude de tests des applications de radio mobile (E)GPRSDes nouveaux services à valeur ajoutée …

Si encore au début de l’ère de la radio-téléphonie mobile, les utilisateurs se sont contentés de téléphoner en quasi-ment tout lieu, ils font appel aujourd’hui à une offre de communication consi-dérablement étendue. Avec des télé-phones mobiles modernes, équipés de grands afficheurs couleurs et de camé-ras numériques intégrées, ils échangent des photos et des séquences vidéo, sur-fent sur Internet ou téléchargent des vidéos. Le service de voix « Push-to-Talk » basé sur le service de données « Voice over IP », qui permet à un groupe de per-sonnes la communication voix en mode économique « Walkie-Talkie », gagne aussi en popularité.

Afin d’offrir tous ces services, les nou-velles générations de téléphone mobile modernes répondent aux exigences techniques nécessaires, représentant de nouveaux défis pour les fabricants d’ap-pareils de mesure. S’il suffisait dans le passé de tester les caractéristiques de l’émetteur ou du récepteur d’un mobile, des tests supplémentaires doivent main-tenant garantir le bon fonctionnement des applications les plus diverses, scé-nario dans lequel le R&S ® CMU200 fait remarquablement ses preuves car, grâce à son concept de plate-forme polyva-lente, il accompagne sans problème l’évolution de la radiocommunication mobile en répondant parfaitement aux nouvelles exigences en matière de test d’applications.

… requièrent une multitude de tests

Les tests nécessaires sont aussi mul-tiples que le spectre des applications offertes est universel. Les applications actuellement disponibles se différen-cient notamment en matière d’exigences en temps réel, de protection d’erreurs, de communication point à point, point à multi-point ou de diffusion. Le protocole IP offre une base commune et la possibi-lité d’accès à la plupart des applications, garantissant ainsi l’échange de données par-delà les frontières de réseau. L’IP s’est imposé sur le plan mondial grâce à Internet et est devenu la norme interna-tionale pour la communication de don-nées. Ces applications sont réalisées selon le principe Client-Serveur et ceci également en général en communica-tion radio. Dans ce cas et sur demande, un serveur Internet met par exemple à la disposition d’une multiplicité d’utilisa-teurs (Clients) l’application souhaitée sur leurs mobiles.

En radiocommunication mobile, des rou-tines de signalisation supplémentai-res sont nécessaires pour les applica-tions basées IP. Par exemple en cas de transmission d’un MMS via des mobiles GPRS ou EGPRS(EDGE), le destinataire est informé par un SMS (Short Message Service) émis du MMS-Center de la dis-ponibilité de l’information qu’il est invité à récupérer.

Le champ possible de tests d’applica-tions couvre le simple test Go/NoGo, l’analyse de performances, l’examen de différentes interactions d’application se déroulant simultanément sur un télé-phone, ainsi que les essais d’interopé-rabilité entre deux téléphones. Pour le 43238/16



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test des applications sur un mobile, le R&S ® CMU200 simule un réseau radio et des ordinateurs externes reliés au banc de mesure radio mettent à disposi-tion les serveurs nécessaires (fig. 1). Un défi supplémentaire est l’examen plus approfondi des procédures de signalisa-tion et de protocole (Enabler) qui exige généralement l’utilisation de testeurs de protocole, tels que le R&S ® CRTU-G [1]. Grâce au concept de plate-forme com-mune, les données enregistrées par le R&S ® CMU200 et le R&S ® CRTU-G peu-vent être échangées et analysées.

Test d’applications (E)GPRS avec le R&S ® CMU200

Après d’importantes extensions de la pile de protocole, le R&S ® CMU200 permet maintenant le test des applica-tions sur mobiles GPRS et EGPRS(EDGE) par simple activation d’une nouvelle option logiciel. Après la disponibilité des tests des applications CDMA2000 ® [2], une norme supplémentaire est suppor-tée par ce banc de mesure radio qui démontre une fois de plus son évolu-tivité et la flexibilité de son concept. Grâce à cette nouvelle option, pratique-ment toutes les applications basées IP peuvent être testées en mode orienté paquet via un « IP-Gateway ». Aussi bien le contrôle de fonctions simples que le test du bon déroulement des diffé-rentes applications activées simultané-ment sur un mobile peuvent être effec-tués. Les GPRS et EGPRS, évolutions de la norme GSM, atteignent des débits jus-qu’à 171,2 kbit/s et/ou 473,6 kbit/s et permettent ainsi une multiplicité d’ap-plications, dont certaines comprennent des exigences de temps réel. En plus de l’affichage du taux de transmission des paquets IP échangés entre le mobile et le serveur (fig. 2), le R&S ® CMU200 enregistre les différents protocoles de transmission (fig. 3). Cette caractéris-tique offre aux concepteurs la possi-bilité d’analyser, outre le protocole IP,

Fig. 1Simulation d’un réseau radio par le

R&S ® CMU200. Des PC reliés par Ethernet au banc de mesure de radiocommunications

mettent à disposition le(s) serveur(s).

Fig. 2 Débit de données des paquets IP échangés entre mobile et serveur.

Fig. 3 Le R&S ® CMU200 enregistre également différents protocoles de transmission.

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12

une série d’autres protocoles spécifi-ques radio tels que RLC (Radio Link Con-trol) ou MAC (Medium Access Control). Indépendamment de ces actions, le R&S ® CMU200 permet – comme dans le passé – de mesurer et analyser la puis-sance, le spectre ou la modulation des signaux RF transmis par des mobiles GPRS ou EGPRS (fig. 4). Contrairement au test d’émetteur précédent, la mesure s’effectue dans le cadre du transfert des données d’application et non plus sur la base d’une séquence pseudo-aléatoire PRBS (Pseudorandom Binary Sequence). On peut étendre les essais aux « Data-End-to-End-Tests » en cas de disponibi-lité de deux R&S ® CMU200, par exem-ple pour examiner l’échange d’un MMS entre deux mobiles (fig. 5). Si l’on dis-pose d’un seul R&S ® CMU200, l’émission et la réception légèrement retardée d’un message MMS sur un mobile peuvent être réalisées grâce au mode loop-back au niveau du MMSC.

Aide précieuse en laboratoire d’étude

La nouvelle option logiciel R&S ® CMU-K92 du R&S ® CMU200 offre pour la pre-mière fois aux concepteurs d’applica-tions la possibilité de tester leurs déve-loppements en laboratoire sur des mobi-les dans un réseau radio simulé. Une attention spéciale est focalisée sur la preuve d’un bon déroulement de l’appli-cation sur le mobile dans des conditions radio et d’exploitation normales. Cela représente pour les applications – que l’on peut répartir en « Mobile-origina-ted » « Mobile-terminated » – la première épreuve proche de la réalité suite aux essais de simulation précédents sur l’or-dinateur de conception. Lors des tests des applications « Mobile-originated » sur le téléphone, la communication est initialisée, par exemple par l’appel du navigateur intégré qui accède à un ser-veur web relié par une interface Ether-net au R&S ® CMU200. Le test d’une

Fig. 5 Montage de mesure pour le test « Data-End-to-End », par exemple pour la vérification d’échange d’un MMS entre deux mobiles.

Fig. 4 Le R&S ® CMU200 peut, bien évidemment, mesurer aussi pendant le test d’application les caractéristiques des signaux RF (puissance, spectre ou modulation) émis par les mobiles GPRS ou EGPRS. Ici l’exemple de mesure du spectre dû à la modulation de l’émetteur d’un téléphone mobile.



13

Testeur universel de radiocommunications R&S ® CMU200

Confort et flexibilité : les clés de la réussite des bancs de mesure de radiocommunications mobiles

Les systèmes de radiocommunica-

tions mobiles d’aujourd’hui brillent

par leurs fonctions toujours plus inno-

vantes, ce qui pose des exigences de

plus en plus complexes aux fabricants

de téléphones, en production comme

en développement. Pour faire face à

ces exigences, il est indispensable de

disposer d’un banc de mesure suivant

le rythme effréné des innovations

sans lésiner toutefois sur le confort

d’utilisation.

Configuration automatique des intervalles de temps

L’extension de la norme GSM à des ser-vices de données par paquets (GPRS et EGPRS) complique considérablement les systèmes de radiocommunications mobiles. Un banc de mesure prenant en charge ces services étendus doit cou-vrir tous les scénarios possibles, ce qui implique de pouvoir régler individuel-lement un grand nombre de paramè-tres, en particulier en laboratoire. L’uti-lisateur peut alors être confronté à des problèmes presque impossibles à résou-dre, par exemple : parmi les innombra-bles paramètres, quels sont ceux qui doi-

vent être réglés et de quelle façon, pour que le banc de mesure génère le scé-nario attendu. Les bancs de mesure d’aujourd’hui doivent donc ouvrir de nouvelles voies à l’utilisateur. Pour cela, le testeur universel de radiocommuni-cations R&S ® CMU200 disposait jusqu’à présent d’un configurateur agissant sur le système GSM en sélectionnant auto-matiquement la configuration optimale des intervalles de temps en fonction des possibilités du téléphone et du type de liaison souhaité [*]. Ce configurateur d’intervalles de temps est désormais doté d’un configurateur de mesure auto-matique et d’un assistant.

application « Mobile-terminated » consis-terait par exemple en l’envoi d’un SMS, soit à partir d’un ordinateur relié au banc de mesure, soit directement par le banc de mesure au téléphone mobile.

Des concepteurs de téléphones mobiles peuvent à l’aide de cette nouvelle option examiner pour la première fois les para-mètres RF de l’émetteur d’un mobile lors de l’exécution des applications. La consommation électrique, les taux de données accessibles pour des niveaux de signal différents ou par exemple le comportement dans des conditions de Fading, peuvent alors être analysés en détail.

Grâce à ces tests d’application, les opé-rateurs de réseau peuvent examiner les nouveaux téléphones mobiles avant

de les autoriser dans leurs réseaux afin d’assurer une exploitation sans perturbation.

Perspective

L’importance des tests des applica-tions en radiocommunication mobile ne cesse d’augmenter et Rohde & Schwarz prend en compte cette évolution par des développements continus dans ce sec-teur. Les laboratoires d’essais ont réagi aux profils des applications modifiés en radiocommunication mobile en garantis-sant, par des scénarios de test parfaite-ment spécifiés, que le fonctionnement correct des réseaux de radiocommunica-tion mobile sera également assuré dans l’avenir et ceci, grâce à des tests au niveau des applications.

Thomas A. Kneidel

Autres informations et fiche technique sous www.rohde-schwarz.com

(Mot-clé CMU200)

BIBLIOGRAPHIE[1] Testeur de protocole R&S ® CRTU-G :

Réduction des temps de test par l’auto-matisation. Actualités de Rohde & Schwarz (2004) N° 182, p. 16–17.

[2] Testeur universel de radiocommunica-tions R&S ® CMU200 : Test d’applications de données CDMA2000®. Actualités de Rohde & Schwarz (2004) N° 182, p. 11–13.



14

Configuration de mesure automatique

Lorsque l’utilisateur active le configu-rateur de mesure, le banc de mesure règle automatiquement et de façon opti-male les mesures sur la configuration d’intervalles de temps de la liaison en cours dès qu’elle est établie, et passe au menu le plus probablement néces-saire. Le plus souvent, l’utilisateur n’a pas besoin d’intervenir dans la confi-guration. Par exemple, pour mesurer le Multi-Slot-Power Ramp, le nombre d’in-tervalles de temps ainsi que l’intervalle de temps de mesure doivent être opti-misés afin de représenter à l’écran le plus grand nombre possible d’interval-les actifs pour une résolution également maximale (fig. 1).

Assistant

L’assistant permet à l’utilisateur de con-figurer en une seule opération l’ensem-ble du banc de mesure pour l’application souhaitée. Pour régler le R&S ® CMU200 sur des mesures 8PSK-EGPRS par exem-ple, on sélectionne l’option « EGPRS

Fig. 1 Le configurateur de mesure permet au R&S ® CMU200 de régler de manière optimale et automatique la mesure du Multislot-Power-Ramp ainsi que les mesures de spectres, selon le type de liaison et la combinaison des intervalles de temps actifs. L’écran de gauche indique les réglages sélectionnés pour mesurer le Power-Ramp en présence d’une liaison avec deux intervalles de temps actifs en voie montante, l’écran de droite avec quatre intervalles.

8PSK » dans le menu (fig. 2), ce qui déclenche le configurateur automati-que d’intervalles de temps et de mesure ainsi qu’un deuxième émetteur le cas échéant (option R&S ® CMU-B95) pour le BCCH. Par ailleurs, le Network-Sup-port-Parameter est réglé sur « GSM + EGPRS », la Service Selection sur « Packet Data » et le Coding Scheme sur « MCS9 ».

Evaluation de la limite

Le R&S ® CMU200 se configure égale-ment en toute convivialité pour l’Off Power Limit en présence de liaisons avec intervalles de temps multiples (mul-tislot). En pratique, il existe deux inter-prétations possibles pour cette mesure. La première consiste à prendre l’inter-valle de temps ayant la puissance la plus élevée comme Off Power Limit pour tous les intervalles de temps, ce qui veut dire que la puissance d’émission résiduelle autorisée d’un téléphone mobile pen-dant des intervalles de temps inactifs est identique pour tous les intervalles de temps (fig. 3, gauche). La deuxième interprétation consiste à prendre la puis-

sance individuelle de chaque intervalle de temps comme Off Power Limit, ce qui veut dire que la puissance d’émis-sion résiduelle autorisée d’un téléphone mobile varie d’un intervalle de temps à un autre (fig. 3, droite). Il est difficile d’évaluer la puissance d’émission rési-duelle autorisée pendant un intervalle de temps inactif si ce dernier est entouré de deux intervalles de temps actifs ayant une puissance différente car, pendant l’intervalle de temps inactif, l’Off Power Limit de l’intervalle de temps actif pré-cédent doit être remplacé à un moment quelconque par l’Off Power Limit de l’in-tervalle de temps actif suivant. L’utilisa-teur peut choisir l’une ou l’autre inter-prétation : le R&S ® CMU200 maîtrise par-faitement les deux et un commutateur permet de passer de l’une à l’autre.

Routine de recherche BER

Le calcul du niveau RF absolu pour un taux d’erreur binaire donné est extrê-mement long et quasiment irréalisable manuellement. Le R&S ® CMU200 faci-lite cette tâche grâce à une routine de recherche conviviale qui modifie auto-



15

Fig. 2L’assistant permet

de régler parfai-tement en une

seule fois le R&S ® CMU200

pour une applica-tion donnée. Il ne reste plus à l’utili-

sateur qu’à choisir l’application dans une liste, le banc

de mesure se char-geant automatique-

ment du reste.

Fig. 3 Le R&S ® CMU200 peut prendre comme Off Power Limit l’intervalle de temps présentant la puissance la plus élevée (gauche) ou bien chaque intervalle de temps individuel (droite). Dans ce dernier cas, la plage dynamique parfois très vaste ne pose aucun problème au banc de mesure.

matiquement la profondeur de moyen-nage de la mesure et le pas de variation du niveau RF, en fonction de l’écart par rapport au taux d’erreur binaire souhaité, permettant ainsi de déterminer très rapi-dement le niveau RF absolu pour un taux d’erreur binaire donné.

Nouvelles fonctionnalités GSM

Outre la convivialité, il est primor-dial pour l’utilisateur que le banc de mesure couvre les fonctionnalités des normes de radiocommunications mobi-les en vigueur. Sur ce point aussi, le R&S ® CMU200 est actualisé en perma-nence. Doté des tout derniers logiciels, il est capable, outre ses nombreuses autres nouvelles fonctionnalités liées à l’option R&S ® CMU-B95, de préparer un PBCCH pour des transmissions de don-nées par paquets (E)GPRS. Il est pos-sible également de passer à des MNC de deux à trois chiffres et inversement, dans tous les réseaux GSM. La nouvelle option R&S ® CMU-K26 prend en charge également la norme chinoise GT800, variante de la norme R-GSM.


(mot-clé CMU200)

BIBILOGRAPHIE[*] Testeur universel de radiocommunica-

tions R&S ® CMU200 – Utile (notamment) pour le développement de radiocommu-nications mobiles (E)GPRS. Actualités de Rohde & Schwarz (2004) N° 181, p. 14 –15.

Résumé

Le testeur universel de radiocommunica-tions R&S ® CMU200 allie flexibilité, con-vivialité, vitesse de mesure, performan-ces et précision : un équilibre qui expli-que son succès auprès des utilisateurs d’équipements de mesure dans tous les domaines des radiocommunications mobiles.

Rudolf Schindlmeier



16

Générateur de signaux R&S ® SMU200A

Simulateur de fading numérique aux caractéristiques défiant toute concurrence

De multiples altérations et perturba-

tions peuvent affecter la transmission

de signaux par voie radio, par exemple

le décalage Doppler et des superpo-

sitions constructives ou destructives

de signaux dues aux trajets multi-

ples pouvant de surcroît présenter

des temps de propagation différents.

Afin de pouvoir garantir la robus-

tesse des systèmes radio par rapport

à ces caractéristiques du canal, des

mesures correspondantes – avec des

modèles de canal bien définis – sont

imposées par les normes de radiocom-

munication mobile.

Fading avec tous modèles de canal

La mise en œuvre de ces mesures néces-site un simulateur de fading qui génère les différents modèles de canal pouvant apparaître lors d’une transmission de signaux de l’émetteur (par exemple une station de base) au récepteur (par exem-ple une station mobile). Ces modèles de canal se composent généralement de la superposition des différents trajets indé-pendants modélisés statistiquement. Les options fading R&S ® -B14 et B15 du géné-rateur de signaux R&S ® SMU200A (fig. 1) permettent la modélisation des systèmes stationnaires et dynamiques (voir enca-dré à droite). Pour la simulation des sys-tèmes stationnaires, avec des temps de propagation constants dans les chemins, les différents trajets de fading sont régla-bles librement aussi bien en profil qu’en retard. Les systèmes dynamiques, dans lesquels le comportement en temps de propagation change ou de nouveaux che-mins de propagation apparaissent sou-dainement, sont simulés conformément à la norme 3GPP. Les figures 2 et 3 mon-trent des exemples de signaux soumis à des fadings stationnaire et dynamique.

Qualité exceptionnelle des signaux

Le choix de la réalisation purement numérique du simulateur de fading dans le R&S ® SMU offre de nombreux avan-tages :◆ Les élévateur/abaisseur de fréquence

et convertisseurs A/N-N/A d’un simu-lateur de fading RF habituel ne sont pas nécessaires. Il en résulte une qualité exceptionnelle des signaux jamais atteinte jusqu’alors, même avec bruit additionnel.

◆ Le simulateur de fading intégré dans le générateur de signaux est une solu-tion système économique, de poids et volume réduits. L’appareil équipé de toutes les options offre en un seul appareil deux générateurs de signaux indépendants comprenant généra-teurs de bruit et de fading. Ces équi-pements sont nécessaires, par exem-ple pour les tests de performance sur stations de base 3GPP-FDD selon TS 25.141.

◆ Les deux voies du simulateur de fading pouvant être interconnectées de maintes façons, le spectre d’ap-plication se trouve considérablement élargi (par exemple pour des tests de « Receive et Transmit Diversity »).

Avec un maximum de 40 voies pour le fading à trajets multiples et une réso-lution du temps de propagation jus-qu’à 10 ps pour les exigences les plus élevées en terme de résolution topo-logique, le simulateur de fading du R&S ® SMU est parfaitement préparé pour toutes applications dans les sec-teurs développement, recherche et test. L’appareil est réalisé avec des FPGA de

Fig. 1 Le générateur de

signaux vectoriels R&S ® SMU200A

propose en un seul appareil deux géné-

rateurs complets et modulables en

numérique.

4398

5/2


RADIOCOMS MOBILES Générateurs de signaux

17

Fig. 2 Signal en bande de base avec modulation QPSK et filtre rectan-gulaire, soumis à un Fading « Rice » (1 voie, Fading stationnaire). Les variations des points de constellation en phase et en ampli-tude générées par le simulateur de fading apparaissent claire-ment grâce au réglage de la durée de persistance de l’oscillos-cope.

Fig. 3Signal en bande de base avec modulation ASK (un seul bit « 1 »

suivi d’un grand nombre de « 0 »), soumis à un fading dynami-que (Moving Propagation). La voie P2 se décale en temps relatif par rapport à la voie P1 fixe, ce qui apparaît clairement grâce au

réglage de la longue durée de persistance de l’oscilloscope.

Spécificités de l’option du R&S ® SMU◆ Fading bi-canal avec possibilités

d’interconnexions variables et de corrélation des trajets

◆ Qualité de signal extrême◆ Aperçu visuel de configuration du

simulateur de fading◆ Utilisation simple◆ Multipath Fading jusqu’à 40 voies

de fading◆ Très haute résolution de retard

jusqu’à 10 ps◆ Vaste choix de réglages prédéfi-

nis conformément aux spécifica-tions de test de toutes les normes importantes de radiocommunica-tion mobile

Profils « Fast-Fading »Simulation de fluctuations rapides du niveau de signal résultant d’une variation rapide entre interférences constructive et destruc-tive lors d’une propagation par trajets mul-tiples.

Pur Fading Doppler Simule une voie de transmission directe ; un décalage Doppler apparaît par le mouvement du récepteur.

Fading Rayleigh Simule un champ de radio se produisant par dispersion du signal sur des obstacles (bâtiments, etc.).

Fading Rice Modélise un champ radio Rayleigh en présence d’un signal direct élevé.

Profils « Slow-Fading »Simulation des variations lentes de niveau pouvant apparaître par exemple par des effets d’ombrage (tunnel, etc.).

Fading Log Normal Simule une fluctua-tion supplémentaire et lente de l’amplitude

de réception d’un récepteur en mouvement, pouvant apparaître par exemple par des spé-cificités environnementales ou topographi-ques (passage dans une cuvette). Le fac-teur de multiplication agit sur l’atténuation de voie, le facteur multiplicateur est à temps variable et à distribution normale logarith-mique.

Fading Suzuki Fading Log Normal et Profil Rayleigh simultanés.

Fading dynamiqueSimule des conditions de propagation dyna-miques conformément aux scénarios de test de la norme 3GPP.

Propagation Birth Death Simule de sou-daines variations de temps de propagation, par exemple lors de la disparition et la réap-parition soudaines d’un signal (par exemple un piéton qui passe l’angle d’un bâtiment en téléphonant).

Moving Propagation Simule des varia-tions de temps de propagation lentes.

Le R&S ® SMU offre tous les profils de fading


18

haute technologie et des multiplicateurs 18 × 18 bit pour assurer les évolutions futures. Toutes ses spécificités ainsi que sa facilité d’installation et de mise à jour ne nécessitant pas de calibrage grâce à la réalisation en numérique, font de ce simulateur de fading un produit défiant toute concurrence.

L’interface utilisateur conviviale de cet appareil – grâce au schéma synopti-que et aux menus indépendants – rend sa configuration extrêmement simple pour toutes les applications (fig. 4). Des blocs graphiques permettent d’affi-cher un contrôle visuel permanent des signaux produits. Un large choix de con-figurations – prédéfinies selon les spé-cifications des normes de radiocom-munication mobile les plus importan-tes – permet des réglages complexes par simple « clique » ; pour les experts cepen-dant, tous les paramètres importants peuvent être modifiés individuellement.

Wolfgang Kufer

Fig. 4 L’utilisation du simulateur de fading du R&S ® SMU est très simple et claire : le schéma synop-tique montre son interconnexion et la configuration choisie. La table de trajets offre un aperçu des réglages numériques et le diagramme de trajets permet un contrôle visuel rapide des chemins actifs.

Informations complémentaires sur le R&S ® SMU200A

Une des caractéristiques marquantes du générateur de signaux R&S ® SMU est son évolution permanente et cela se reflète bien dans les articles apparus dans les Actualités de Rohde & Schwarz. Il est d’ailleurs rare qu’une édition ne pré-sente pas un nouveau développement pour ce générateur. Cette parution contient à elle seule trois contributions : « la nouvelle option Fading » page 16 ; « Signaux CDMA2000®

et 1xEV-DV pour scénarios de test complexes» page 19 et « Signaux 3GPP-FDD-HSDPA aisément générés » page 22. Vous trouverez les articles des différentes éditions précé-dentes (voir ci-dessous) ainsi que la vaste documentation et des manuels sur les pages Internet de Rohde & Schwarz sous www.rohde-schwarz.com.

21

Véritable coup de maître : le géné-

rateur de signaux vectoriels

R&S ® SMU200A, digne successeur

des R&S ® SMIQ pour sa flexibilité

et ses performances, est le premier

appareil haut de gamme intégrant à

lui seul deux générateurs de signaux

modulables en numérique.

Structure modulaire à la carte

Le nouveau générateur de signaux vec-toriels R&S ® SMU200A repose sur une plate-forme système performante équi-pée d’un ordinateur rapide et d’un écran couleur SVGA (800 × 600 pixels). Mesu-rant seulement 4U de hauteur, il peut intégrer jusqu’à deux voies RF. Pour la première voie, l’utilisateur a le choix entre quatre options de fréquence supérieure de 2,2 / 3 / 4 ou 6 GHz : pour la seconde voie, la fréquence est de 2,2 GHz ou 3 GHz : la borne de fréquence

inférieure est de 100 kHz dans les deux cas. Les deux voies RF sont modulables en I / Q par la section bande de base interne du générateur. La première voie RF peut même être modulée avec des signaux I / Q analogiques externes.

La section de bande de base du R&S ® SMU est entièrement numérique et peut accepter jusqu’à deux générateurs de bande de base I / Q. Leurs signaux de sortie peuvent être transposés et éga-lement additionnés en fréquence en bande de base.

4398

5 / 1

Générateur de signaux vectoriels R&S ® SMU200A

L’art de la génération de signaux

Fig.1

Une vision du futur: le géné-

rateur de signaux vectoriels

R&S ® SMU200A avec ses deux

générateurs de signaux modulables

en numérique intégrés et une inter-

face utilisateur toute nouvelle.

Actualités de Rohde & Schwarz No 180 (2003 / IV)

INSTRUMENTATION GENERALE Générateurs de signaux

L’art de la génération de signaux : Edition N° 180 (2003), pages 21–27.

38 39

Générateurs de signaux R&S ® SMU200A

Le bruit, un sujet qui fâche ? Non, plus avec la nouvelle option bruit.

Le générateur R&S ® SMU200A excelle

même dans les applications les plus

exigeantes grâce à la qualité remar-

quable de ses signaux [*] ; mais l’uti-

lisateur doit fréquemment perturber

ou influencer ce signal idéal, de

manière ciblée. La solution : l’AWGN

(Additive White Gaussian Noise) qui

devrait, lui aussi, être « idéal ». N’est-

ce pas contradictoire ? Non, pas

avec le nouveau générateur de bruit

R&S ® SMU-K62 en option …

Perturbations ciblées

En pratique, un signal AWGN prédéfini du générateur de bruit R&S ® SMU-K62 en option est superposé au signal utile issu du générateur R&S ® SMU200A en bande de base. Cette combinaison de signal utile et de bruit est requise par de nombreuses normes de télécommunica-tion, donnant ainsi une grande impor-tance aux signaux AWGN.

La superposition de signaux d’émetteurs avec un bruit blanc gaussien est un pro-cédé standard majeur, par exemple pour déterminer la sensibilité. « Blanc » dési-gne ici une densité de puissance spec-trale constante, c’est-à-dire que les valeurs de bruit consécutives sont indé-pendantes statistiquement les unes des autres. La densité spectrale de puis-sance du bruit suit une distribution gaus-sienne et une répartition uniforme en fréquence (fig. 1). Les applications-types du générateur de bruit sont des mesu-res d’erreurs binaires ou d’erreurs de blocs en fonction du rapport C/N défini, comme pour le test de stations de base 3GPP-FDD selon TS25.141.

Le générateur de bruit R&S ® SMU-K62 réalisé comme option logicielle fonc-tionne selon deux modes différents : le mode « bruit additionnel » où le bruit s’ajoute au signal de la bande de base et le mode « bruit seul » où le bruit est modulé sur la porteuse comme signal de bruit pur. Le générateur doté d’une con-figuration à deux voies dispose de deux générateurs de bruit indépendants, per-mettant une multitude d’applications nouvelles.

Le signal, totalisant le signal utile et le bruit, peut être facilement véri-fié sans moyen de mesure supplémen-taire, soit sous la forme d’un petit gra-phique inséré dans le schéma synopti-que, comme un simple aperçu (fig. 3), soit dans une fenêtre séparée, sous la forme d’un grand diagramme avec plus d’informations (fig. 3). Grâce à des FPGA ultramodernes, l’option « bruit » R&S ® SMU-K62 est la mieux armée pour relever les défis de demain.Gerhard Miller; Frank-Werner Thümmler

Fig. 1Gauche : Courbe I/Q d’un signal de bruit issu du

générateur R&S ® SMU-K62. Les couleurs indiquent la répartition, diminuant de l’intérieur vers l’extérieur

Droite : Coupe de la courbe I/Q, avec une limite numérique de 18 dB.

Fig. 2 Utilisation aisée du générateur de bruit R&S ® SMU-K62 : incrustation du signal de sortie de la bande de base sous forme graphique dans le schéma synoptique ou affichage grand format dans une fenêtre séparée (fig. 3).

Limite numérique de 18 dB

0,4

0,3

0,2

0,1

0

Prob

abili

té p

x /σ–8 –6 –4 –2 0 2 4 6 8

Limite numérique de 18 dB

68%

95%

Lign

e de

cou

pe

p=⋅

⋅−

1

2

2

22

σσ

πe

x

� �

Fig. 3 Gauche : Signal utile 3GPP (bande passante : 3,84 MHz) ; milieu : signal de bruit (bande passante : 12,4 MHz) ; droite : signal totalisant les deux précédents.

� Large bande passante de bruit variable 1 kHz à 60 MHz� Ondulation à peine mesurable dans le spectre de la densité

de puissance de bruit 0,01 dB à l’intérieur de la bande pas-sante choisie

� Variable dans une gamme étendue Rapport C/N- ou Eb/N0 entre –30 dB und 30 dB

� Facteur de crête 18 dB Largement au-dessus des exigences des normes actuelles de radiocommunication (12 dB minimum)

� Ecarts infimes de la puissance de bruit/utile définie (<0,1 dB)� Insensible aux écarts de température, à la gamme de fré-

quence et aux non-linéarités, étant donné l’absence de conver-tisseurs A/N et N/A

� Important Voies I/Q non corrélées� Déterminant Tests reproductibles grâce à la génération

interne de signaux numériques avec des générateurs de pseudo-bruit pendant de longues périodes simultanées du signal AWGN

� Presque inimaginable Durée interne des périodes entre 317 ans avec une bande passante minimale et envi-ron deux jours avec une bande passante maximale (pour 3GPP FDD avec une bande passante de 3,84 MChip/s on obtient une période d’environ un mois, pour GSM avec 270,833 ksymb/s, une période de 427 jours).

Autres informations et configurateur électronique : www.rohde-schwarz.com

(mot-clé SMU200A)

BIBLIOGRAPHIE[*] Générateur de signaux vectoriels

R&S ® SMU200A : L’art de la génération de signaux. Actualités Rohde & Schwarz (2003) N° 180, p. 21–27Caractéristiques « idéales » grâce à des signaux purement numériques – Récapitulatif

Actualités de Rohde & Schwarz No 182 (2004/ II)


Actualités de Rohde & Schwarz No 182 (2004/ II)

Générateurs de signaux

Le bruit, un sujet qui fâche ? Non, plus avec la nou-velle option bruit : Edition N° 182 (2004), pages 38–39.

36 37

Générateur de signaux vectoriels R&S ® SMU200A

Des scénarios de signaux complexes réalisés aisément

Fig. 1bDeux générateurs de bande de base peuvent également être routés vers une voie RF pour générer des signaux extrême-ment complexes sur une fréquence porteuse. Dans ce cas, une deuxième voie RF, comme on peut le voir, est inutile mais pour-rait, en cas de disponibilité, générer un signal supplémentaire (non modulé).

Le générateur de signaux vectoriels

haut de gamme R&S ® SMU200A peut

intégrer en un seul appareil deux

générateurs complets modulables en

numérique [1], ce qui conduit non

seulement à 50% de gain de place

mais permet également des applica-

tions qui jusqu’à présent nécessitaient

de gros budgets pour leur réalisation.

Droit au but sur 2 voies

Un R&S ® SMU à deux voies complètes (c’est à dire deux générateurs de bande de base et deux voies RF, fig.1a) à la place de deux générateurs séparés offre d’énormes avantages. Une de ses appli-cations classiques est le test de récep-teurs avec un signal parasite superposé. Une voie du R&S ® SMU génère le signal utile, l’autre le signal perturbateur.

Il est ainsi possible de tester des sta-tions de base 3GPP selon la TS25.141 qui met en œuvre des perturbations non modulées ou modulées QSPK. L’adjonc-tion de bruit (AWGN) est réalisable sur les deux voies [2].

Un générateur haut de gamme, tel que le R&S ® SMU, offre bien sûr des métho-des de mesure allant bien au-delà de ces scénarios standards. En effet, chaque générateur de bande de base R&S ® SMU intègre un générateur de formes d’on-

des performant (ARB), entièrement com-patible avec le logiciel de simulation R&S WinIQSIM™. Ceci permet égale-ment l’utilisation de signaux multiporteu-ses en tant que signaux perturbateurs. C’est ainsi qu’il est possible de tester le récepteur d’un mobile 3GPP lors d’une forte activité réseau (la station de base émettant simultanément sur des fré-quences porteuses adjacentes). La simu-lation simultanée de différentes normes de radiocommunication mobile constitue une application supplémentaire, comme par exemple une voie générant un signal 3GPP et l’autre, une porteuse GSM.

Deux générateurs de bande de base d’un R&S ® SMU peuvent aussi être routés vers une voie RF. (fig. 1b). Il est possible de faire la somme numérique des signaux, le cas échéant avec des off-sets de puissance ou de fréquence. Le générateur produit ainsi des scénarios de signaux extrêmement complexes, très proches des conditions réelles.

0 5 10 15 20Temps / ms

Fréq

uenc

e / M

Hz

2480

2470

2460

2450

2440

2430

2420

2410

2400

Fig. 2Avec un R&S ® SMU à deux voies, on peut tester le

bon fonctionnement du récepteur d’une carte WLAN lorsqu’un réseau Bluetooth est actif à proximité

immédiate. Un scénario de signaux, tel que celui représenté ici dans le diagramme temps/ fréquence,

est élaboré à cet effet. La bande de base A génère le signal Bluetooth incluant les sauts de fréquence (il s’agit ici d’un maître Bluetooth et d’un esclave –

barres jaunes et rouges). La bande de base B génère un signal WLAN à 2462 MHz (symbolisé par la zone

bleu clair).

Les deux configurations de base du R&S ® SMU bi-voies :

Fig. 1aDeux voies réelles, c’est à dire avec deux générateurs de bande de base et deux voies RF (deux générateurs de signaux en un). Ceci est la configuration idéale pour mettre en œuvre deux voies indé-pendantes l’une de l’autre. C’est également la configuration opti-male pour de nombreux tests de récepteurs dans lesquels les signaux utiles et parasites présentent de grandes différences de puissance ou d’écarts de fréquence (par ex. « Out of Band Bloc-king »).

44106

Actualités de Rohde & Schwarz No 183 (2004/ III)


Actualités de Rohde & Schwarz No 183 (2004/ III)

Générateurs de signaux

Des scénarios de signaux complexes réalisés aisé-ment : Edition N° 183 (2004), pages 36–38.




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Signaux CDMA2000®et 1xEV-DV pour scénarios de test complexes

L’extension de la norme CDMA2000 ®

à des débits de données toujours

plus élevés dans les deux sens de

transmission entraîne de nouvelles

exigences pour le développement des

stations de base et des terminaux. Le

générateur R&S ® SMU200A offre dès

maintenant des signaux CDMA2000 ®

comprenant l’extension 1xEV-DV, par

exemple pour des tests d’amplifica-

teurs et de récepteurs.

CDMA2000 ® avec l’extension 1xEV-DV

La norme CDMA2000 ® élaborée par le groupe 3GPP2(3GPP2 C.S0002-C) com-prend, depuis la version C, l’extension 1xEV-DV (1x Evolution Data & Voice) permettant, en mode 1x – compati-ble IS95 –, des débits de données jus-qu’à 3,09 Mbit/s en Forward Link (de la station de base vers le terminal). La nouvelle option CDMA2000 ®, intitu-lée R&S ® SMU-K46, génère les canaux

– dits canaux paquet – de la configura-tion radio 10 (RC 10), en plus des canaux réguliers utilisés généralement pour les communications vocales. Le R&S ® SMU est donc un outil indispensable pour tester de nouveaux modules récepteurs.

Un seul générateur pour tous les tests sur station de base

Pour répondre aux critères de la spécifi-cation 3GPP2 C.S0010-B correspondant aux exigences minimales des stations de base CDMA2000 ®, les récepteurs de ces stations doivent être testés avec toute une série de signaux utiles et de signaux perturbateurs.

Pour mesurer la performance des récep-teurs, le R&S ® SMU génère des canaux d’accès, de contrôle et de trafic cor-respondant aux différentes configu-rations radio en mode 1x. Le module AWGN(option R&S ® SMU-K62) ajoute du bruit dans les canaux avec la préci-sion nécessaire à la mesure. Le simula-teur de fading en option R&S ® SMU-B14 (page 16) permet en outre des tests dans des conditions de fading. Le codage canal complètement intégré dans le générateur évite un testeur supplémentaire pour le taux d’erreur binaire : en analysant les champs CRC, la station de base peut réaliser la mesure FER (Frame Error Rate) spécifiée dans la norme, directement sur le signal reçu.

Le R&S ® SMU peut évaluer tout aussi aisément la réjection de la puissance dans les canaux adjacents du récepteur. Dans une configuration à deux voies, un seul générateur suffit pour générer le signal perturbateur ou le signal utile, la différence de puissance exigée dans la norme étant de 87 dB. La fig. 1 montre avec quelle facilité le générateur peut être configuré.

Fading avec profils prédéfinis

Simulateur AWGN de haute précision

Perturbateur confi-gurable à volonté en voie RF B

Vastes possibilités de configuration pour signaux CDMA2000® en bande de base

Fig. 1Le schéma synoptique à l’écran du R&S ® SMU est particulièrement adapté à des mesures com-plexes, permettant de configurer le générateur en toute convivialité.


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Signaux sans limitation en voie descendante

Dans le Forward-Link, le R&S ® SMU prend en charge au total quatre sta-tions de base réglables au choix, par fré-quence de porteuse. Chaque station de base simulée comprend tous les canaux de contrôle de la norme ainsi que jus-qu’à huit canaux de trafic configurables indépendamment et au choix. Le codage canal est réglé librement pour chaque sous-canal de contrôle (fundamental, supplemental & dedicated) d’un canal de trafic, dans la limite des paramètres spécifiés par la norme, ce qui donne lieu à des scénarios de tests complexes dépassant largement les tests définis dans la norme 3GPP2 C.S00011-B.

Complexité à la carte des scénarios 1xEV-DV

Le R&S ® SMU apporte encore plus de souplesse aux canaux paquet de la con-figuration radio 10 (1xEV-DV). L’exten-sion 1xEV-DV utilise l’espace libre du code et la puissance de sortie dispo-nible de la station de base pour four-nir aux terminaux des services à haut débit de données. Le concept de redon-dance incrémentielle utilisé ici, associé à des turbocodes performants, assure une exploitation optimale de la capacité des canaux.

Deux applications arrivent en tête :◆ Tests sur amplificateurs de puissance

à la sortie RF de la station de base,

nécessitant des signaux proches de la pratique, tels que ceux générés par le R&S ® SMU : la puissance de sortie variable des canaux paquet par salves met à rude épreuve les amplificateurs de puissance de la station de base.

◆ Tests sur récepteurs grâce à la prise en charge des F-PDCHs et F-PDCCHs avec codage canal intégral. Outre les canaux paquet, tous les canaux régu-liers utiles et de contrôle sont égale-ment activés.

R&S ® SMU et R&S ® FSQ – le couple idéal

La fig. 2 donne un exemple des réglages d’un F-PDCH. Le graphique représente l’évolution en fonction du temps de quatre sous-paquets actifs d’un paquet de données. Chaque sous-paquet est configuré différemment. Différents types de modulation, une occupation diffé-rente de l’espace descodes et différen-tes longueurs de sous-paquet sont uti-lisés. Un pilote est actif en plus du F-PDCH.

En examinant ce signal avec l’analyseur de signaux R&S ® FSQ, on reconnaît le pilote et les neuf codes occupés du pre-mier sous-paquet (moitié supérieure de la fig. 3). Les Walsh-codes qui ont été trouvés correspondent à ceux indiqués sur la fig. 2. Le PDCH est affiché en tant que type de canal. Dans la moitié infé-rieure de la fig. 3, on trouve différents résultats de mesure, par exemple le type de modulation 8PSK détecté.

Options du R&S ® SMU200A pour les tests d’applications CDMA2000®

R&S ® SMU-K46 Norme numérique CDMA2000 ® / 1xEV-DVR&S ® SMU-K62 Additive White Gaussian Noise (AWGN)R&S ® SMU-B14 Simulateur de fadingR&S ® SMU-B203 Voie RF B – 100 kHz à 3 GHz

Le deuxième sous-paquet, de 16QAM, occupe un autre espace code. La fig. 4 montre, dans sa partie supérieure, l’oc-cupation du domaine de codes dansl’or-dre binaire inverse. La partie inférieure représente le diagramme de constella-tion du deuxième sous-paquet.

Le troisième sous-paquet occupe encore un autre espace code (fig. 5, haut). La partie inférieure de la figure représente l’évolution de la puissance en fonction du temps pour tous les sous-paquets, reprenant le graphique de la fig. 2.

L’exemple représenté ici ne donne qu’un bref aperçu des multiples possibilités du générateur de signaux R&S ® SMU. La possibilité de combiner en souplesse tous les types de canal avec, en même temps, un codage canal complètement intégré, va au devant de tous souhaits. Rien n’arrête le R&S ® SMU, pas même les tests d’amplificateurs et de récep-teurs les plus complexes.

Gernot Bauer

Autres informations sur le R&S ® SMU200A page 18.

Principales abréviations utiliséesAWGN Additive White Gaussian

NoiseCRC Cyclic Redundancy CheckFER Frame Error RatioF-PDCH Forward Packet Data

ChannelF-PDCCH Forward Packet Data

Control Channel



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Codes Walsh de longueur 32 du

premier sous-paquet

16QAM, voir fig. 4

Fig. 2Exemple de configuration de signaux 1xEV-DV

par le R&S ® SMU

Codes Walsh configurés sur la fig. 2

Fig. 3Mesure du premier sous-paquet : tableau des canaux et résultats de mesure

16QAM du deuxième sous-paquet

Fig. 4Domaine de codes et constellation du

deuxième sous-paquet

L’évolution du signal en fonction du temps correspond au graphique représenté sur la fig. 2

Fig. 5Domaine de codes du troisième sous-paquet (haut), évolu-tion de la puissance du signal en fonction du temps (bas)


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Signaux 3GPP-FDD-HSDPA aisément générés

Le générateur de signaux

R&S ® SMU200A, équipé de la nouvelle

option R&S ® SMU-K43, est parfaite-

ment adapté aux tests sur stations

de base (Node Bs) et terminaux (UEs)

compatibles avec la version 5 (HSDPA)

de la norme 3GPP. Il maîtrise toutes

les fonctions de signalisation requises,

du simple test de modules aux tests

de performance les plus complexes

avec des données codage canal en

temps réel et simulation du canal de

transmission.

Pourquoi HSDPA et qu’y a-t-il de nouveau ?

Jusqu’à sa version 4, la norme 3GPP FDD était conçue pour être uniquement orientée connexion ; les ressources radio sont dans ce cas mises à la disposition exclusive d’un seul utilisateur, tant que la connexion est maintenue. Avec le pro-cédé HSDPA, la norme 3GPP est main-tenant également étendue aux services paquets qui se différencient en matière d’exigences sur les deux points essen-tiels suivants du mode précédent : ◆ Pointes de débit plus élevées (par

exemple pour le téléchargement d’une page Internet) avec toutefois des pauses plus longues entre les requêtes (pour lecture de la page par exemple)

◆ Moindre besoin en temps réel, d’où possibilité de répétition des blocs défectueux (taux net plus élevé de données grâce à la protection d’er-reurs du code d’un niveau plus faible).

HSDPA satisfait à ces deux exigences grâce à l’introduction de trois nouveaux canaux. Un canal de contrôle HS-SCCH et un maximum de 15 canaux de don-nées HS-PDSCHs sont répartis entre les terminaux mobiles en multiplex temporel en voie descendante (transfert alternatif des paquets dans le temps).

En voie montante, le terminal (un téléphone portable par exemple) a maintenant la possibilité d’ac-cuser réception d’un paquet via le HS-DPCCH (ACK/NAK) et de demander un schéma de modulation (CQI).

Mesures TX sur simple pression d’une touche

Bien que le 3GPP FDD avec HSDPA soit une norme très complexe, des signaux de mesure relativement simples suffi-sent pour certains tests (spécialement sur amplificateurs et modules similaires). A cet effet, le R&S ® SMU propose des modèles de tests prêts à l’emploi pou-vant être activés rapidement à partir du niveau supérieur de l’interface utilisa-teur. La figure 1 montre un exemple de mesure EVM d’une station de base.

Test sur récepteurs de stations de base

S’il suffit pour le test sur modules que les paramètres de modulation (par exem-ple taux de symboles, filtre, distribution des amplitudes du signal) soient corrects, les signaux doivent en revanche – pour le test sur récepteur – contenir égale-ment une construction de trames et de données conformes. Outre les données PRBS avec codage canal, des listes de données pré-traitées ou même des don-nées dynamiques transférées via USB en temps réel peuvent être utilisées.

Le signal proprement dit est produit par un DSP et un FPGA, ce qui permet d’ob-tenir des temps de réglage largement inférieurs à une seconde. La figure 2 montre le montage de mesure com-plet. Déclenché par la station de base, le R&S ® SMU simule un signal codé d’un terminal. La station de base inverse la modulation, l’étalement et le codage canal et évalue en interne les taux d’er-reur bloc et/ou binaire.

44104



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Fig. 1 Choix aisé d’un signal de test pour mesures EVM sur stations de base HSDPA.

Démodulation RF Desétalement

Station de base (Node B)

Décodage canal

RF

Signal de déclenchement

Démodulateur

I

Q

FPGA /ASIC

DSPEvaluation

BER

Modulation RFCodage canal

R&S®SMU200A

Etalement

USBI

Q

DSP FPGA Modulateur

PRBS

List

e

Fig. 2 Représentation du principe de tests sur récepteurs des stations de base.

Fig. 3 Possibilités de réglages du HS-DPCCH


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Fig. 4 Choix d’un canal de mesure HDSPA (à gauche) ; à droite, extrait de la directive de mesure TS25.101 Table A.27: Fixed Reference Channel H-Set 3.

Paramètre Unité ValeurNominal Avg. Inf. Bit Rate kbit/s 1601 2332Inter TTI Distance TTIs 1 1Number of HRQ Processes Processes 6 6Information Bit Payload (NINF) Bits 3202 4664Number Code Blocks Blocks 1 1Binary Channel Bits per TTI Bits 4800 7680Total Available SMLs in UE SMLs 57600 57600Number of SMLs per HRQ Process SMLs 9600 9600Coding Rate 0,67 0,61Number of Physical Channel Codes Codes 5 4Modulation QPSK 16QAM

Glossaire3GPP FDD Third Generation Partnership Project Comité de normalisation (www.3gpp.org) et également nom officiel de la norme de

radiocommunication mobile. La variante FDD (Frequency Divison Duplex) la plus importante, déjà utilisée au Japon et en EuropeUMTS Universal Mobile Telephone Standard Utilisé principalement en Europe comme synonyme pour 3GPP (FDD)WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Procédé d’accès multiple, souvent utilisé comme synonyme

pour UMTS/3GPP (FDD)HSDPA High Speed Downlink Packet Access Technologie augmentant de façon significative le débit utile des données dans la voie

descendanteNode B En 3GPP FDD, la station de base est subdivisée en deux appareils physiques au niveau de la couche de transport. Le Node b est

la partie qui comprend la couche physique et l’interface airUE User Equipment Nom des terminaux en 3GPP ; il peut aussi bien s’agir d’un téléphone mobile que d’un PDA ou d’une carte

PCMCIAHS-PDSCH High Speed Physical Downlink Shared Channel Canal de données pour HDSPA en voie descendante, facteur d’étalement

fixe de 16HS-SCCH High Speed Shared Control Channel Canal pilote pour HSDPA en voie descendante, facteur d’étalement fixeHS-DPCCH High Speed Dedicated Physical Control Channel Canal pilote pour HSDPA en voie montanteH-Set Canal de mesure en voie descendante pour des mesures récepteurs HSDPA sur terminaux

Même si la directive de mesure TS25.141 n’exige actuellement que des canaux HS-DPCCH simples, l’option R&S ® SMU-K43 gère déjà ce nouveau canal avec tous les paramètres imagi-nables, afin de pouvoir simuler égale-ment des réactions complexes du termi-nal (fig. 3).

Test sur récepteurs de terminaux

Ce genre de test impose des exigen-ces particulièrement sévères en matière d’équipement de mesure puisque le

taux de données maximal dans la voie descendante – qui était jusqu’ici seule-ment de 384 kbit/s – a augmenté con-sidérablement. La nouvelle option gère des taux de données utiles de 2,3 Mbit/s (H-Set 1 à 5) correspondant à un débit de données physique de 3,6 Mbit/s.

Avec son concept d’utilisation conforta-ble, le R&S ® SMU séduit également lors de ces tests exigeants : pour le choix des H-Sets, il règle tous les paramètres nécessaires sur des valeurs conformes à la norme (fig. 4). Afin de simuler le canal de mesure (composé d’un HS-SCCH et de quatre HS-PDSCHs), seuls le numéro

du H-Set (par exemple 3) et le type de modulation (par exemple 16QAM) doivent être entrés.

La quasi-totalité des scénarios de test 3GPP-FDD sur stations de base et ter-minaux peut être couverte à l’aide d’un seul générateur ; seuls les tests de Trans-mit Diversity nécessitent la deuxième voie RF, le simulateur de Fading et l’AWGN. Le générateur équipé de l’op-tion K43 est parfaitement paré pour le test de modules et équipements selon la version 5 de la norme 3GPP, les profiles Fading disponibles du R&S ® SMU200A ayant déjà été étendus aux tests HSDPA.

Thomas Braunstorfinger



http://www.3gpp.org

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Testeur de protocole R&S ® CRTU-W / CRTU-G

Vos propres scénarios 2G/3G InterRAT avec plus d’efficacité

Le testeur de protocole R&S ® CRTU-W

définit une nouvelle référence dans

les tests de conformité grâce à son

interface TTCN puissante et convi-

viale. L’option logicielle MLAPI

(R&S ® CRTU-WT02) lui permet d’oc-

cuper une position dominante, même

dans les tests proches de la recherche

et du développement. L’extension

de cette interface de programma-

tion intelligente à des fonctionnalités

InterRAT 2G/3G complète le domaine

d’application possible des systèmes

combinés R&S ® CRTU-W- / CRTU-G.

mulés exprimés selon la TTCN, le test ne se concentre pas seulement sur le niveau de signalisation. Des applica-tions concrètes, telles que de la parole ou des données, peuvent être égale-ment intégrées dans la séquence de test. Les exemples de scénarios disponibles actuellement pour le domaine CS cou-vrent les transferts de système suivants entre les réseaux de radiocommunica-tions mobiles de deuxième et de troi-sième générations :◆ Handover d’une liaison vocale ou de

données CS du réseau UMTS vers le réseau GSM et inversement (y com-pris U-Plane)

◆ Cell Reselection d’UMTS vers GSM et inversement

◆ Mesures InterRAT avec Compressed Mode côté UMTS

Les scénarios futurs intégreront égale-ment le domaine PS et en particulier les transferts entre GPRS et UMTS.

Outils universelsLe domaine d’application des outils logi-ciels installés sur le R&S ® CRTU-W a été étendu aux réseaux GERAN. En tant qu’unité de commande centrale, le Pro-ject Explorer règle également les tes-teurs de protocole R&S ® CRTU-G con-nectés. Le Message Composer permet de configurer les messages spécifiques GERAN et le Message Analyzer, puissant outil d’analyse des séquences et des contenus des messages, recueille alors les données de signalisation synchroni-sées en provenance de ces deux envi-ronnements (UMTS et GERAN), regrou-pées et triées dans un fichier-journal. L’utilisateur dispose ainsi d’une inter-face universelle, conviviale et à la pointe de la technologie.

Holger Jauch

Une solution intelligente

Etant donné l’immense diversité des paramètres de la norme 3GPP et les dif-férentes applications possibles, le déve-loppement de protocoles UMTS pose de sévères exigences à l’interface de pro-grammation. Avec l’option logicielle « Medium Level C++ Application Pro-gramming Interface (MLAPI) », un com-promis intelligent et remarquable a été trouvé entre souplesse et convivialité [1, 2]. Cet outil est désormais également utilisé pour des tests efficaces de trans-fert inter-système entre réseaux 2G et 3G. A cet effet, la vaste bibliothèque de fonctions GSM / GPRS / EDGE du testeur de protocole R&S ® CRTU-G a été intégrée dans des modules C++, devenant désor-mais disponible pour l’utilisateur. Selon la philosophie « Medium-Level » de l’in-terface de programmation côté 3G, ces nouveaux modules permettent l’accès préférentiel aux « Service Access Points » de la couche 3, même avec une pile de protocole GERAN (GSM EDGE Radio Access Network), couvrant également la structure du canal situé en dessous et même jusqu’aux configurations erro-nées volontaires des couches inférieures. Des séquences ramifiées plus complexes peuvent être programmées en toute effi-cacité grâce à des macros simples per-mettant de définir des machines d’état. Il est bien évidemment envisageable d’effectuer une simulation simple du comportement dynamique par le biais d’une programmation linéaire d’interro-gations d’événement.

Exemples de scénariosLa présence d’exemples de scénarios prédéfinis facilite la programmation d’applications de test complexes. Con-trairement aux tests de conformité for-

Autres informations et fiche technique www.rohde-schwarz.com

(mot-clé CRTU)

BIBLIOGRAPHIE[1] Testeur de protocole R&S ® CRTU-G / -W:

2 en 1 : option logicielle pour la simu-lation système 2G/3G. Actualités de Rohde & Schwarz (2003) N° 178, p. 22–24.

[2] Testeur de protocole R&S ® CRTU-W : Inter-face de programmation efficace pour le développement de protocoles UMTS. Actualités de Rohde & Schwarz (2004) N° 182, p. 17–20.


RADIOCOMS MOBILES Testeurs de protocole


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Wattmètre R&S ® NRP

Mesure de puissance en radio-communications mobiles : droit au but avec « Recall Standard »

Pour mesurer les signaux de forme

complexe relevant des normes

de communication d’aujourd’hui :

GSM, EDGE, DECT, etc., le watt-

mètre R&S ® NRP (fig. 1) propose un

grand nombre de modes : Continuous,

Average, Burst, Timeslot, Timegate et

Scope, permettant une multitude de

réglages différents et apportant à l’uti-

lisateur une extrême souplesse lors

des mesures. Et c’est même encore

plus simple avec la fonction « Recall

Standard » : il suffit en effet d’appuyer

sur quelques touches et la configura-

tion s’effectue automatiquement.

14 normes de radiocommunica-tions mobiles préconfigurées

Les formes complexes de signal ne faci-litent pas la représentation graphique de l’enveloppe de puissance, que ce soit pour examiner les détails de signaux comme des suroscillations, des valeurs parasites crêtes ou des impulsions para-sites, entrant dans la composition de la valeur de puissance, ou pour définir des fenêtres temporelles (gates) [1, 2]. Le mode Scope du R&S ® NRP s’impose pour ces mesures. Cela implique de choisir la représentation graphique des valeurs de mesure, d’effectuer les réglages de déclenchement et de définir librement la section souhaitée de l’image, horizonta-lement et verticalement. Pour les mesu-res effectuées dans une fenêtre tempo-relle, il convient de définir également le début et la fin pour limiter précisément la plage de puissance dans un signal. Un maximum de 16 paramètres différents sont disponibles pour configurer les fenêtres temporelles en mode Scope.

Le R&S ® NRP prêt pour la mesure sur simple appel de la fonction « Recall Standard »

La fonction « Recall Standard » se charge de la configuration pour l’utilisateur ; il suffit en effet à ce dernier de choi-sir entre 14 normes de radiocommuni-cations mobiles prédéfinies et le watt-mètre se configure tout seul. Parmi ces normes prédéfinies se trouvent non seu-lement des normes TDMA mais égale-ment toutes les normes CDMA usuelles, comme TD-SCDMA, WCDMA/3GPP FDD et CDMA2000® (fig. 2).

Pour mesurer sans grand effort – par exemple en présence d’un signal GSM /EDGE – tout le contenu d’une trame avec tous les intervalles de temps actifs, il suffit d’appuyer sur quatre touches de l’appareil de base R&S ® NRP. Seule la correction de la réponse en fréquence pour la sonde de mesure doit être encore réglée par l’utilisateur. Configu-rer le R&S ® NRP revient à appuyer sur la touche PRESET de la face avant du watt-mètre, sélectionner « Standard Recall » puis choisir la norme de radiocommuni-cations mobiles dans la fenêtre « Preset », appuyer ensuite sur la touche configura-ble « Recall » et le tour est joué (fig. 3). Il n’est même plus nécessaire de calculer et de placer les durées d’exclusion, tout est réglé automatiquement par l’appa-reil. De même, toutes les conditions de déclenchement nécessaires – l’appareil de base en connaît six différentes – sont réglées correctement sur simple appel de la fonction « Recall Standard ». Le manuel relatif au R&S ® NRP contient une liste de tous les paramètres préconfigurés.

Automatisme et complexité ne sont pas incompatibles

La fonction « Recall Standard » configure intégralement tous les modes de mesure disponibles dans le R&S ® NRP ; l’utilisa-teur peut alors choisir le mode le mieux adapté à ses applications. Le mode Scope est réglé par défaut, par exemple pour les signaux par salve. En changeant simple-ment de paramètres de réglage, l’utilisa-teur peut choisir aussi bien « Gate » que « Timeslot » pour effectuer les premières mesures. Pour une mesure plus précise, il convient de sélectionner le mode cor-

Fig. 1 Le wattmètre R&S ® NRP

43877/4


RADIOCOMS MOBILES Aide-mesure

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respondant sous « Mode » dans le menu « Sensor » et le R&S ® NRP est prêt pour la mesure. Pour effectuer des réglages moins courants ou des mesures spécifi-ques, il existe des menus plus approfon-dis, évitant une configuration manuelle de l’ensemble du mode. Une fois ter-minés, les réglages d’une application donnée sont enregistrés facilement dans une liste de configurations dans le menu « File » avec le nom qui a été choisi ou imposé (configurations 1 à 19).

Tout confort, même en mode télécommandé

La fonction « Recall Standard » est tout aussi confortable pour la commande à distance du R&S ® NRP. Il est possible d’annuler la transmission des paramètres individuels à l’initialisation du wattmè-tre [3]. Voici un exemple d’une séquence de seulement cinq instructions de com-mande à distance pour GSM/EDGE, con-figurées par le wattmètre pour les sondes R&S ® NRP-Z11 et -Z2x, permettant la transmission au contrôleur des premières valeurs de mesure de la sonde :

*RST:SYST:STAN:PRES « GSM/EDGE » (appel de GSM/EDGE):SENS:FREQ 935E6 (valeur de correction en fonction de la fréquence pour le résultat de mesure):SENS:FUNC « POW:TSL:AVG » (appel du mode Timeslot dans le menu Sensor):READ? (déclenchement de la mesure et relevé de la valeur mesurée)

Ces exemples montrent à quel point une utilisation ciblée de la fonction « Recall Standard » dans le wattmètre R&S ® NRP simplifie le travail sur l’appareil en cas de mesures complexes. Consulter le manuel en vaut la peine!

Dr. Markus Banerjee

Autres informations, manuels et fiche technique

sous www.rohde-schwarz.com (mot-clé NRP)

BIBLIOGRAPHIE[1] Wattmètre R&S ® NRP – Les sondes intel-

ligentes font évoluer la mesure de puis-sance. Actualités de Rohde & Schwarz (2002) N° 174, p. 12–16.

[2] Wattmètre R&S ® NRP – L’évolu-tion se poursuit – nouvelles fonctions et sondes de mesure. Actualités de Rohde & Schwarz (2003) N° 180, p. 42–44.

[3] Manuel d’utilisation du wattmètre R&S ® NRP.

Fig. 3 Il suffit d’appuyer sur quatre touches et le R&S ® NRP est prêt pour mesurer des scénarios de signaux complexes.

Norme de radiocommunications mobiles1 Bluetooth® DH12 Bluetooth® DH33 Bluetooth® DH54 CDMA2000®5 DECT6 GSM/EDGE7 NADC/VOIE DESCENDANTE8 NADC/VOIE MONTANTE9 PDC/VOIE DESCENDANTE10 PDC/VOIE MONTANTE11 TD-SCDMA12 WCDMA/3GPP FDD13 WCDMA/3GPP TDD DL14 WCDMA/3GPP TDD UL

Fig. 2 Le wattmètre R&S ® NRP prend en charge 14 normes de radiocommunications mobiles préconfigurées.

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Analyseur de spectre portable R&S ® FSH3

Mise à l’épreuve dans la station spatiale internationale ISSSystème de signaux horaires en phase d’essai

Le GTS (Global Transmission Servi-ces) est un nouveau système mondial de transmission de signaux horaires, à destination des récepteurs au sol (tels que des montres de tableaux de bord de véhicules ou des montres-bracelets), actuellement en cours d’essai dans le cadre d’une expérience pilote dans la station spatiale internationale ISS (fig. 2). GTS est la première expérience commer-ciale à bord de la station spatiale et doit être transférée à une société d’exploi-tation après la conclusion de la phase d’essai. D’autres services peuvent aussi être réalisés grâce à une modulation cryptographique nouvellement dévelop-pée, tels que la protection contre le vol pour des automobiles ou le repérage d’objets (par exemple containers ou pro-duits dérobés).

Le système GTS se compose d’une antenne active commandée en phase (phased array) à l’extérieur de l’ISS et d’une unité électronique à l’intérieur du module de service russe de la capsule spatiale dans laquelle les expériences sont réalisées. L’unité électronique con-tient un oscillateur à quartz hautement stable, un émetteur en bandes UHF et L, ainsi qu’un ordinateur de commande qui génère par logiciel et en temps réel les signaux à émettre. Cette unité est con-trôlée et mesurée directement par une station terrestre dédiée à Stuttgart ; en dehors de ce fait, l’ordinateur de con-trôle travaille de façon autonome et veille au contrôle correct de l’antenne qui compense, par une directivité spé-cialement adaptée, les fortes différences d’absorption de l’espace libre entre la direction de l’horizon et celle du nadir.

L’antenne était déjà montée à Moscou avant le lancement du module de ser-vice en décembre 1998. L’unité élec-tronique a été livrée avec un vaisseau cargo Progress et installée par les cos-monautes au cours de l’été 2000 (fig. 3).

Recherche : analyseur high-tech poids-plume

Lors de sa mise en service en février 2002, des écarts de niveau de champ de réception au sol par rapport aux valeurs calculées ont été constatés. La télémé-trie mise en œuvre à bord de l’ISS et sur la station terrestre a toutefois montré des valeurs nominales. Deux câbles RF, installés avant le lancement et se trou-vant dans l’espace depuis déjà deux ans, ont été identifiés comme étant une des causes possibles des écarts constatés. Les câbles d’une longueur totale de 29 m conduisant de l’intérieur du module de service vers l’extérieur par des transitions coaxiales étanches au vide et se trouvant ainsi en partie à l’extérieur de la station spatiale dans le vide de l’espace, ne peu-vent être facilement réexaminés.

Le multimètre présent à bord a unique-ment permis d’exclure la présence de court-circuits ou de coupures de câbles. Pour pouvoir mesurer les caractéristi-ques RF, il était nécessaire de disposer d’un appareil léger et mobile, program-mable par PC et pouvant fonctionner sur piles, bref un appareil tel que l’analyseur de spectre R&S ® FSH3. Etant donné que les PC portables font partie des équipe-ments de base de la station spatiale, il « n’y avait plus qu’à » y transporter l’ana-lyseur d’environ 2 kg : avec des frais de 20000 US$ par kilogramme, chaque gramme compte !

Avec le R&S ® FSH3 (fig. 1),

Rohde & Schwarz a réalisé un analy-

seur de spectre portable haut de

gamme qui se distingue par son poids

minime, sa faible consommation et

d’excellentes caractéristiques RF [*].

Un de ces analyseurs high-tech est

actuellement utilisé à bord de la

station spatiale internationale ISS

pour la localisation des défauts sur

câbles.

Fig. 1 R&S ® FSH3 avec pont de mesure R.O.S. pour mesures de réflectomètrie vectorielle.


RéférenceINSTRUMENTATION GENERALE

Fig. 3Le cosmonaute Deschurow installe

l’unité électronique pour le GTS.

Fig. 2La station spatiale internationale (International Space Station, ISS), projet commun auquel plu-sieurs pays participent : un laboratoire scientifi-que spatial habité.

Phot

o: N

ASA

Phot

o: N

ASA

29Actualités de Rohde & Schwarz No 184 (2004/ IV)

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Beaucoup de questions restaient cepen-dant en suspens : le R&S ® FSH3 sera-t-il capable de supporter les charges extrê-mes pendant le transport dans l’espace ? Son électronique fonctionnera-t-elle aussi sous l’irradiation accrue à une hau-teur de 400 km ? Est-il conforme aux con-signes de sécurité de l’ISS afin de ne pas mettre en danger l’équipage, ni pertur-ber l’électronique de bord ? La première question à clarifier, et non pas la moin-dre, était toutefois : le R&S ® FSH3 peut-il mesurer avec précision un câble de pres-que 30 m de long avec divers connec-teurs ou l’atténuation du câble sera-t-elle trop grande ?

Afin de s’en assurer, un modèle complet a été reconstruit à Moscou à l’aide du modèle de vol de l’antenne de remplace-ment et du simulateur au sol du module de service. Le R&S ® FSH3 a été enclen-ché en mode de localisation de défaut sur câbles, puis les câbles ont été exa-minés. La mesure a été couronnée de succès : l’analyseur de spectre pouvait encore indiquer les différences de temps de retard des éléments de déphasage de l’antenne active et ce, malgré les lon-gueurs importantes de câble. Il a ainsi emporté le premier round pour la quali-fication à cet engagement inhabituel et hautement exigeant.

Vite, au « fitness-center »

Le R&S ® FSH3 devait encore suivre un entraînement intensif avant de pouvoir être lancé et fonctionner dans la sta-tion spatiale. Obligatoire pour les pro-duits commerciaux (COTS – Commercial Off-the-Shelf), le démontage complet de l’appareil a été réalisé par les experts de sécurité en vue d’une inspection détaillée. Les astronautes peuvent être mis en danger essentiellement par des matériaux contenant du PVC et des con-densateurs électrolytiques, lesquels doi-vent donc être remplacés. Il n’y a toute-fois pas d’alternative pour les condensa-

teurs de l’alimentation à découpage qui ont donc dû être encapsulés dans des gaines de téflon avec du matériel absor-bant. Les accumulateurs ont été élimi-nés et remplacés par une alimentation spéciale pour l’adaptation au réseau de bord de l’ISS. Enfin, l’intérieur du boîtier a été entièrement recouvert d’une feuille d’aluminium auto-adhésive pour rendre conforme aux consignes de protec-tion contre les incendies le R&S ® FSH3 qui, après toutes ces transformations, a immédiatement et parfaitement fonc-tionné malgré que l’opération sans accu-mulateur n’ait pas été prévue dans le firmware (fig. 4).

Un bilan de santé complet

L’obstacle suivant à surmonter était l’essai de vibrations mécaniques. Dans cette épreuve aussi l’analyseur ne mon-trait aucune faiblesse ; on pouvait donc renoncer à tous autres essais mécani-ques compte tenu des normes de qua-lité très exigeantes de Rohde & Schwarz. Lors des essais de CEM et notamment de rayonnements parasites, des valeurs minimales ont été mesurées, lesquel-les ne pouvaient en aucun cas perturber l’électronique de bord ISS ; aucun blin-dage supplémentaire ne s’avérait donc nécessaire.

Il fallait enfin tester le R&S ® FSH3 dans des conditions de vide et de tempéra-ture inhabituelles lors de son utilisa-tion « terrestre ». L’analyseur de spec-tre a été exposé dans une chambre cli-matique à une variation de température de –50°C à +50°C, conditions extrêmes qui peuvent se produire lors des opé-rations de lancement au cosmodrome russe de Baïkonour. Etant donné qu’une perte de pression pourrait se produire dans le vaisseau cargo Progress, l’instru-ment de mesure ne pouvait pas non plus échapper aux essais correspondants. Le R&S ® FSH3 a résisté sans problème aux vides jusqu’à 400 mbar.

Afin de s’assurer qu’il ne dégage pas de substances toxiques, l’appareil a été emballé dans une mousse de polyéthy-lène et soumis – dans un sac résistant à de hautes températures – à un test d’émission de gaz pendant 72 heures. L’analyseur de spectre a également sup-porté cette épreuve sans difficultés et a enfin obtenu son autorisation de vol. Il a été envoyé en décembre 2003 à l’en-treprise partenaire RSC-Energia russe qui l’a transporté à l’ISS en février 2004 grâce au vaisseau cargo Progress.

Entre-temps, la procédure d’installa-tion du logiciel R&S ® FSH View et le logi-ciel de mesure ont été mis à la dispo-sition de l’équipe de l’ISS. Le 18 mars tout était enfin prêt : le R&S ® FSH3 a été installé et les mesures pouvaient commencer (fig. 5).

Une étoile se consume

Comme prévu, le R&S ® FSH3 a fonc-tionné parfaitement malgré l’irradiation accrue. Les données de mesure ont été transférées par l’analyseur de spectre via le PC au système de télémétrie ISS et transmises à la station terrestre le 22 mars 2004 pour évaluation. La mesure de localisation de défaut de câble a mis en lumière : les transitions dues aux con-necteurs mâle-femelle sont clairement visibles ainsi que deux autres transitions non constatées dans le diagramme lors de la simulation au sol (fig. 6). Ces per-turbations semblent être la cause, du moins partielle, de la diminution de qua-lité du signal et sont actuellement exa-minées plus en détail. Jusqu’à éclair-cissement définitif, le R&S ® FSH3 reste à bord de la station ISS ; il sera ensuite renvoyé avec un vaisseau cargo Pro-gress pour s’éteindre peu à peu lors de sa rentrée dans l’atmosphère terrestre.

Dr. Felix Huber (Centre de transfert spatial Steinbeis)


INSTRUMENTATION GENERALE Référence

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Fig. 4 Mise en forme pour une excursion dans l’espace : le R&S ® FSH3 après la transformation. Surtout les matériaux conte-nant du PVC et les condensateurs électrolytiques pourraient mettre en danger les astronautes et doivent donc être remplacés.

Fig. 5Après des tests éreintants et un long voyage, enfin à destination :

l’analyseur de spectre R&S ® FSH3 dans l’ISS, les mesures peuvent commencer.

Fig. 6Résultats de la localisation de défaut sur câbles : transi-tion d’un connecteur de câble (marqueur D1), marqueur D2 et D4 positions parasites indésirables, transition entre station spatiale – extérieur vers l’antenne (mar-queur D3), antenne (marqueur D5).


(Mot-clé FSH3)

BIBLIOGRAPHIE[*] Analyseur de spectre portatif

R&S ® FSH3: De nombreux compléments et un nouveau modèle. Actualités de Rohde & Schwarz (2004) N° 181, p. 32–35.

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Analyseurs de spectre R&S ® FSP / FSU / FSQ

Mesures de niveau de haute précision avec analyseurs de spectreL’union fait la force

Chaque utilisateur connaît bien le pro-blème posé en matière de mesure de puissance RF, à savoir que bien qu’ils mesurent les niveaux relatifs de façon précise et linéaire, les analyseurs de spectre doivent céder la place aux watt-mètres lorsqu’on souhaite mesurer la valeur de référence absolue avec préci-sion, ces derniers étant équipés de têtes de mesure dotées d’une précision de niveau absolue, supérieure d’un facteur de 5 à 10 par rapport aux analyseurs de spectre.

En revanche, les considérations en matière de dynamique, vitesse de mesure et sélectivité de mesure de puis-sance penchent en faveur des analy-seurs de spectre. Une combinaison de

l’analyseur et du wattmètre, unissant les avantages des deux appareils, serait ainsi idéale.

C’est précisément cette union que vise l’option Sonde de Mesure de Puis-sance R&S ® FS-K9. Elle permet de con-necter les têtes de mesure du wattmè-tre R&S ® NRP directement aux analy-seurs de spectre R&S ® FSP, FSU et FSQ et affiche sur l’écran des analyseurs les résultats précis mesurés par les sondes (fig. 1). Les analyseurs remplissent ainsi les fonctions d’un wattmètre et per-mettent l’ajustement zéro (Zeroing), le réglage du temps de mesure et le choix de l’unité dans les menus de con-trôle. Pour une meilleure précision de la mesure de niveau, la correction de la réponse en fréquence de la tête de mesure peut être liée facultativement,

Autres informations et fiche technique sous www.rohde-schwarz.com (Mot-clé : type d’appareil)

La mesure des niveaux absolus

de haute précision était jusqu’ici

le domaine réservé des watt-

mètres comme le R&S ® NRP de

Rohde & Schwarz. La nouvelle option

R&S ® FS-K9 change cela : elle trans-

forme les analyseurs de spectre

R&S ® FSP, FSU et FSQ en wattmètres

de précision.

43946


INSTRUMENTATION GENERALE Analyseurs de spectre


33

Fig. 1 Affichage de la puissance mesurée à l’écran de l’analyseur de spectre.

Fig. 2 Ajustement de l’affichage du marqueur avec le wattmètre au moyen d’un facteur de correction (marqué en rouge).

Type Fonction Gamme de mesure Gamme de fréquenceR&S ® NRP-Z11 Sonde universelle –67 dBm à 23 dBm 10 MHz à 8 GHzR&S ® NRP-Z21 Sonde universelle –67 dBm à 23 dBm 10 MHz à 18 GHzR&S ® NRP-Z22 Sonde universelle –57 dBm à 33 dBm 10 MHz à 18 GHzR&S ® NRP-Z23 Sonde universelle –47 dBm à 42 dBm 10 MHz à 18 GHzR&S ® NRP-Z24 Sonde universelle –42 dBm à 44 dBm 10 MHz à 18 GHzR&S ® NRP-Z51 Sonde thermique –30 dBm à 20 dBm DC à 18 GHzR&S ® NRP-Z55 Sonde thermique –30 dBm à 20 dBm DC à 40 GHzR&S ® NRP-Z91 Sonde valeur moyenne –67 dBm à 23 dBm 9 kHz à 6 GHz

Fig. 3 Sondes de mesure de puissance pouvant être connectées aux analyseurs de spectre R&S ® FSU/FSP/FSQ.

soit à la fréquence centrale, soit à la fré-quence du marqueur.

Le rêve devient ainsi réalité et les ana-lyseurs de spectre mesurent le niveau avec la précision absolue de la tête de mesure de puissance. A cette fin, le niveau du signal est mesuré successive-ment avec l’option R&S ® FS-K9, d’abord avec la tête de mesure de puissance puis avec l’analyseur de spectre ; en cas d’utilisation d’un répartiteur de puis-sance, le niveau est mesuré simultané-ment par la sonde et l’analyseur. Lors-qu’on transfère la différence de niveau ainsi déterminée dans une table de cor-rection (Transducer Factor), le marqueur indique la même valeur que le wattmè-tre ( fig. 2). Si par la suite le niveau du signal varie, les écarts de niveau absolus peuvent être alors mesurés par l’analy-seur avec une très grande précision.

Résumé

L’option R&S ® FS-K9 transforme les ana-lyseurs de spectre de Rohde & Schwarz en wattmètres à sélectivité réglable par filtre, combinant sensibilité et vitesse de mesure élevées, même en utilisant des têtes de mesure de puissance ther-miques. Par la multiplicité des têtes de mesure disponibles, on peut trou-ver la meilleure combinaison pour pra-tiquement chaque application (fig. 3). En raison des faibles incertitudes de mesure, chaque type convient en géné-ral pour les mesures relatives. Grâce au principe de mesure, les têtes thermi-ques R&S ® NRP-Z51 et R&S ® NRP-Z55 atteignent les incertitudes de mesure les plus faibles. Comme règle approxi-mative générale pour toutes les têtes de mesure, le niveau de référence devrait toutefois se trouver au moins 15 dB au-dessus de la limite inférieure de mesure de la sonde de puissance, afin que les influences du bruit et de la dérive du zéro restent négligeables.

Ottmar Steffke


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Analyseur de signaux R&S ® FSQ

Analyse de signaux VSB avec l’option R&S ® FSQ-K70Des possibilités de mesures étendues

L’option Analyse de signaux vectoriels R&S ® FSQ-K70 [2, 3] couvrait déjà l’ana-lyse de signaux QAM lors de son intro-duction sur le marché. A présent, un démodulateur VSB étend son domaine d’application et propose toutes les pos-sibilités d’analyse QAM courantes (par exemple : EVM (Error Vector Magni-tude), diagramme de l’œil). Cette option Analyse de signaux vectoriels couvre évidemment les mesures traditionnel-les telles que diagramme de constella-tion, tableau d’exactitude de modula-tion (fig. 1) ainsi que des analyses statis-tiques et spectrales. S’y sont également ajoutées les mesures des paramètres typiques VSB tels que, par exemple, l’Er-reur de niveau de la porteuse pilote.

Grâce aux possibilités d’affichage du R&S ® FSQ-K70, les analogies entre les deux procédés de modulation pris en exemples, le 8VSB et le 64QAM, appa-raissent de façon évidente. Les figu-res 2 et 3 montrent les distributions res-pectives des probabilités au niveau des points temporels de décision (compa-rer Diagramme de constellation dans la moitié supérieure). Les procédés de modulation ont en commun, sur l’axe des réels (axe horizontal du diagramme de constellation), la possibilité de huit niveaux d’amplitude. Le 64QAM trans-met également dans la partie imaginaire huit niveaux d’amplitude, ce qui permet de doubler le débit de données. Le 8VSB

supprime en revanche – procédé cou-rant dans les signaux de télévision ana-logique conventionnelle – la bande laté-rale inférieure. Ceci conduit à une répar-tition quasi-gaussienne des niveaux d’amplitude dans la partie imaginaire (fig. 2, en bas).

Les inévitables influences sur la non-linéarité à prendre en considération lors du dimensionnement d’étages de sortie de puissance peuvent être con-trôlées et optimisées comme d’habitude par les courbes de conversion AM/AM ou AM/ϕM respectivement. La figure 4 illustre bien les résultats de mesure d’un amplificateur.

Conclusion

Toutes les possibilités de mesure et d’analyse de l’option Analyse de signaux vectoriels sont disponibles également pour la modulation numérique de bande latérale résiduelle VSB. Ainsi, un seul instrument de mesure assure l’analyse de signaux vectoriels en RF, FI et bande de base. Que ce soit en VSB ou en QAM, aux Etats-Unis ou en Europe, l’option Analyse de signaux R&S ® FSQ-K70 dis-pose toujours du démodulateur appro-prié.

Du fait que le nouveau démodulateur VSB ne nécessite pas d’adjonction hard-ware de mesure, le téléchargement de la dernière version de firmware du R&S ® FSQ suffit à sa mise à jour.

Jochen Pliquett


(Mot-clé FSQ-K70)

BIBLIOGRAPHIE[1] «Digital Television – A Practical Guide

for Engineers”. Walter Fischer, Editions Springer 2003.

[2] Analyseur de signaux R&S ® FSQ – Logi-ciel d’application pour l’analyse pré-cise des signaux vectoriels. Actualités de Rohde & Schwarz (2003) N° 178, p. 32–34.

[3] Analyseur de signaux R&S ® FSQ – Nou-velles fonctions de l’option Analyse de signaux vectoriels R&S ® FSQ-K70. Actuali-tés de Rohde & Schwarz (2004) N° 181, p. 27–29. 1) Quadrature Amplitude Modulation.

2) Advanced Television Systems Committee.

Alors que dans le cadre de la numé-

risation des réseaux de télévision

câblée les procédés QAM1) occupent

une place de plus en plus importante

dans la norme de télévision euro-

péenne DVB, une variante numérique

de la modulation à bande latérale

résiduelle est utilisée aux Etats-Unis.

La norme de télévision US ATSC2)

utilise le 8VSB [1] comme procédé

de transmission numérique. L’option

R&S ® FSQ-K70 permet dès mainte-

nant d’effectuer des mesures sur des

signaux VSB.


INSTRUMENTATION GENERALE Analyseurs de signaux


35

Fig. 1Diagramme de constellation et table d’exactitude de modulation en 8VSB.

Fig. 2 Distributions des parties réelles et imaginaires en 8VSB.

Fig. 3 Distributions des parties réelles et imaginaires en

Fig. 4Courbes de conversion AM/AM et

AM/ϕM d’un amplificateur.


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Analyseur de réseau vectoriel Advantest R3860A

Mesures différentielles jusqu’à 20 GHz, directement sur le waferSolution complète et entière-ment automatique

Des composants différentiels ou symétri-ques sont de plus en plus utilisés depuis quelques années, principalement pour la fabrication de téléphones mobiles mais également pour d’autres nouvelles tech-nologies, comme par exemple des appli-cations WLAN. Pour réaliser la mesure de tels composants directement sur le wafer, on doit disposer d’un analyseur de réseau vectoriel à 4 ports avec des fonctions de mesure différentielles, d’un banc de mesure wafer avec sondes RF différentielles et d’un logiciel de com-mande.

De la coopération entre Advan-test, Suss MicroTech Test Systems et Rohde & Schwarz a été créée une solu-

tion globale et automatisée pour des mesures différentielles sur wafer, pou-vant être utilisée jusqu’à 20 GHz (figu-res 2 et 4). Suss MicroTech est un acteur renommé en matière de bancs de mesure wafer possédant une grande expérience dans le secteur des mesures sur wafer.

L’analyseur de réseau vectoriel uti-lisé dans ce système est le R3860A de Advantest (fig. 1) qui – notamment en raison de son architecture multi-ports déclinée en deux modèles 8 GHz ou 20 GHz – est remarquablement appro-prié pour des mesures sur compo-sants différentiels [*]. Toutes les fonc-tions de mesure nécessaires – telles que « Embedding », « Deembedding », simu-lation de transformateurs symétriques et d’adaptateurs d’impédance – peu-vent être définies dans une représenta-tion graphique récapitulative. La mesure différentielle de paramètres-S (« analyse mixed-mode ») se trouve notamment au premier plan ; elle examine par exemple la suppression du mode commun grâce auquel on peut déterminer l’influence d’un rayonnement parasite sur l’objet sous test.

L’analyseur dispose pour le calibrage multi-ports des procédures TOSM / SOLT avec un kit de calibrage auto-matique 4 ports. Pour les mesures au niveau du wafer, un seul étalon de cali-brage permet un calibrage complet de 4 ports et ce, directement sur le wafer. On évite ainsi un « Embedding / Deembed-ding » supplémentaire et le plan de réfé-rence est positionné sur les pointes des sondes. Les étalons peuvent être éla-borés directement sur le wafer ; toute-fois, les fabricants de sondes proposent généralement un substrat d’étalonnage.

Le développement et la fabrication de

circuits intégrés exigent des investis-

sements lourds dont une grande partie

doit être utilisée pour l’interconnexion

et le conditionnement (packaging) des

CI. Afin d’éviter des frais inutiles pour

le packaging de circuits défectueux,

les mesures des caractéristiques et le

test fonctionnel sont déjà effectués

sur le wafer.

Fig. 1 L’analyseur de réseau Advantest R3860A réunit en un seul appareil les mesures sur compo-sants passifs, mélangeurs, éléments symétriques et modules complexes.


INSTRUMENTATION GENERALE Analyseurs de réseau

Fig. 3 Connexion (Thru) entre deux sondes différentielles

Fig. 2Sonde différen-tielle Dual-|Z|.

37

Fig. 4Mesures différentielles directe-ment sur le wafer avec l’analyseur de réseau Advantest R3860A

Photo: Suss Microtech

Phot

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38

Le logiciel SussCal commande les sondes et l’analyseur de réseau, les con-figure et automatise ainsi le processus de calibrage. Les longueurs électriques ainsi que le comportement capacitif et inductif des étalons de calibrage sur le substrat sont connues, ce qui permet au logiciel de les prendre en compte lors du processus de calibrage.

Déroulement du positionne-ment et calibrage

En premier lieu intervient l’ajustement de la position de la Sonde-|Z| ainsi que l’alignement du wafer et du substrat d’étalonnage dans un système de coor-données respectivement assigné en X, y, Z et Theta (Alignment-Process). Après la définition du zéro au niveau du logiciel (Home position), le positionnement auto-matique des sondes est possible. Le logi-ciel SussCal administre jusqu’à trois sys-tèmes de coordonnées et peut passer automatiquement de l’un à l’autre.

On examine ensuite la qualité des con-tacts par la mesure d’une connexion courte (Thru). Les contacts des sondes sur wafer sont de bonne qualité si les paramètres-S S11, S22, S33 et S44 sont inférieurs à 20 dB. La figure 3 montre une connexion entre deux sondes diffé-rentielles.

Le processus de calibrage peut ensuite débuter. La position des sondes reste constante et le wafer est décalé à l’aide du logiciel de commande de façon à ce que les étalons de calibrage soient mis en contact successivement sur le wafer (SOLT).

Il est crucial pour des mesures différen-tielles que les sondes utilisées soient parfaitement symétriques, qu’elles pré-sentent des contacts sûrs et répétables et qu’elles soient tolérantes par rapport à un décalage en hauteur. Les sondes différentielles Dual-|Z| de Suss Micro-tech remplissent ces deux conditions et sont par conséquent parfaitement

appropriées pour les tests de wafer en production (fig. 2).

La structure des sondes Dual-|Z| se com-pose de Ground – Signal – Ground – Signal – Ground (GSGSG) ; le signal diffé-rentiel est ainsi appliqué aux deux poin-tes « S ». Seul le signal symétrique dif-férentiel est recherché, les composan-tes asymétriques étant indésirables. Une telle conversion de mode peut résul-ter de longueurs et de diamètres diffé-rents. Pour éviter cela, les contacts des sondes sont constitués en demi-cercle et réalisés de façon précise en Techno-logie MEMS (Micro Electro Mechanical Systems).

Après ce calibrage, la mesure propre-ment dite peut commencer, par exemple sur des filtres différentiels (fig. 5).

Résumé

L’extension des mesures asymétriques habituelles aux mesures symétriques nécessite un ensemble composé d’un analyseur de réseau multi-ports rapide, de sondes différentielles et de subs-trats de calibrage spéciaux. Une solution globale, entièrement automatique pour mesures différentielles directement sur wafer, est désormais disponible.

Andreas Henkel


(mot-clé R3860A)

BIBLIOGRAPHIE[*] Analyseur de réseau R3860A

d’Advantest : Pour une analyse de réseau et de composants simplifiée. Actualités de Rohde & Schwarz (2003) N° 180, p. 39–41.

Fig. 5 Analyse d’un filtre différentiel avec l’analyseur de réseau Advantest R3860A


INSTRUMENTATION GENERALE Analyseurs de réseau


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Générateurs de signaux hyperfréquence R&S ® SMR

Générateurs vobulateurs universels pour l’analyse de réseau

Les générateurs de signaux hyperfré-

quence R&S ® SMR sont des sources

de signaux très demandées dans les

gammes de fréquence jusqu’à 60 GHz.

Techniquement exceptionnels et peu

encombrants, ces générateurs présen-

tent un excellent rapport qualité/prix

qui les rend indispensables aussi

bien en recherche et développement

qu’en production. Dotés d’une inter-

face spécifique, ils peuvent tous être

combinés aux analyseurs de spectre

R&S ® FSP ou R&S ® FSU pour former

un système de poursuite destiné à

l’analyse de réseau scalaire, répon-

dant parfaitement à tous les besoins

en matière de gamme de fréquence,

dynamique et temps de balayage.

Système de poursuite à toute épreuve

L’association d’un générateur de signaux hyperfréquence R&S ® SMR et d’un analyseur de spectre R&S ® FSP ou R&S ® FSU fournit un système de pour-suite pour l’analyse de réseau sca-laire (fig. 1) et les mesures sur quadri-pôles à transposition de fréquence tels que mélangeurs, multiplicateurs ou

diviseurs de fréquence. Il est en effet possible pour chacun des deux appa-reils de configurer un décalage en fré-quence de balayage. Tous les modèles de générateurs de la famille R&S ® SMR disposent de cette interface en stan-dard et les analyseurs de spectre peu-vent être facilement équipés de l’option R&S ® FSP-B10. De plus, l’interface spé-cifique des générateurs permet égale-ment d’utiliser des analyseurs de réseau

Fig. 1L’accord parfait :

Les générateurs R&S ® SMR et les analyseurs R&S ® FSP ou R&S ® FSU forment un système de poursuite performant pour l’analyse de réseau

scalaire. 4338

9/6



40

vectoriels R&S ® ZVR, ZVC, ZVM et ZVK couvrant la gamme de fréquence jus-qu’à 40 GHz selon modèle. Mesurer des objets sous test avec transposition de fréquence devient alors un jeu d’enfant (fig. 3).

Balayage par pas

L’association d’un R&S ® SMR et d’un analyseur de spectre ou d’un analyseur de réseau vectoriel repose sur une fonc-tion standard équipant tous les généra-teurs Rohde & Schwarz, à savoir la fonc-tion « List Mode » qui permet de défi-nir une liste de valeurs de fréquence et de niveaux correspondants. Le généra-teur peut alors exécuter progressivement cette liste via la fonction « Auto Mode » ou un déclenchement externe. Si cette liste contient des valeurs de fréquence croissantes pour un niveau constant, un balayage numérique par pas avec la pré-cision d’un quartz pourra être exécuté très rapidement.

En principe, ces listes sont définies manuellement ou par commande à dis-tance. Si le R&S ® SMR est utilisé comme générateur de poursuite, l’analyseur de spectre ou l’analyseur de réseau vec-toriel génère alors automatiquement la liste nécessaire puis la transmet via le bus CEI au générateur, sans qu’une intervention de l’utilisateur soit néces-saire., L’analyseur active ensuite le « List Mode » dans le générateur via la commande à distance. Lorsque celui-ci a exécuté un point de fréquence, il valide son action par un signal « BLANK » puis l’analyseur se déclenche à nou-veau, etc. Ce processus garantit que le générateur et l’analyseur sont tous les deux réglés sur la fréquence correcte avant que l’analyseur ne déclenche une mesure. Pour les objets sous test qui fonctionnent sans transposition de fré-quence (atténuateurs, amplificateurs, fil-tres, etc.), ces fréquences sont évidem-ment identiques. En revanche, pour les

objets sous test avec transposition de fréquence (mélangeurs, diviseurs et mul-tiplicateurs de fréquence, etc.), un déca-lage de fréquence correspondant est défini.

La fig. 2 représente un exemple de mesure de transmission (module de S21) avec un R&S ® SMR50 et un R&S ® FSU50. L’association de ces deux appareils

Fig. 2 Mesure de transmission avec le R&S ® SMR50 et l’analyseur de spectre R&S ® FSU50.

R&S®FSU50 avec option R&S®FSP-B10

R&S®SMR50

Bus CEI

Objet sous testRF

REF REF

AUX AUX CONTROL

CEI 2

permet de réaliser aisément des mesu-res jusqu’à 50 GHz. Tous les paramètres de la mesure (fréquence de démarrage et d’arrêt, niveau RF, temps de balayage, etc.) sont désormais réglés sur l’ana-lyseur de spectre. Outre la mesure des valeurs de transmission de quadripôles de tous types, il est possible également de déterminer la réjection d’harmoni-ques et de signaux parasites.

Fig. 3 Mesure d’un étage d’entrée de récepteur à double transposition de fréquence avec R&S ® SMR et R&S ® ZVK.

TriggerCEI 2

R&S®SMRR&S®SMR

R&S®ZVK

RF RF

Bus CEI

BLANK

200 MHz à 7 GHz

8,141 GHz à

14,941 GHz

3,6 GHz

741 MHzPort 1

Mélangeur 1 Mélangeur 2

Port 2

Objet sous test(Convertisseur de fréquence)

2ff



41

Les propriétés exceptionnelles de sélec-tivité et de linéarité des analyseurs de spectre donnent lieu à une dynamique de mesure allant jusqu’à 80 dB. Il s’agit là d’un avantage considérable par rap-port aux analyseurs de réseau scalaires classiques qui fonctionnent en très large bande côté RF. Pour obtenir une dyna-mique de mesure d’au moins 60 dB envi-ron avec des analyseurs de réseau sca-laires classiques, il faut mettre en place un important filtrage au niveau du trai-tement des basses fréquences, ce qui diminue considérablement la vitesse de mesure, de quelques secondes par séquence de balayage par exemple. Le montage de mesure représenté sur la fig. 2 s’avère également largement supé-rieur : jusqu’à trois balayages de fré-quence sont possibles par seconde, selon le réglage choisi.

La fig. 3 représente des mesures effec-tuées sur un convertisseur de fréquence ayant une gamme d’entrée de 200 MHz à 7 GHz. La fréquence intermédiaire fixe à la sortie est de 741 MHz. Ce montage de mesure permet par exemple de déter-miner le gain de mélange en fonction de la fréquence, mesure standard sur les éléments de réception. Il est nécessaire pour cela de procéder aux réglages sui-vants :◆ R&S ® SMR sur le mélangeur 2 fixé à

3,6 GHz◆ Fréquence de réception du R&S ® ZVK

fixée à 741 MHz

Fig. 4 Mesure de transmission avec le R&S ® SMR et l’analyseur de réseau scalaire HP 8757.

Analyseur de réseau scalaire HP 8757

R&S®SMR avec Option Balyage par

rampe analogique

Bus CEI

Objet sous testRF

X-Axis

Z-Axis

Sonde

SWEEP IN

POS Z

PULSE ModulatorDrive

Inter-faceBus

Autres informations et fiches techniques des différents appareils sous

www.rohde-schwarz.com (mot-clé : désignation de l’appareil)

◆ Générateur du R&S ® ZVK réglé sur une fréquence de balayage de 200 MHz à 7 GHz

◆ R&S ® SMR sur le mélangeur 1 réglé sur une fréquence de balayage de 8,141 GHz à 14,941 GHz

Les niveaux doivent être réglés de façon à ce que le convertisseur puisse fonc-tionner correctement. Tous les réglages, y compris ceux des deux générateurs, sont effectués via l’interface utilisateur conviviale du R&S ® ZVx.

Balayage par rampe analogique

Grâce à l’option balayage à rampe ana-logique R&S ® SMR-B4, les générateurs de la famille R&S ® SMR disposent d’une fonction correspondant au balayage ana-logique des vobulateurs traditionnels. Le balayage en fréquence généré par cette option est ainsi parfaitement adapté à une utilisation avec des analyseurs de réseau scalaires classiques tels que le HP 8757. On peut atteindre ainsi jus-qu’à 10 cycles de balayage complets par seconde, selon configuration. Les analy-seurs de réseau associés à des sondes à diodes sont encore très utilisés dans les gammes hyperfréquences supérieures car ils constituent une alternative écono-mique aux analyseurs de réseau vecto-riels ou aux systèmes faisant appel à des analyseurs de spectre. Etant donné la largeur de bande des sondes à diodes, la

réjection des harmoniques, sous-harmo-niques et signaux parasites font l’objet d’exigences très sévères pour que l’er-reur de mesure puisse rester dans des limites acceptables. Tous les modèles de la famille R&S ® SMR satisfont parfaite-ment à ces exigences.

La fig. 4 montre le montage à utiliser pour mesurer la transmission (S21) sur un quadripôle. Lors de l’utilisation des ensembles analyseurs de spectre / ana-lyseurs de réseau vectoriels, les géné-rateurs sont commandés par les ana-lyseurs. En cas d’utilisation avec le HP 8757, tous les paramètres importants tels que la fréquence de départ, la fré-quence d’arrêt, les marqueurs, la durée de balayage et le niveau RF sont réglés sur le R&S ® SMR. Après chaque modi-fication de la configuration de réglage, le générateur transmet à la fois la fré-quence de départ et la fréquence d’ar-rêt via le bus CEI au HP 8757 qui affi-che alors les valeurs. Le R&S ® SMR prend ensuite en charge la commande de toute la séquence de balayage. Les fonctions du HP 8757 se limitent à la mesure et à l’affichage ; seuls les régla-ges de base doivent être effectués sur l’analyseur.

Le HP 8757 peut fonctionner en mode DC ou AC. Le montage de la fig. 4 cor-respond à un fonctionnement en mode AC. En mode DC, il est possible de sup-primer la liaison entre l’entrée PULSE du R&S ® SMR et la sortie « Modulator Drive » du HP 8757 mais la sensibilité est limitée à environ –55 dB selon la sonde utilisée alors qu’en mode AC, on obtient une amélioration de 3 à 4 dB.

Wilhelm Kraemer



42

Logiciel de mesure CEM R&S ® EMC32-E+

Le généraliste pour toutes les mesures de perturbations

Avec le logiciel de mesure CEM

R&S ® EMC32-E, Rohde & Schwarz

propose déjà un outil performant pour

les mesures automatiques d’émissions

parasites conformément aux normes

civiles et pour la commande automa-

tique de séquences de mesure [1, 2]. Le

nouveau module R&S ® EMC32-E+ ajoute

à la version de base de nombreuses fonc-

tions extrêmement performantes, par

exemple pour la mesure d’émissions

dans le domaine militaire et couvre

désormais l’ensemble des besoins en

matière de détection de perturbations

électromagnétiques.

Emissions parasites entièrement sous contrôle

Le nouveau logiciel de mesure CEM R&S ® EMC32-E+ – successeur du logi-ciel R&S ® ES-K1 ayant déjà largement fait ses preuves – est le dernier-né de la nouvelle plate-forme logicielle R&S ® EMC32 32 bits de Rohde & Schwarz, fonctionnant sur les systèmes d’exploi-tation actuels, Windows® 2000 et XP. Il a pour mission de détecter, d’analy-ser et d’enregistrer intégralement et avec précision les perturbations condui-tes (tension et courant) et rayonnées. Ces mesures peuvent être réalisées en manuel ou bien partiellement ou entiè-rement en automatique, répondant aussi bien aux normes civiles que militaires. Outre les récepteurs de mesure CEM et les analyseurs de spectre actuels de Rohde & Schwarz, le logiciel prend éga-lement en charge un grand nombre de récepteurs de mesure plus anciens. Il

permet de commander une multitude d’accessoires pour des mesures de CEM, comme les mâts et les plateaux tour-nants, les pinces absorbantes à cou-lissante MDS, les réseaux fictifs et les unités de commutation entre transduc-teurs et antennes.

Universel et complètement équipé

Le R&S ® EMC32-E prévoit, dans sa con-ception, différents niveaux d’utilisation : aussi bien celui du spécialiste expé-rimenté qui définit lui-même tous les modèles de test et les paramètres de mesure, que celui de l’utilisateur qui ne souhaite pas approfondir toutes les normes mais être capable d’obtenir des résultats fiables et reproductibles, rapi-dement et en toute sécurité, à l’aide de modèles de test et gabarits prédéfinis et de mesures entièrement automatiques.

44174


Systèmes de testCEM/MESURE DE CHAMP

43

Dans la nouvelle version R&S ® EMC32-E+, les modèles de test intégrés ont été complétés par la norme MIL-STD, les mesures de perturbations conduites et les mesures de CEM dans le domaine de l’automobile. Par ailleurs, le choix des paramètres de réglage a été élargi et il est possible désormais d’adapter certaines séquences de mesure auto-matisées à une tâche et un environ-nement de mesure donnés. Même le nombre de combinaisons avec certai-nes actions pendant une séquence de balayage unique (scan) ou multiple (sweep) a augmenté, ce qui répond à de hautes exigences en matière de flexibi-lité, de vitesse de mesure et d’interac-tivité (fig. 1). A cela s’ajoute la fonction « Backup » / « Restore » pour une sauve-garde simple et rapide des données de mesure et de la configuration des appa-reils à intervalles cycliques et la fonction « test système » (System Check) exigée dans les normes militaires en liaison avec un générateur de signaux, notam-ment pour vérifier le trajet des signaux (fig. 2).

Pour les séquences automatiques de mesure de CEM, le logiciel dispose des types de mesure prédéfinis suivants, avec les gabarits et méthodes d’analyse correspondants :

Mesure de perturbations conduites◆ Tension perturbatrice avec sonde

(point de mesure individuel)◆ Tension perturbatrice avec réseau

fictif (système à un, deux ou quatre conducteurs)

◆ Courant perturbateur avec pince de courant (ligne individuelle)

◆ Puissance perturbatrice avec pince absorbante et glissière

◆ Courant perturbateur avec pince de courant selon MIL-STD 461C / D / E

◆ Tension / Courant perturbateurs selon l’EN55025 (Automobile)

◆ Test système avec injection de signal directe ou couplée

Mesure de perturbations rayonnées◆ Champ électrique avec mât d’antenne

et plateau tournant◆ Champ électrique avec la cellule de

mesure CEM S-LINE avec corrélation de champ libre

◆ Champ électrique avec cellules GTEM (Gigaherz Transversal Electro-Magne-tic) avec corrélation de champ libre

◆ Champ magnétique / électrique selon MIL-STD 461 C / D / E

◆ Emissions parasites avec antennes selon l’EN55025 (Automobile)

◆ Test système avec injection de signal directe ou rayonnée

Mesure de l’atténuation normalisée du banc de mesure (NSA)◆ Détermination de l’atténuation nor-

malisée du banc de mesure avec des antennes à large bande ou

◆ des dipôles demi-onde accordés

Fig. 1 Chaque phase d’un balayage unique (scan) ou multiple (sweep) peut être liée à certaines actions, allant de l’incrustation d’informations pendant la séquence de test sur les temps d’attente réglables à la programmation ou commande à distance d’autres appareils, par exemple via un port USB ou un bus CEI.

Fig. 2 Réglage de la configuration des appareils pour la mesure selon MIL-STD 461E RE102 (Radiated Emission) dans la fenêtre relative au test système (System Check) et dans la fenêtre de saisie des paramètres du test système.


44

Adaptation optimale des mesures automatiques de perturbations

Qu’il s’agisse d’une mesure de pertur-bations conduites (tension, courant) ou rayonnées, une séquence de test auto-matique se compose tout d’abord des phases suivantes : pré-mesure, réduction des données, maximalisation des résul-tats, mesure finale et établissement du rapport. Avec le logiciel R&S ® EMC32-E+, la séquence des phases de test est très flexible s’adaptant facilement aux condi-tions et modèles de test les plus divers. Ainsi, au lieu de procéder à une nouvelle mesure qui prendra beaucoup de temps, on peut réutiliser un résultat de la pré-mesure existant, par exemple pour éva-luer les données avec un gabarit modi-fié par rapport à la première mesure ou avec une configuration différente pour la réduction des données, la maximali-sation de la fréquence et/ou le position-nement du mât et du plateau tournant (fig. 3).

Il est possible également d’utiliser un résultat de mesure final existant à la place du résultat de la réduction des données, ce qui permet, par exemple, de répéter seulement la mesure finale. Les phases de test qui suivent pour préci-ser le niveau et la fréquence deviennent alors facultatives.

Il existe une autre possibilité, à savoir adapter la séquence automatique de test à des modèles spécifiques, ce qui revient à remplacer les points de la pré-mesure ayant subi la réduction des don-nées et la maximalisation de la fré-quence, par une liste de fréquence exis-tante, par exemple pour analyser uni-quement certaines fréquences. Cette liste peut alors s’ajouter aux points de fréquence déjà déterminés (fig. 3).

La réduction des données propre-ment dite, à l’exception de certains tests selon MIL-STD461C et de la cel-

lule S-LINE et GTEM, consiste à recher-cher les maxima locaux de fréquence dans les sous-gammes spécifiées et de calculer en parallèle, éventuellement, la valeur crête parmi un choix modifia-ble de niveaux maximums, par exem-ple pour détecter en priorité les pertur-bateurs à bande étroite évidents. L’ana-lyse de conformité qui s’ensuit élimine les points sans importance et un calcul facultatif de maximum limite le nombre total de points à mesurer une nouvelle fois (fig. 4).

La touche « Interactive data reduction » permet à l’utilisateur d’éditer une nou-velle fois le tableau des résultats et de modifier la liste des fréquences à exa-miner.

La touche « Flexible test flow » permet, après réduction des données, de sauter l’étape de test suivante de la sous-gamme de fréquence en courset donc de passer immédiatement à la gamme suivante.

Dans certains tests selon MIL-STD461C, la réduction des données commence par une discrimination bande étroite / bande large selon la méthode Tuning ou par une comparaison entre valeurs crêtes et valeurs moyennes. La suite du traitement et l’évaluation finale avec les valeurs limites en bande étroite / bande large sont alors réalisées séparément pour les deux tableaux (fig. 5).

Evolutif à long terme

La structure modulaire de la plate-forme logicielle 32 bits R&S ® EMC32 et son concept de pilote d’appareils flexible ont fait leurs preuves aussi bien pour l’adap-tation et l’extension que pour le déve-loppement de nouveaux modules spé-cifiques à certaines applications. En même temps, il est certain que le logi-ciel R&S ® EMC32-E+ s’adaptera rapide-ment aux tâches de mesure, aux nouvel-

les normes et nouvelles exigences maté-rielles de demain.

Résumé

Les utilisateurs de mesures automati-ques d’émission attendent aujourd’hui d’un logiciel qu’il soit le plus universel et convivial possible, capable de détec-ter, d’analyser et d’enregistrer les résul-tats de mesure en toute sécurité. Les critères de choix décisifs sont le gain de temps pour une reproductibilité et une exactitude optimales des résul-tats, ainsi qu’une excellente stabilité et une parfaite évolutivité. Les mesures de CEM automatiques doivent par ailleurs s’adapter facilement à des tâches et conditions de mesure très diverses, ce qui demande au fabricant un haut niveau d’expérience en matière de con-ception et de développement. Le logi-ciel R&S ® EMC32-E+ répond largement à toutes ces exigences.

Karl-Heinz Weidner


(Mot-clé EMC32-E+)

BIBLIOGRAPHIE[1] Logiciel de mesure de CEM R&S ® EMC32 :

Mesures d’émissivité et d’immunité pour ainsi dire du bout des doigts. Actualités de Rohde & Schwarz N° 172 (2001), p. 27–29.

[2] Logiciel de mesure CEM R&S ® EMC32-E : Mesure automatique des perturbations rayonnées. Actualités de Rohde & Schwarz N° 179 (2003), p. 23–25.

Efficient

� Graphical operating concept

measurement systems� Menu-guided, intuitive user interface

for all measurements�

management� -

tion� Online help

Flexible

� Measurements of RFI voltage, RFI power a

� Support of measurements to civil and military standards (CISPR, EN, ETS, FCC, VCCI, VDE, MIL-STD, DEF-STAN)

� Manual, semi-automated and fully automated EMI measurements

� Combined use possible with all current EMI test receivers/analyzers from Rohde & Schwarz

� Drivers for numerous accessory components included

Future-oriented

� Modular program structure� Data storage in text format� Report generation also as PDF,

� 32-bit software, for Windows XP and Windows 2000

EMI Measurement Software ¸EMC32-E+

For manual and automated EMI measurements


CEM/MESURE DE CHAMP Systèmes de test

45

Fig. 4Editeur pour la réduction des données en général : au calcul du maximum de la sous-gamme (trace inférieure) et /ou au

calcul de la crête avec limitation facultative à un nombre donné de résultats (trace supérieure) viennent s’ajouter une analyse de conformité par rapport à des gabarits librement-

choisis et une limitation facultative des maxima. Le résul-tat peut également être édité pendant la mesure (sélection-

ner « Interactive data reduction»). Si la fonction « Flexible test flow » est active, il est possible de sauter des étapes succes-

sives de la séquence de test, si nécessaire.

Fig. 5Editeur pour la réduction des données selon MIL-STD461C avec discrimination bande étroite / bande large selon la méthode Tuning ou Pk-AV : les points de la bande étroite sont évalués après limitation à un nombre fixe avec la valeur limite de bande étroite. Le nombre prédéfini par octave des points en bande large est complété, en calculant le minimum de la plage partielle, par les points du bruit où aucun perturbateur en bande large n’a été détecté. La correction en largeur de bande par rapport à 1 MHz ou à la bande passante de résolu-tion utilisée est suivie d’une évaluation avec la valeur limite en bande large.

Fig. 3 Editeur pour le modèle de test d’une mesure automatique des per-turbations rayonnées avec les éléments réglés pour les paramètres de réduction des données, de maximalisation de la fréquence et du niveau, y compris le positionnement du mât ou du plateau tournant, la mesure finale

et l’établissement du rapport. Un résultat de mesure précédent est utilisé ici à la place de la pré-mesure. Outre les fréquences déterminées à partir de la réduction des données et du zoom de fréquence, on utilise pour la suite de l’analyse les valeurs figurant sur une liste de fréquence à part.


46

Système de surveillance R&S ® DVM

La TV, que de l’image et du son ? Non, plus avec la TV numérique !

Les services de données numériques

enrichissent la télévision et suscitent

un grand intérêt chez les spectateurs,

les opérateurs de réseau et les four-

nisseurs de contenus. Le système de

surveillance MPEG-2 R&S ® DVM doté

de l’option R&S ® DVM-K11 analyse

tous les mécanismes de transfert

spécifiques des services de données

du DVB, DVB-H inclus.

Analyses détaillées

La télévision numérique – avec sa bande passante élevée et ses canaux proté-gés contre les erreurs – offre une variété de nouveaux services de données qui dépassent de loin ceux proposés par la télévision analogique, comme le vidéo-texte ou le sous-titrage. Le développe-ment de ces services avance rapide-ment ; cependant, les organismes de normalisation et les groupes de système tels que MPCCE, DVB, MHCCE, ACAP, OCAP, ATSC et ARIB, ont défini des pro-tocoles et des structures uniformes afin que les services des différents four-nisseurs puissent être utilisés avec du matériel standard.

Le système de surveillance MPEG-2 R&S ® DVM doté de l’option Data Broa-dcast Analysis R&S ® DVM-K11 analyse l’ensemble des mécanismes de trans-mission des services de données spé-cifiques au DVB, y compris le DVB-H (fig. 3). Il contrôle la signalisation, la syn-taxe et la référence temporelle de tous les éléments de protocole, ce qui permet de tester la fonction et l’efficience des signaux. Le R&S ® DVM examine ainsi la signalisation des services de données qui permet aux terminaux de représen-ter correctement les services reçus. Pour une signalisation normalisée, le ser-vice de données dans l’arborescence des trains de transport est indiqué en texte clair tandis que les signalisations non-conformes à la norme sont rapide-ment détectées par le R&S ® DVM. Afin que l’utilisateur puisse conserver une vue d’ensemble, l’option Data Broadcast Analysis indique dans la représentation « Overview » toutes les références (des-cripteurs) de ce service et délivre égale-

ment le tableau dans lequel figurent ces descripteurs (fig. 1).

Outre le référencement correct per-mettant de localiser le service de don-nées dans le train de transport MPEG-2, le récepteur doit recevoir des tableaux complémentaires d’informations indi-quant la partie des données à utiliser et les modalités. On y trouve les indications pour les applications MHP, comme le nom du programme de lancement (Java Initinal Class) dans l’AIT ainsi que des tableaux pour des services IP et DVB-H (INT) ou pour la mise à jour du logiciel système pour les terminaux (UNT). Tous ces tableaux peuvent être représentés clairement et contrôlés avec la fonction « interpreter » de tableaux.

Mais il ne faut pas perdre de vue les données, applications ou contenus que délivre réellement un service. Les pro-tocoles de transfert ne sont pas iden-tiques pour tous les services de don-nées. Une application MHP par exemple est transmise à l’aide de « Object Carou-sel », structure complexe avec différen-tes sections DSM-CC (sections DSI, DII et DDB par des messages BIOP) – con-férer à ce sujet l’encadré page 48. L’op-tion R&S ® DVM-K11 trace graphiquement cette structure sous forme d’arbores-cence (fenêtre « Protocol », figure 1) afin d’obtenir une meilleure vue d’ensem-ble. En plus des éléments pour le trans-port des données, la structure des don-nées utiles (application) a également un intérêt. Les données se composent, pour les applications MHP, de fichiers, listes, indicateurs sur « Streams » et d’indica-teurs liés dans le temps (Stream Events). Pour déterminer le contenu (Content) et l’identification des éléments de transfert (Protocol), la structure de transfert doit

Liste des abréviations les plus importantes utilisées dans cet articleACAP Advanced Common Application

Platform

AIT Application Information Table

ARIB Association of Radio Industries and Businesses

ATSC Advanced Television Systems Committee

BIOP Broadcast Inter ORB Protocol

CRC Cyclic Redundancy Check

DDB Download Data Block

DII Download Info Indication

DSI Download Server Initiate

DSM-CC Digital Storage Media – Command and Control

INT IP/MAC Notification Table

IP Internet Protocol

MAC Medium Access Control

MHEG Multimedia and Hypermedia informa-tion coding Experts Group

MHP Multimedia Home Platform

PES Packetized Elementary Stream

PID Packet Identifier

OCAP Open Cable Application Platform

UNT Update Notification Table


RADIODIFFUSION Datacasting

47

d’abord être analysée. L’ensemble de ces opérations – y compris la représen-tation en mode « Overview » – est confi-guré automatiquement par le R&S ® DVM lors du choix d’un service de données.

Si le contenu déterminé par le R&S ® DVM ne correspond pas à l’appli-cation originale, des problèmes survien-nent au niveau du récepteur. Dans de tels cas, les fonctions « Interpreter » et Raw-Data-Function du R&S ® DVM offrent la possibilité de contrôler et d’analyser les indicateurs (Messages DSI, BIOP et de DII). La figure 2 montre l’exemple de représentation d’une DII.

Un protocole PES est utilisé pour les autres services de données tels que le vidéotexte, le Video Programming Ser-vice (VPS), le Wide Sreen Signalling (WSS) ou le Subtitling. Cette structure est également complexe mais peut tou-tefois être contrôlée et analysée avec la fonction « Interpreter » au niveau du bit. L’indication et l’interprétation des conte-nus du vidéotexte et du VPS constituent une caractéristique particulière.

Outre la structure parfaite d’un service de données, la rapidité du temps de réponse (performance) est déterminante pour gagner l’adhésion des spectateurs.

A cet effet, la mesure du comportement temporel permet l’optimisation d’un ser-vice de données. Le temps de charge-ment des modules indique clairement la durée la plus défavorable au niveau du récepteur pour charger le segment de programme ou l’image d’arrière-plan correspondants. Ces mesures permet-tent d’éviter des essais multiples et l’éta-blissement des séries de mesures (déter-mination de valeur maximale) et permet-tent, avec la mesure du taux de données spécifique au module, une optimisation effective du service de données dans le Carousel-Generator. La figure 4 montre

Fig. 1Interface utilisateur du R&S ® DVM avec l’option Data Broad-cast Analysis en mode « Overview ».

Fig. 2Interface utilisateur du

R&S ® DVM avec l’option Data Broadcast Analysis

en mode « Overview ».

Fig. 3Aperçu des applications et mécanismes de transmission spécifiques DVB.

Applications Mécanismes de transmission (Protocole)MHP / MHEG-5 application download DVB Object CarouselSystem Software Update (SSU) DVB Data CarouselIP data transmission DVB-H Multi-protocol EncapsulationTélétexte, sous-titre, VPS, WSS, Private Data Transmission

Data Streaming

Private Data Transmission Data Piping


48

Un bref aperçu des multiples possibilités – en partie déjà dispo-nibles aujourd’hui – des services de données :

Services d’information (texte, généralement étendu à des éléments multimédia) : ◆ Informations sur le programme en cours d’émission◆ Aperçus de programme TV◆ Informations de tous types

Applications interactives ou liées au programme TV :◆ Sous-titrage◆ Implication du spectateur dans le programme en cours◆ Jeux

Services exigeant une voie de retour :◆ Pay per View / Vidéo sur demande◆ Téléachat / Télébanque◆ Jeux à gain◆ E-mail

Service pilotant le matériel des spectateurs :◆ Programmation assistée par le système et éventuellement

commande de magnétoscope◆ Mise à jour automatique des terminaux (settop-box)

Pour la réalisation de ces services, une multitude de plates-formes et de protocoles ont été créés jusqu’à ce jour. Ainsi, grâce au terminal, le service de données MHP (Multimédia Home Platform) transforme le récepteur de télévision en une console multimédia. Il gère de nombreuses fonctions par exem-ple jeux, téléachat, navigation sur des pages Internet des dif-

la représentation du temps de transfert d’un module.

Le comportement temporel dépend cependant aussi du taux de données, celui-ci étant économiquement très important. Puisque plusieurs fournis-seurs de services et de programme se partagent généralement un train de transport et que les frais sont en prin-cipe répartis entre les utilisateurs pro-portionnellement aux taux de données respectifs, chacun souhaite connaître le taux de données occupé par son ser-

Services de données en télévision numérique

Fig. 5 Exemple d’une application MHP, ACAP et OCAP

fuseurs, magazines télé, avec disposition uniforme et indépen-dante des terminaux et incrustation d’un intervenant en lan-gage des signes pour sourds et malentendants. MHP doit être vu en réalité comme un système d’exploitation standard pour les terminaux ; les applications MHP qui sont transmises avec les trains de transport sont des documents HTML ou des pro-grammes Java qui sont exécutés sur ce système d’exploitation ; les programmes ou les documents HTML définissent donc la fonctionnalité correspondante.

La figure 5 montre un exemple d’application TV interactive – « T-commerce » pour plate-formes MHP, ACAP et OCAP. L’appli-cation peut être couplée à des spots de publicité et permet aux spectateurs de commander des articles directement à partir du

vice dans le train de transport. Avec le R&S ® DVM, la mesure du taux de don-nées des différents services est aussi simple que la mesure du taux des don-nées de tous les autres éléments du train de transport.

Conclusion

Avec la famille R&S ® DVM, Rohde & Schwarz traite déjà aujourd’hui l’analyse des services de données actuels et futurs. Avec l’équipement

de base, les appareils de la famille R&S ® DVM reconnaissent déjà tous les services de données présentés en figure 3, indiquent les paramètres de base (comme le PID et le type correspon-dants du service de données) et mesu-rent les débits de données.

Outre celles citées ci-dessus, toutes les analyses et mesures détaillées décrites dans cet article sont possibles avec l’op-tion R&S ® DVM-K11, disponible pour tous les appareils de la famille R&S ® DVM.

Thomas Tobergte; Harald Weigold



49

Fig. 4 Analyse timing d’un module dans le « Object Carousel ».

(CRC). Il existe aussi des services de données qui ne néces-sitent pas cette protection et qui utilisent le protocole PES (appelé DATA Streaming) pour la transmission, par exemple le DVB-Subtitling-System. Ainsi, des sous-titres graphiques styli-sés peuvent être insérés dans l’image. Les données nécessaires sont transférées séparément dans un canal de données propre au signal vidéo, avec l’avantage que les textes de sous-titrage de film peuvent être effectués en langues différentes sans qu’un nouveau codage du film soit nécessaire.

Les services de données VBI sont également structurés en PES. Sous cette appellation sont regroupées des applications différentes qui sont « transportées » en TV analogique par le signal de synchronisation vertical (Vertical Blanking Inter-val – VBI). La télévision numérique transfère ces signaux dans un canal de données spécifique. Afin de permettre l’utilisation des décodeurs des appareils analogiques, les récepteurs/déco-deurs numériques insèrent correctement ces signaux dans le signal vidéo analogique, nécessaire au récepteur de télévision. L’avantage de cette méthode réside dans le fait que les infras-tructures existantes pour les services de données de la télévi-sion analogique déjà bien adoptés, peuvent être utilisées sans problèmes, comme pour le télétexte (outils d’édition, généra-teurs et décodeurs). D’autres exemples : ◆ Videorecorder Programming System VPS◆ Wide Screen Signalling WSS

Et pour terminer les services propriétaires, dont les structu-res ne sont pas précisément normalisées, pour lesquels le protocole Data-Piping est utilisé (incorporation des données dans les paquets de transports MPEG-2). La figure 3 montre un aperçu de l’ensemble des applications et mécanismes de trans-mission.

poste de télévision. L’application a été fournie par l’entreprise Nionex et est basée sur son produit « pontegra ». Le transfert du programme s’effectue par le protocole normalisé pour DVB « Object Carousel ».

Le service de données SSU (System Software Update) permet aux fabricants de terminaux d’installer le firmware le plus actuel sur les appareils des clients et donc d’ajouter de nouvel-les fonctions, et de mettre en œuvre des actions correctives. Le firmware est transmis parallèlement au programme TV comme un service de données selon une procédure normalisée (Data-Carousel-Protokoll et signalisation sur UNT).

Un autre procédé de téléchargement d’un logiciel et /ou du firmware est réalisé par le service de données IP-Downstrea-ming. Ce service utilise la capacité élevée du canal de trans-mission TV pour le téléchargement de grands volumes de don-nées (musique ou vidéo) comme une alternative au DSL pour l’utilisateur Internet (PC avec carte de réception DTV). La voie de retour nécessaire à cette application peut être réalisée par exemple via une communication téléphonique (modem). Ce « downstreaming » s’effectue temporairement entre client et serveur avec des adresses MAC et IP fixes. La procédure nor-malisée de transmission MPE (Multiprotocol Encapsulation) -qui a encore été étendue pour le DVB-H – est utilisée pour cette application. Ce service de données tout nouveau a été développé spécialement pour la réception mobile sur appareils portables et fonctionnant sur batterie ; des émissions test en DVB-H sont déjà effectuées (voir article détaillé concernant le DVB-H page 50).

Tous ces services utilisent des protocoles qui peuvent détec-ter les erreurs de transmission par une vérification de parité


(mot-clé DVM)

Wehefritz, Karsten: Messtechnische Beur-teilung von Protokollen für den Datenrundfunk. Fernseh- und Kinotechnik 57 (2003), H. 12, Pages 565–572.

R&S ® DVM400



50

Equipements d’exploitation et de mesure pour la nouvelle norme TV numérique DVB-H

La nouvelle norme de télévision numé-

rique DVB-H, extension de DVB-T,

permet la transmission efficace de

contenus multimédia à des récepteurs

mobiles [*]. Rohde & Schwarz soutient

le développement de ces nouveaux

services avec une gamme complète de

produits de mesure et d’exploitation.

Video goes mobile

L’industrie de radiocommunication mobile ainsi que les opérateurs de réseau de télédiffusion souhaitent ren-forcer l’offre de contenus multimédias, tels que le video-streaming et la TV, pour des récepteurs mobiles. Le DVB-H a été particulièrement conçu pour cette application : afin de baisser la consom-mation d’énergie des terminaux mobi-les, les données ne sont pas transmi-ses de manière continue mais concen-trées en paquets appelés bursts (IP Encapsulation) ; le terminal mobile peut alors être mis en veille lors des interval-les entre paquets et économiser jusqu’à

90% d’énergie, grâce à cette procédure de découpage temporel. En cas de perte élevée de paquets, une protection d’er-reur supplémentaire au niveau IP (MPE Forward Error Correction) améliore la qualité de réception. Le DVB-H dispose, en plus du mode de modulation habi-tuel en DVB-T, du mode 4k. Ce compro-mis entre le 8k (vitesse limitée, réseau à fréquence unique « SFN » large) et le 2k (vitesse élevée, SFN de taille réduite), assure également une réception mobile fiable pour des vitesses élevées. Les bits TPS (Transmission Parameter Signalling) signalent si des possibilités DVB-H sont utilisées par le récepteur et si oui, les-quelles.



51

Réalisation de réseaux DVB-H

Plusieurs cas de figure se présen-tent pour la configuration effective de réseaux DVB-H. Il est très proba-ble que dans une première phase de réalisation économique, des réseaux mixtes DVB-T/DVB-H seront installés, à savoir que des services DVB-H seront implémentés dans des réseaux DVB-T existants (figure).

Actuellement, des premiers projets pilote DVB-H fonctionnent dans différents pays, majoritairement avec des produits de Rohde & Schwarz qui met tout en œuvre pour assister ses clients en adap-tant les produits existants au DVB-H. Ci-après, un bref aperçu des produits les plus importants de la gamme d’appareils d’exploitation et de mesure. Pour plus de détails, voir encadrés pages 52/53.

Equipements de mesure

Enregistreur / Générateur MPEG-2Grâce à l’enregistreur/générateur DTV type R&S ® DVRG, des différents trains vidéo MPEG-2 peuvent être enregistrés et générés sous différents formats. Il existe une vaste « DVB-H Stream Library » qui met à la disposition de l’utilisateur des signaux de référence DVB-H pour les tests. Cette bibliothèque comporte éga-lement des contenus vidéo codés avec MPEG-4, WM9 (VC1) ou H264.

Emetteur de testDans sa fonction de générateur de mesure, le nouveau système R&S ® SFU offre les normes les plus récentes, dont notamment le DVB-T et le DVB-H. D’autres normes internationales intégra-bles sous forme d’option font de cette plate-forme un système multistandard. Les caractéristiques marquantes du sys-tème de test sont la simulation du canal de transmission par la superposition de bruit défini et par la simulation complète du canal de transmission (Fading).

Récepteur de mesureLe récepteur de mesure TV temps réel R&S ® EFA pour les systèmes analogiques et numériques identifie rapidement et précisément les sources d’erreurs. Un démodulateur DVB-T analyse le signal RF, le démodule et met à disposition à sa sortie pour traitement ultérieur un signal MPEG-2 temps réel. La signali-sation spécifique DVB-H TPS est égale-ment évaluée.

Analyseurs MPEG-2Le système de surveillance MPEG-2 type R&S ® DVM aide à analyser, à surveiller et à contrôler des implémentations DVB-H en bande de base numérique (MPEG-2). Les services DVB-H sont indiqués. L’op-tion DATA Broadcast permet d’exami-ner une structure et des contenus de données et de réaliser des mesures de timing. Par pression d’une touche, les contenus IP du service DVB-H peuvent être extraits et mis en flux. Le R&S ® DVM met ainsi à disposition toutes les fonc-tions pour une analyse de protocole complète.

Equipement d’exploitation

DatacastingLe DATA Inserter R&S ® DIP010 consti-tue un élément important dans un sys-

Du DVB-T au DVB-H

DVB-H (Digital Video Broadcasting for Handhelds) est l’adaptation de DVB-T – norme de télévision terrestre numé-rique à succès mondial – aux exigen-ces en utilisation mobile, notamment pour les appareils portables fonction-nant sur batterie. Avec le DVB-H, les objectifs suivants ont été atteints : ◆ Transmission de services Internet◆ Economie d’énergie pour les ter-

minaux, grâce à la procédure de découpage temporel (Time Slicing)

◆ Bonne performance en réception mobile, grâce au mode 4k

◆ Bonne qualité de réception même en cas de perte élevée de paquets, grâce à la protection d’erreurs sup-plémentaire (MPE-FEC)

Playout-Center pour fonctionnement mixte DVB-H / DVB.

tème DVB-H. Il insère le contenu IP mul-timédia des services DVB-H dans les trains de transports DVB. Avec l’option R&S ® DIPH, il maîtrise le Time Slicing, le MPE-FEC et le Multiprotocol Encapsula-tion pour générer des trains de données DVB-H normalisés et gère aussi bien le protocole Internet IPv4 que le futur IPv6.

TS

TS

TS

TS

TS RF

Nouveau pour DVB-H

Services DTV

MPE

8k4k

2kDV

B-H

TPS

MPE

FEC

Time

Slici

ng

Multi-plexeur TS

DVB-

H IP

enca

psul

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Mod

ulat

eur D

VB-TDonnées PSI/SI

Données IP


52

Autres informations, brochures et fiches techniques sous

www.dvb-h.rohde-schwarz.com et sous

www.rohde-schwarz.com

BIBLIOGRAPHIE[*] DVB-H – Nouveaux services multimé-

dias numériques pour terminaux mobi-les. Actualités de Rohde & Schwarz (2004) N° 182, p. 50–53.

Vous trouverez une présentation exhaus-tive de la gamme des produits DVB-H de

Rohde & Schwarz dans la brochure « Video goes mobile » disponible au téléchargement sur nos

pages web.

EmetteursLa famille d’émetteurs TV R&S ® Nx7000 offre des solutions en émission VHF et UHF numériques et analogiques, dans les classes de puissance de 10 W à 20 kW.

Tous les émetteurs DVB-T, petits, moyens et de forte puissance, équi-pés de l’émetteur pilote R&S ® SV700 ou R&S ® SV702, peuvent être modi-fiés pour fonctionner en DVB-H. Il suffit d’une mise à jour firmware et logiciel pour prendre en charge le mode 4k et la signalisation TPS. Les émetteurs de la série 7000 sont ainsi entièrement com-patibles avec le DVB-H.

Simone Gerstl

Inserteur /Générateur IP DTV R&S ® DIP010◆ Soutient le Time-Slicing, le FEC

et la signalisation des services de données via IP/MAC notifica-tion table pour la génération des flux de données compatibles DVB-H

◆ Insertion de données supplé-mentaires (paquets IP) dans les MPEG-2-TS

◆ Exploitation de ressources spéci-fiques MPEG-2 (Null Packets)

◆ Insertion de données en temps réel à 15 Mbit/s◆ Signalisation des services de données conforme à DVB◆ Deux modes d’exploitation : insertion et génération MPEG-2◆ Interface TS pour entrée / sortie : ASI, SPI

Enregistreur /Générateur DTV R&S ® DVRG◆ Lecture et enregistrement de

TS MPEG-2 et DVB-H◆ Génération « sans fin » de TS◆ Vaste bibliothèque comprenant

des signaux DVB-H◆ Flux DVB-H avec Multiprotocol

Encapsulation, Time Slicing, FEC◆ Multiplexeur logiciel pour la

génération de TS MPEG-2 et DVB-H spécifiques aux applica-tions

Bande de base / source

Récepteur de mesure TV R&S ® EFA◆ Affichage de la signalisation

DVB-H (TPS-Bits)◆ Affichage du mode interleave◆ Support des modes 2k et 8k◆ Démodulation, analyse et

surveillance en temps réel◆ Différentes normes TV analogiques

et numériques◆ Choix important de fonctions de mesure◆ Alarmes pour différentes fonctions de mesure (mémorisées en interne)◆ Sorties TS : ASI et SPI◆ Option décodeur MPEG-2

Video goes mobile – with DVB-H

Analyse RF et bande de base

La gamme de produits d’exploitation et de mesure DVB-H de Rohde & Schwarz (extrait)





53

Famille d’émetteurs DVB-T R&S ® NV/NW7000 /R&S ® SV7002◆ Entièrement compatible avec DVB-H (4k et TPS)◆ Mise à jour par logiciel d’émetteurs existants ◆ Puissance de sortie de 10 W à 10 kW◆ Solutions complètes pour VHF et UHF◆ Maintes caractéristiques communes aux différentes séries :

économies en stock des pièces détachées, maintenance et formation

◆ Facilité d’adaptation aux modifications de la norme ◆ Possibilités de commande à distance : Web-Server, SNMP,

bus parallèle, Bit-Bus◆ Divers concepts de redondance : réserve passive de l’étage

d’excitation, réserve passive et active, réserve N+1)◆ Solutions compactes et flexibles dans la gamme faible puis-

sance

Système de test de télédiffusion R&S ® SFU◆ Génération de signaux conformes DVB-H : In-depth Interleaver, signalisation de

porteuse TPS◆ Plate-forme de test multinorme DTV (100 kHz à 3 GHz)◆ Plage étendue du niveau de sortie pour applications émetteur et tests sur circuits

intégrés◆ Source de bruit numérique (AWGN) pour simulations de transmission◆ Simulateur de Fading jusqu’à 40 trajets◆ Traitement numérique de la bande de base ◆ Mesure BER◆ Entrées pour ASI, SPI, SMPTE 310 M et signaux test

Système de mesure vidéo numérique R&S ® DVM400◆ Analyse temps réel et en détail des TS MPEG-2 /DVB-H◆ Surveillance simultanée jusqu’à 20 TS◆ Lecture et enregistrement de TS MPEG-2 / DVB-H◆ DVB- / DVB-H data broadcast analysis◆ Streaming de contenus IP DVB-H

La gamme de produits d’exploitation et de mesure DVB-H de Rohde & Schwarz (extrait)

Modulateur / Emetteur


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Rohde & Schwarz SIT GmbH à SYSTEMS 2004

En matière de sécu-rité IT – fer de lance à SYSTEMS cette année – Rohde & Schwarz SIT a pré-senté ses solutions de chif-frage reconnues.

Une solution pour le chif-frage large bande a été pré-sentée avec la version ATM de R&S ® SITLine. Le Docteur Guenther Beckstein, Ministre de l’intérieur bavarois et Prési-dent-ministre adjoint, a visité le stand. Harry Kaube, chef de vente, lui a présenté les appa-reils ELCRODAT 6-2 de sécu-risation des communications RNIS.

International Headquarters Award pour Rohde & Schwarz Singapour

Rohde & Schwarz Singapour, une des entreprises les plus innovatrices de la région.

Très rapidement à la suite du Service Client et du Support Center, Rohde & Schwarz a créé les Rohde & Schwarz Lear-ning Center et Developement & Applications Center régio-naux. Pour cela, l’entreprise a reçu l’International Headquar-ters Award, prix décerné par le Singapore Economic Deve-lopment Board (EDB) et remis personnellement à Friedrich Schwarz , PDG, par Teo Ming Kian, Président du EDB, qui a fait l’éloge de l’excellence de la performance de la société Rohde & Schwarz à Singapour.

Ming Kian, Teo, Président du EDB remet l’International Headquarters Award à Friedrich Schwarz (à gauche), PDG de Rohde & Schwarz.

Visite du Docteur Guenther Beckstein, Ministre de l’intérieur bavarois et Président-minis-tre adjoint (à gauche) du stand Rohde & Schwarz au salon SYSTEMS.

Système de cryptage pour l’OTAN

Rohde & Schwarz SIT GmbH vient de recevoir une com-mande d’appareils de sys-tèmes de cryptage haut de gamme RNIS ELCRODAT 6-2 par le centre d’approvision-nement de l’OTAN NC3A. Ainsi, cette filiale de Rohde & Schwarz GmbH&Co.KG, qui a déjà auparavant livré ce maté-riel aux autorités allemandes et à l’armée de la République fédérale, fournira maintenant également l’OTAN.

Le comité militaire de l’OTAN a choisi le système ELCRODAT 6-2

Rohde & Schwarz Japon propose son propre service de maintenance et de réparation

Le nouveau Service Center de Rohde & Schwarz Japon K.K. à Saitama est depuis le 1er novembre en charge de l’en-tretien et de la réparation des appareils Rohde & Schwarz.

Cette fonction était assurée jus-qu’alors avec succès par Advan-test Customer Support Corpo-ration. Au cours des deux der-nières années, Rohde & Schwarz a déjà renforcé sa présence au Japon par la création d’un Support Center Japan (SCJ) à Tokyo en 2003 et l’inaugura-tion des bureaux de Shin-Yoko-hama, Osaka et Tokio en mars 2004. Grâce au nouveau Service Center de Saitama, la société offrira à ses clients japonais les services marketing, vente, support et maintenance pour l’ensemble de ses produits. Rohde & Schwarz prendra ainsi en charge encore plus intensive-ment les exigences spécifiques de ce marché en expansion afin de pouvoir améliorer encore sa position sur le marché japonais.


InternationalFAITS DIVERS

55

Radios logicielles pour l’armée de l’air suisse

L’armée de l’air suisse « arma-suisse » a choisi les radios du type R&S ® M3TR dans le cadre d’une procédure d’achat de radios tactiques.

Ces radios remplacent les émet-teurs/ récepteurs précédents type Se-229 de l’armée suisse et définissent ainsi la nouvelle norme Se-239. Les radios logi-cielles de la famille R&S ® M3TR de Rohde & Schwarz regrou-pent en un seul appareil plu-sieurs procédés radio comple-xes. Elles sont évolutives par logiciel et assurent différents services de radiocommunica-tion. En 2003, plusieurs pro-duits ont été évalués aussi bien en grandeur réelle qu’en labo-ratoire. La radio R&S ® M3TR dans la version VHF-UHF a éga-lement convaincu lors de son utilisation au World Economic Forum à Davos. La représenta-tion suisse de Rohde & Schwarz, Roschi Rohde & Schwarz AG basée à Ittigen, livrera les appa-reils en 2005.

Rohde & Schwarz et NTT DoCoMo développent conjointement des scénarios de test

Rohde & Schwarz a développé 80 scénarios de test, en coo-pération avec le géant japo-nais de télécommunica-tions NTT DoCoMo Inc., pour tester l’interopérabilité entre le réseau NTT-DoCoMo et les terminaux de la 3ème géné-ration de radiocommunica-tion mobile. Le bon fonction-nement des différents mobiles dans des conditions réelles de réseau doit ainsi être assuré. NTT DoCoMo est convaincu que ces scénarios de test sont

Succès en radiocommunica-tion mobile

Plusieurs opérateurs de réseau de radiocommunica-tion mobile ont standardisé l’utilisation de l’analyseur de réseau radio R&S ® TSMU et de l’analyseur de spectre portable R&S ® FSH3.

Aujourd’hui, T-Mobile uti-lise au plan international l’analyseur de réseau radio R&S ® TSMU comme instru-ment de mesure standard. Ce scanner UMTS-PN compact est conçu pour la planifica-tion et l’installation de réseau de troisième génération. Le R&S ® TSMU s’est imposé comme standard pour des opérateurs de réseau euro-péens, spécialement pour l’ins-tallation et l’optimisation du réseau radio UMTS.

L’analyseur de spectre por-table R&S ® FSH3 est égale-ment utilisé à l’échelle euro-péenne par différentes filia-les T-Mobile et Vodafone ainsi que par E-Plus et O2. L’analy-seur de spectre est utilisé prin-cipalement pour les applica-tions d’installation d’antenne de stations de base de radio mobile

L’analyseur de réseau radio R&S ® TSMU couvre les domaines de planification et d’installation de réseau, d’optimisation et d’assurance qualité et de service.

Le R&S ® FSH3 met à disposition l’ensemble des fonctions d’analyse RF nécessaires aux tâches quotidiennes des concepteurs, techniciens de service et équipes de maintenance et d’instal-lation.Il est également utilisé dans l’espace, à savoir dans la station spatiale internationale ISS ; pour plus d’informations, se référer à la page 28 de ce numéro.

Représentant exclusif pour EXFO E.O. Inc. en Allemagne

Rohde & Schwarz Vertriebs GmbH prend en charge dès maintenant la distribution exclu-sive des produits EXFO E.O. Inc. (NASDAQ: EXFO, TSX: EXF) sur le marché allemand. La gamme de produits de l’équipementier de télécommunications cana-dien couvre essentiellement des solutions de test de réseaux filaires et optiques ainsi que des appareils de mesure physiques-optiques.

indispensables aux fabricants de radios mobiles pour exami-ner l’interopérabilité des mobi-les, avant la phase d’essais sur le terrain.

Les scénarios de test contien-nent toute l’expertise acquise par NTT DoCoMo lors de la mise en service de son réseau radio mobile 3G. En tant que principal participant au développement des spécifications de test 3GPP officielles, Rohde & Schwarz est le partenaire idéal. Le dévelop-pement d’environ 185 autres scénarios de test est déjà pro-jeté avec le groupe japonais de radiocommunication mobile pour l’automne 2005.

Réseau radio moderne pour le nouveau Metro de Lisbonne

R&S BICK Mobilfunk, filiale de Rohde & Schwarz, sous l’égide de Siemens SA Information & Communication, fournira et mettra en service un système radio TETRA pour le Light Rail Metro System Metro Sul do Tejo Lisbonne. Ce système consti-tuera le support névralgique d’un centre de commande infor-matisé qui notamment fournira par afficheurs sur les principaux arrêts des informations aux pas-sagers concernant les horaires de trains et autres données. En outre, le personnel d’exploita-tion du Métro utilisera le sys-tème TETRA comme réseau de radiocommunication. Les frais d’exploitation pour la communi-cation pourront ainsi être consi-dérablement réduits grâce aux nombreuses possibilités d’utili-sation du réseau TETRA. Le nou-veau système radio devra être mis en exploitation en 2005.

Un argument important pour l’obtention de la commande a été la possibilité d’intégration du système ACCESSNET®-T dans le système de commande VICOS de Siemens. Cette intégra-tion avait déjà été réalisée avec succès par R&S BICK Mobilfunk pour le réseau radio du tramway de Wuerzburg.

pour la connexion de base RNIS des appareils RNIS protégés de l’OTAN. Les appareils de chif-frage multifonctionnels pour les cryptage et décryptage de com-munications téléphoniques, télé-copies et transmissions de don-nées, sont utilisables pour tous niveaux de sécurité ; de cette façon, les systèmes de messa-gerie et de vidéoconférence sont également protégés. Ainsi, les communications via le réseau RNIS public entre les utilisateurs de l’OTAN seront à l’avenir éga-lement protégées.


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