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Montag, 11 Januar 2021 13:00

Neues Testsystem für FR2-Frequenzbereich unterstützt Ausbau des 5G-Mobilfunknetzes

von Volker Tisken
Geschätzte Lesezeit: 2 - 3 Minuten

Da das 5G-Mobilfunknetz unter anderem auch den Millimeterwellen-Frequenzbereich nutzen soll, muss sichergestellt werden, dass mobile Endgeräte weiterhin Notrufe zulassen sowie genaue Standortbestimmungen vornehmen können. Für solche Tests hat Rohde &Schwarz das Testsystem R&S TS-LBS entwickelt und damit beispielsweise die Leistung von Assisted-GPS (AGPS) in einem kommerziellen Mobilfunkgerät verifiziert.

Der Anbieter von Test- und Messlösungen für das 5G-Mobilfunknetz und standortbezogene Dienste (Location Based Services – LBS), hat in dem kommerziellen Mobilfunkgerät überprüft, wie leistungsfähig das integrierte AGPS ist, wenn gleichzeitig Daten über das Millimeterwellen-Frequenzband des 5G-Mobilfunktnetzes übertragen werden.

5G NR nutzt den FR1-Frequenzbereich (<7,125 GHz) und den FR2-Frequenzbereich (>24 GHz). Gerade die Nutzung des Millimeterwellen-Frequenzbereichs FR2 ist bei mobilen Endgeräten nicht unproblematisch, da das zu einem hohen Stromverbrauch und einer starken Wärmeentwicklung führt. Auch wenn Mobilfunkgeräte beispielsweise in Nordamerika verstärkt auf das FR2-Frequenzband zugreifen, müssen wichtige Funktionen wie Notrufe jederzeit und uneingeschränkt gewährleistet werden können.

Das neue Testsystem R&S TS-LBS besteht aus der eigens für die Überprüfung von Mobilfunkgeräten konzipierten Testplattform R&S CMX500 und der besonders auf die Verifizierung von Breitband-Funkgeräten auslegten Testplattform R&S CMW500. So wird nahtlos und umfassend getestet, ob sich ein Gerät für das LTE- und das 5G-Mobilfunknetz (in den Frequenzbereichen FR1 und FR2) eignet.

Dabei simuliert der Vektorsignalgenerator R&S SMBV100B die Satellitenkonstellationen, die von GPS-Systemen auf der L1-und der L5-Frequenz genutzt werden. Auch für die Verifizierung anderer GNSS-Satelliten-Navigationssysteme wie GALILEO, GLONASS & BEIDOU eignet sich das System. Darüber hinaus kann die Lösung auch in Verbindung mit anderen Positioniersystemen wie barometrischen Drucksensoren, WiFi und/oder Bluetooth verwendet werden. Legacy-Technologien wie GSM, WCDMA und LTE werden von ein und derselben Hardware unterstützt.

FR2 ist messtechnische Herausforderung

„Da unsere Testlösung TS-LBS nun auch für den FR2-Frequenzbereich eingesetzt werden kann, lassen sich die mobilen Endgeräte unserer Kunden gemäß den neuesten 5G-Standards zertifizieren“, erklärt Bryan Helmick von Rohde & Schwarz. „Bereits bestehende LTE-TS-LBS-Testsysteme können durch Zuschaltung der Testplattform R&S CMX500 mühelos für das 5G-Mobilfunknetz erweitert werden. Das einzige, was der Anwender dann noch für eine Überprüfung der Geräte im FR2-Frequenzbereich benötigt, ist eine neue Hardware für die Testplattform R&S CMX500 und die Schirmkammerlösung R&S CMQ500.“

Das 5G-Mobilfunknetz mit einem Frequenzbereich unter 6 GHz (FR1) ist die Weiterentwicklung des 4G-Mobilfunknetzes. Damit steht eine größere Bandbreite zur Verfügung und auf Ebene der einzelnen physikalischen Schicht ist eine größere Flexibilität gewährleistet. Dadurch werden alle neuen und zusätzlichen Anwendungen ermöglicht, die für das Mobilfunknetz der nächsten Generation definiert wurden.

Die eigentliche technische Herausforderung stellt jedoch die 5G-mm Welle (FR2) dar, die eine neue Komplexität in der Geräteentwicklung eröffnet. Millimeterwellen-Frequenzen implizieren messtechnische Herausforderungen, die neue Testansätze erfordern.

Rohde & Schwarz gehört zu den führenden Lösungsanbietern in den Geschäftsfeldern Messtechnik, Broadcast- und Medientechnik, Aerospace/Verteidigung/Sicherheit sowie Netzwerke und Cybersicherheit. Der in München ansässige unabhängige Konzern hat weltweit rund 12 100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und generierte im Geschäftsjahr 2018/2019 einen Umsatz von 2,14 Mrd.

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