Привет! Меня зовут Владимир, я работаю в радиочастотном центре YADRO, а это — четвертая статья цикла про разработку базовых станций.
Если вы читали предыдущие статьи моих коллег, то уже знаете, что наша базовая станция состоит из блока цифровой обработки (BBU, Baseband Unit) и радиомодулей (RU, Radio Unit). Если блок BBU может быть универсальным для разных частотных диапазонов, то радиомодули поддерживают работу только в определенных полосах спектра. Соответственно, чтобы закрыть потребности своей радиосети, каждому оператору нужна линейка радиомодулей различных частотных диапазонов.
Всю линейку радиомодулей, а их больше 10 видов, мы разрабатываем в нашем радиочастотном центре — от концепции до постановки оборудования на серийное производство. Об этом и расскажу сегодня на примере радиомодуля YADRO BTS8112 (диапазон 1800 МГц).
Почему разрабатывать RU сложно
Технические требования к радиомодулю (RU) мы определяем на основе общих требований, описанных в стандартах, требований к базовой станции YADRO от российских операторов и ориентируясь на параметры аналогичного оборудования ведущих мировых производителей. Так, радиомодуль диапазона 1800 МГц должен поддерживать технологии LTE и GSM и быть программно обновляемым для поддержки технологии 5G. Еще нужно обеспечить возможность одновременной работы нескольких несущих как в LTE, так и в GSM для большей емкости сети: это критично в местах, где строительство полной индивидуальной инфраструктуры каждым оператором экономически нецелесообразно, или когда одному оператору требуется развернуть более одной несущей.
Для хорошего покрытия в зонах, где работают два оператора, максимальная излучаемая мощность на один антенный порт должна быть не менее 60 Вт. Количество антенных портов может отличаться — например, у радиомодуля YADRO BTS8112 их два (2T2R). Сейчас разрабатываются четырехпортовые решения (4T4R) — этого достаточно для целевых сценариев применения базовых станций YADRO. Интерфейс радиомодуля к блоку BBU основан на протоколе Ethernet (eCPRI), поддерживается возможность подключения нескольких радиомодулей по одному оптическому проводу (Сhaining).
При проектировании радиомодуля любого типа самое сложное — это необходимость одновременно решать очень разные, но взаимосвязанные технические задачи:
определять алгоритмы работы радиомодуля;
разрабатывать программное обеспечение, которое будет реализовывать такие алгоритмы, а также логику управления устройством;
разрабатывать аппаратную часть, включая высокоскоростную подсистему для цифровой обработки сигналов и взаимодействия с BBU, СВЧ‑подсистему с высокомощными усилителями сигналов и другими необходимыми аналоговыми функциями;
разрабатывать специализированные фильтры на коаксиальных резонаторах для выделения в эфире только используемого частотного диапазона;
оптимизировать тепловыделение и создать необходимый тепловой режим работы радиомодуля, чтобы он надежно работал во всем диапазоне условий внешней среды;
разрабатывать общую механическую конструкцию, которая позволит прийти к минимальным весу и габаритам радиомодуля, обеспечит эффективный отвод тепла и защиту от внешних воздействий;
интегрировать и протестировать все устройство.
Отдельно отмечу поддержку технологии GSM, требуемую в диапазоне 1800 МГц: она появилась раньше LTE и тем более 5G, но требования к характеристикам радиотракта здесь значительно строже. Это усложняет разработку и продуктизацию модуля.
Этапы разработки RU
Есть общепринятый подход под названием «Жизненный цикл разработки продукта» (Product Development Life Cycle) — это понятный план создания продукта (товара или программы):
Радиомодуль тоже разрабатывается по этим этапам. На практике это выглядит так:
Feasibility Concept (концепция осуществимости) — это ранний этап оценки идеи или проекта. Он показывает, можно ли воплотить замысел в жизнь с учетом ресурсов, которые у вас есть. По сути, это формирование и проверка концепции разрабатываемого продукта, выбор применяемой компонентной базы, экспериментальная проверка отдельных блоков.
EVT (Engineering Validation Test) — разработка и производство первых образцов, или EVT‑образцов. Основная цель этого этапа — отработать различные функциональные блоки в составе продукта. У таких образцов могут быть лишние составляющие — блоки и компоненты: они позволяют инженерам оценить параметры, которых можно достичь при различных подходах. Образцы могут быть совсем не похожи на продуктовое решение, которое поступит в производство, — до финала они пройдут еще ряд трансформаций. Обычно для отработки этого этапа мы производим от 10 до 50 устройств, а потом проводим на них отладку.
DVT (Design Validation Test) — этап показывает, работает ли собранное устройство в реальных условиях. Эти образцы уже максимально близки к продуктовому решению. После этапа EVT мы понимаем, какое техническое решение оптимально нам подходит, и можем определиться с финальным списком компонентов и дизайном продукта. Мы убираем все лишнее, максимально оптимизируем габариты и вес, адаптируем решение к серийному производству. На этапе DVT проводим расширенные тесты: проверяем, что радиомодуль проходит тесты на соответствия (Radio Conformance) и удовлетворяет требованиям к этому типу оборудования. Здесь мы изготавливаем уже больше 50 образцов и передаем их в различные рабочие группы, чтобы отладить радиомодуль, разрабатываемое программное обеспечение, производственный цикл, интеграции с BBU, демонстрации и проведения тестов с операторами.
PVT (Production Validation Test) — производство предсерийных образцов. На этом этапе уже зафиксирован дизайн радиомодуля. Теперь мы отлаживаем производственный процесс: запускаем пробную партию из более чем 500 образцов, чтобы подтвердить повторяемость производимой продукции.
MP (Mass Production) — финальный этап, серийное производство. Мы готовы к выпуску товаров в больших объемах.
Посмотрите, как менялся внешний вид модуля YADRO BTS8112 от первых инженерных образцов к продуктовым решениям и серийному производству:
Дальше разберем эти шаги подробнее, но сначала остановимся на том, из чего состоит радиомодуль.
Хотите разрабатывать телеком‑оборудование с нашей командой? У нас открыты такие вакансии:
инженер‑технолог по подготовке печатных плат к производству и монтажу;
инженер по ручному тестированию в радиочастотный центр;
инженер по проектированию аналогово‑цифровых печатных плат
инженер‑исследователь по разработке аппаратных ускорителей и так далее
Смотрите все вакансии на карьерном сайте и присылайте резюме.
Из каких блоков состоит радиомодуль
Чтобы наше оборудование отвечало требуемым стандартам (3GPP, требования ГКРЧ, приказы Минцифры), сначала мы собираем блок‑диаграмму с основными блоками RU. Например, такую блок‑диаграмму мы создавали при разработке нашего первого радиомодуля:
На основе блок‑диаграммы мы конкретизируем отдельные блоки и компонентную базу, рассчитываем бюджет мощности, оцениваем габариты и компоновку отдельных блоков в единый радиомодуль, анализируем тепловыделение и так далее.
По диаграмме видно, что радиомодуль можно разделить на функциональные блоки:
цифровой модуль (DM, Digital Module) — к нему относится вся цифровая обработка и цифровые интерфейсы;
модуль усилителей сигнала (PA, Power Amplifier) — РЧ‑тракты высокомощного передатчика и приемника;
система фильтров (Diplexer).
Чтобы проработать дизайны DM‑ и PA‑частей, мы используем специализированные системы автоматизированного проектирования. Они позволяют реализовать схемотехническое решение, топологию печатной платы, провести анализ целостности распространения высокоскоростных сигналов и электромагнитное моделирование отдельных блоков.
Цифровой модуль
Состоит из таких компонентов:
PS (Processor System): ARM‑процессор и подсистема памяти для работы операционной системы с драйверами для управления периферией.
PL (Programable logic) — набор блоков, способных выполнять ряд логических операций. Содержит модем и драйверы, управляющие критичными ко времени срабатывания устройствами.
АЦП/ЦАП (ADC/DAC): высокоскоростные блоки аналого‑цифрового и цифро‑аналогового преобразования.
Высокоскоростные порты ввода/вывода для работы с интерфейсами PCIe, Ethernet.
Цепи первичного и вторичного питания.
Различные интерфейсы: для соединения с модулем PA, внешние и отладочные.
Модуль усилителей сигнала
Включает:
тракт приемника (RX Channel);
тракт передатчика (TX Channel), в состав которого входят несколько маломощных усилителей, система фильтрации, оконечный усилитель мощности и другие устройства;
тракт цифрового предыскажения (DPD) — обратный канал от передатчика, сигналы которого служат для оценки качества сигнала на выходе передатчика;
цепи питания, защиты и управления.
Тракт передачи — один из самых сложных блоков радиомодуля в целом. Мощность, формируемая на его выходе, излучается каждым каналом радиомодуля и может достигать значений более 100 Вт. Тут стоит пояснить, что это именно усредненный по времени уровень мощности LTE, 5G‑NR и прочих подобных сигналов, пиковые значения амплитуд могут приближаться к 1 кВт (!), а это совсем не шутки.
Чтобы построить усилители, способные выдавать такой уровень мощности и не сгорать моментально от перегрева, мы используем разные подходы. Один из них — реализация усилителей по схеме У. Догерти с использованием высокомощных транзисторов на основе GaN‑технологии. Схема У. Догерти сейчас одна из самых востребованных и используемых. Она позволяет увеличить КПД усилителя при значительной отстройке от максимального уровня мощности с сохранением линейного режима работы, что нельзя сделать при использовании классических архитектур. У. Догерти придумал это еще в 1936 г., а воспользовались его трудом мы сравнительно недавно. Есть и другие схемы, но это тема для другой статьи.
Получается, при разработке модуля усилителей сигнала мы решаем такие задачи:
электромагнитное моделирование каждого СВЧ‑узла, включая ту самую схему Догерти;
расчет цепи согласования, включая переход РЧ‑сигнала с линии передачи в разъем, на компонент или на другую плату;
анализ изоляции чувствительных РЧ‑компонентов;
проектирование линии подведения питания (на наличие резонансных частот и предельно допустимых токов) и схем защиты с учетом технологических особенностей;
проведение Corner & Tolerance анализа, чтобы модуль в серии выдавал стабильные параметры;
формирование требований к исполнению: в нашем случае это требования к печатной плате, ее элементам (дорожки, отверстия, отступы и прочее) и материалам, чтобы она выдержала мощность и направила в нужное русло.
Последнему пункту уделяется особое внимание при работе с высокомощными транзисторами — например, важно обеспечить эффективный отвод тепла, которое формируется локально при работе транзистора. Для этого транзистор паяется на металлическую пластину, а она соединяется напрямую с корпусом.
Система фильтров (Diplexer) и механика
Diplexer представляет собой систему фильтров, которая позволяет разделить приемные и передающие каналы RU, а еще — обеспечивает низкие вносимые потери и хорошие уровни изоляции между каналами и в соседних частотных диапазонах.
Этот компонент радиомодуля самый массивный. По стандарту рынка все радиомодули имеют схожие параметры, а значит, их габариты и вес тоже сравнимы. Но если ты сделаешь корпус меньше и легче, у тебя появится преимущество: снизится стоимость производства, RU станет проще в установке хотя бы потому, что монтажнику будет не так тяжело его поднимать. При этом у радиомодулей может быть разный радиочастотный диапазон, разная конфигурация, разное количество каналов, и это отражается на конфигурации диплексера. Поэтому перед нами всегда стоит задача — найти оптимальное решение, которое позволит «подружить» требуемые параметры и компактные габариты.
Чтобы уложиться в габаритные ограничения и выдержать требования к частотным характеристикам, мы используем фильтры на объемных резонаторах — они же фильтры на коаксиальных резонаторах. Традиционный подход к созданию резонаторов, работающих на низких частотах, привел бы к созданию громоздких фильтров, ведь каждый резонатор фильтра имел бы кратный размер длине волны. Чтобы этого избежать, как раз и применяются специальные техники, позволяющие уменьшить габариты. Одна из них — применение фильтров на объемных резонаторах.
Порядки фильтров — количество резонаторов — диплексера определяются на основе требований, накладываемых на уровни внеполосного излучения. Они указаны в стандартах ETSI и 3GPP, на которых и основаны отечественные стандарты, определяющие работу сотовых сетей. Близкое расположение разных частотных диапазонов делает эти требования достаточно жесткими: приходится использовать фильтры высоких порядков (10+ порядок) и дополнительный фильтр нижних частот, встраиваемый в канал устройства. Вот пример такого диплексера:
Сам диплексер чувствителен к производственным допускам и допускам сборки, поэтому нужно применять множество подстроечных элементов (97 для представленного диплексера). Они выполняются в виде винтов, погружающихся в канал устройства и меняющих частотные характеристики каждого отдельного резонатора и межрезонаторные связи.
Настройка фильтров — технически сложная задача и затратная по времени операция на линии производства радиомодуля. Строгие требования к частотным характеристикам и взаимное влияние резонаторов приводят к тому, что каждому диплексеру нужна точная подстройка. Она проводится вручную, требует высокой квалификации операторов стенда и занимает порядка одного часа. Настройка первых образцов в целом занимает около одного дня.
В финале на подстроечные винты фильтров наносится клей‑фиксатор, чтобы настройки не сбились.
Все модули и блоки, которые я описал выше, разрабатываются отдельно. Дальше мы интегрируем их в единый корпус, на который тоже накладываются определенные ограничения по габаритам и весу. Уже на этапе разработки отдельных модулей и блоков мы предварительно компонуем механику радиомодуля, чтобы оптимально расположить его составляющие.
Отдельная задача при разработке механики — обеспечить эффективное отведение тепла от частей радиомодуля, которые во время работы сильно нагреваются. Это и отдельные компоненты, и блоки, через которые проходит и формируется большая мощность.
Поиск оптимальных решений
Если посмотреть на радиомодули от самых разных производителей, вы увидите на одной стороне ребристую поверхность — это радиатор, который рассеивает тепловую энергию: отводит тепло от нагревающихся мест. У радиаторов может быть разная форма, высота и толщина, они могут быть пассивными (работают за счет естественной конвекции) и активными (используют дополнительные вентиляторы). Изготавливают их тоже при помощи разных технологий: разные подходы при литье деталей, отдельное прессование ребер к корпусу и др.
Помимо самого радиатора, в корпусе RU есть специальные компоненты — металлические пьедесталы, тепловые трубки и так далее, которые как раз и позволяют эффективно распределять тепло от нагреваемых мест по корпусу.
Чтобы разработать радиатор и всю механику, нужно проанализировать тепловое распределение с помощью специализированных систем проектирования, причем этот анализ проверяется экспериментально через тестовые структуры. Анализ и оптимизация распределения тепловой нагрузки проводятся во время работы устройства во всем рабочем диапазоне допустимых температур окружающей среды.
Разрабатывая радиомодули в YADRO, мы провели больше 27 вариантов оребрения, и это позволило нам определить оптимальную геометрию. У радиомодуля YADRO BTS8112 форма ребер (радиаторной решетки) Y‑образная: результаты моделирования показывают, что такая форма отводит тепло эффективнее, чем общепринятые вертикальные (I‑образные) ребра. При этом форма ребер может меняться в зависимости от типа радиомодуля. Отдельные блоки внутри радиомодуля располагаются по‑разному, и нам нужно учитывать изменения в распределении тепла: меняется положение терморазрыва, учитываются требования к литью. Так, Y‑форма остается, но видоизменяется.
Тестирование образцов радиомодулей
Как я уже говорил выше, на каждом этапе разработки радиомодуля мы создаем прототипы (R&D‑образцы), чтобы проанализировать работоспособность дизайна и найти возможные ошибки. Процесс тестирования отдельных блоков радиомодуля и системы в целом объемный и сложный. Чтобы протестировать радиомодуль, сначала нужно отладить все его блоки по отдельности и уже потом собирать их в единую систему.
Для проведения тестирования формируются стенды — рабочие места с определенным набором измерительного оборудования, дополнительными инструментами и оснасткой, куда устанавливается исследуемый блок.
Этапы тестирования цифрового модуля (DM)
Первый этап — первоначальное тестирование. Плата запускается не сразу, а «оживляется» постепенно, блок за блоком. Это важно, чтобы не вывести ее из строя, так как при тестировании первых образцов могут встречаться как неточности в дизайне, так и ошибки при автоматическом монтаже на производстве, и нам нужно быстро их выявить.
Мы проводим:
Визуальную инспекцию. Это осмотр платы несколькими инженерами для того, чтобы выявить дефекты на образце — например, отсутствие каких‑либо компонентов поверхностного монтажа или, наоборот, наличие компонентов там, где их не должно быть в принципе. Еще можно обнаружить лишний припой и остатки флюса, следы перегрева в виде побежалостей, признаки вмешательства в виде ручного монтажа и так далее.
«Прозвонку» цепей. До подачи питания нужно убедиться, что нет явного короткого замыкания (КЗ). Если есть сомнения, то после визуального осмотра мы проверяем номиналы установленных компонентов.
Первое включение. Это подача на плату нужных напряжений для питания, первичная проверка появления и точности все вторичных напряжений на различного рода преобразователях и регуляторах питания. На этом этапе нам иногда помогает тепловизор: если где‑то нет КЗ, еще не факт, что мы получим ожидаемое потребление без заметного перегрева.
Второй этап — запуск (bring‑up) и функциональное тестирование. Запускается вся плата и начинается тестирование с разработанным программным обеспечением, которое должно позволять управлять всей платой.
Какие здесь шаги:
загрузка и первая отладка прошивок, а это не только ПО, но и первоначальные прошивки микроконтроллеров, отдельных микросхем памяти;
отладка и тестирование схем питания тактирования, синхронизации; подтверждение приемлемой работы управляющих, сетевых и радиоинтерфейсов — в виде аналоговых выходов и входов цифро‑аналогового преобразователя (ЦАП) и аналого‑цифрового преобразователя (АЦП), соответственно.
Третий этап — нагрузочное и климатическое тестирование. Блоки платы уже подтвердили свою работоспособность — теперь начинается тестирование в тех условиях, в которых будет работать радиомодуль. Что это значит: пока еще не отлажен блок с усилителями (а это самые мощные электропотребители), систему питания на плате нужно нагрузить на эквивалентную нагрузку (и сразу с запасом!). Так мы убедимся, что выдается нужная мощность и у нас нет просадки напряжения и проблем с перегревом ключевых компонент питания. Если есть риск, что после сборки в радиомодуль плата может повести себя некорректно в условиях холода или жары, мы заранее испытываем ее в температурной камере нашей лаборатории при условиях, которые будут в собранном радиомодуле или как минимум в диапазоне температур работы смонтированных электронных компонентов.
Параллельно проводится системное тестирование. Мы запускаем, тестируем и отлаживаем модем, применяя эмулятор или сам блок BBU. Эмулятор BBU взаимодействует по всем правилам телеком‑стандартов и позволяет проверить, как радиомодуль в жестких рамках протоколов связи работает в нисходящем (DL) и восходящем (UL) каналах связи. Если у нас уже есть проверенный блок BBU, в котором мы полностью уверены, можем использовать для тестирования его: тестирование получится максимально близким к реальности, ведь мы исследуем работу радиомодуля уже на «живом» трафике с эмуляторами или даже реальными абонентскими устройствами (сотовыми телефонами).
Когда мы только начинали разрабатывать RU, наши собственные BBU тоже были в разработке, поэтому мы использовали исключительно эмуляторы. После валидации параметров радиомодуля на эмуляторе, мы переходили к интеграции с BBU. Такой подход очень надежен: сначала вы проводите индивидуальное тестирование, потом — интеграционное.
На иллюстрации ниже — блок‑диаграмма тестирования DM‑платы и фото тестовой установки. По ним видно, что для удобства проведения тестов DM‑плата установлена в специально разработанную оснастку. Она надежно закреплена, а интерфейсы и разъемы зафиксированы, чтобы избежать повреждений при многочисленных переключениях.
Этапы тестирования модуля усилителей сигнала (PA)
Начинаем с первоначального тестирования и отладки собранной платы:
Запуск и функциональное тестирование с использованием внешнего микроконтроллера: управляющего ПО на блоке DM к этому моменту еще может не быть.
Отладка и тестирование схемы питания, управления, защиты. Эти шаги нельзя игнорировать, так как всегда есть риск повредить компоненты и саму плату. Также это нужно, чтобы настроить оптимальную работу радиотракта.
Второй этап — исследование производительности:
С помощью аналогового генератора на одном гармоническом сигнале, примитивного анализатора спектра, векторного анализатора цепей, генератора шума и измерителя шума делаем первые выводы о реализуемых коэффициенте усиления (КУ), достигаемой выходной мощности, коэффициенте шума (КШ). Используя бигармонический сигнал, можно даже оценить нелинейные характеристики СВЧ‑тракта.
Дальше измеряются характеристики модуля на сигналах, аналогичных тем, что используются в системах связи GSM/LTE/NR. С помощью внешнего векторного генератора сигналов при целевых уровнях мощности оцениваются коэффициент усиления (КУ) и коэффициент полезного действия (КПД), анализируются кривые распределения мощности CCDF, измеряются нелинейные искажения через коэффициенты мощности смежного канала ACPR.
Проводится климатическое тестирование блока с усилителями. Большинство усилительных компонентов чувствительны к изменению температуры. Нужно выработать подход к коррекции их параметров, провести калибровку модуля.
Это пример блок‑диаграммы стенда для тестирования блока усилителей и фото тестовой установки:
Отдельно скажу про важность разработки оснастки для платы усилителей. Она содержит высокомощные транзисторы (выдают больше 100 Вт средней мощности и порядка 1 кВт в пике), и от них нужно отводить тепло. Если в радиомодуле мы отводим тепло через прямой контакт с корпусом, то в оснастке нужно изготовить соответствующую металлическую структуру, включая активные вентиляторы: она будет отводить тепло, как корпус. Так мы достигнем условий, при которых будет прослеживаться повторяемость проводимых исследований.
Помимо задачи отведения тепла, крышка, закрывающая плату, предотвращает риски, связанные с герметичностью: неплотное прижатие может привести к некорректным результатам измерений и выгоранию компонентов на плате.
Собираем RU
После того как блоки DM и PA верифицированы по отдельности, мы интегрируем их в единый радиомодуль и начинаем тестировать его в сборке.
На первом этапе проводим отладку встроенного ПО для контроля PA модуля, но уже со стороны DM — то есть управление идет со стороны цифрового модуля. Здесь же исследуем работу имплементированного цифрового модема с учетом влияния существенных аналоговых искажений в трактах РА‑модуля.
Что дальше:
Диагностика всех интерфейсов системы, верификация калибровки. Все программируемые микросхемы доступны, настроены, рабочие точки усилителей установлены.
Функциональное тестирование, включая климатические испытания. Несущие в DL (в обиходе БС — соты, cells) анализируются на нужных частотах с точностью до десятков Гц в установленной ширине канала, с ожидаемой мощностью порядка нескольких десятков Ватт. Также проверяется чувствительность RU в UL. На этом же этапе в «боевых» режимах — обычно это большие нагрузки из‑за высокой излучаемой и потребляемой мощностей — подтверждается работа в экстремальных условиях: при критических температурах и напряжениях питания RU.
Измерение характеристик производительности системы. Нужно, чтобы подтвердить соответствие разрабатываемого радиомодуля стандартам: они накладывают серьезные ограничения на такой тип оборудования, как базовые станции операторского класса. Рассматривается множество международных спецификаций — 3GPP для LTE (TS 36.104, 36.141), для GSM (TS 45.005, 51.021), MSR (TS 37.104, 37.141), а также требования ГКРЧ и приказы Минцифры, действующие в стране. Из этих же спецификаций выбираются сценарии для проверки собранного RU на виброустойчивость и влагозащиту.
Испытания на надежность. Сюда входит стресс‑тестирование (на обрыв антенно‑фидерного тракта при работе передатчиков на большой мощности и так далее), EMC/EMI‑испытания (например, устойчивость к последствиям удара молнии), суточные испытания (на старение и так далее).
Чтобы протестировать радиомодуль как полноценный элемент базовой станции, мы собираем интеграционные стенды. Учитываем высокую выходную мощность передатчиков (десятки Ватт на один антенный порт), диапазон принимаемой мощности, ограничения на используемое измерительное и вспомогательное оборудование, коаксиальные компоненты.
Такой стенд включает:
реальный блок BBU;
развернутую эмулированную инфраструктуру мобильного оператора: ядро сети, источник синхронизации, дополнительные коммутаторы и оптические линии связи;
абонентские устройства: реальные сотовые телефоны, промышленные модемы, эмуляторы абонентских устройств на базе программно‑определяемых радиоплатформ (SDR);
специализированное измерительное оборудование, которое эмулирует канал связи (эмулятор радиоканала).
Такая конфигурация позволяет имитировать работу модуля в условиях реальной мобильной сети и проводить тесты параметров нисходящего (Downlink, DL) и восходящего (Uplink, UL) каналов связи:
обнаружение и вхождение абонентского устройства (и не одного) в сеть;
скорость передачи в DL при измеряемой выходной мощности на передатчике RU и приемнике абонентского терминала;
скорость передачи в UL при известной принимаемой мощности на RU;
сценарии с изменяемым каналом связи;
спектральные маски для анализа внеполосного излучения;
суточное или недельное тестирование на устойчивость трафика, голосового звонка.
Когда все тесты пройдены, базовая станция с разработанным радиомодулем отправляется на сертификацию. Мы получаем подтверждение того, что базовая станция соответствует стандартам для использования в системах связи, и приступаем к отладке производственного процесса.
До нас в России не было опыта проектирования и производства базовых станций операторского класса. Соответственно, не было и предприятий с опытом для такой работы. При этом существовали команды разработчиков, которые могли выполнять отдельные части разработки — в основном для внешних заказчиков, и нам удалось объединить значительную часть таких команд. Сейчас над базовой станцией YADRO работает больше 3000 человек, а над разработкой радиомодулей — больше 200 инженеров.
Но разработка — не единственная масштабная задача. Подготовка производственного процесса и запуск в серийное производство — это задача, которую можно сравнить по масштабу с разработкой самого RU. Правильно поставленный производственный процесс должен обеспечить выпуск надежного качественного радиооборудования с оптимальной себестоимостью. Интересный факт в тему: независимые мировые производители радиомодулей часто указывают в качестве своей основной компетенции именно умение эффективно производить такие устройства.
Специфика производства и тестирования радиооборудования потребовала от нас создания нового производственного процесса, разработки принципиально новых тестовых стендов и развития компетенций производственного подразделения YADRO. Мы производим радиомодули для базовых станций на своих заводах и контролируем каждый шаг этого процесса. В результате за три с небольшим года на сетях операторов связи появились базовые станции с радиомодулями, которые прошли полный цикл разработки. У нас получилось масштабировать решение и запустить его в серийное производство. Параллельно мы разрабатываем радиомодули других диапазонов, которые появятся на сетях операторов связи в ближайший год.
Еще статьи из цикла про разработку базовых станций в YADRO:
— «Почему антенны работают на физике XIX века, но требуют технологий XXI».
— «Как базовая станция превращает данные в радиосигнал: разбираем цифровой тракт радиомодуля».
