Einige 5G-NR-Technologien kommen von LTE-Advanced. Ist die dafür ausgelegte Messtechnik nutzbar?
LTE-Advanced-Messtechnik wird auch für 5G NR eine zentrale Rolle spielen. Sicherlich werden die größeren Frequenzbereiche und/oder neue Antennentechnologien Erweiterungen brauchen, die nicht nur mit bestehenden Geräten abzudecken sind. Die Weiterentwicklung erfolgt jedoch immer nach dem gleichen Prinzip: Wenn möglich werden neue Funktionen in Software realisiert, so dass sie einfach im Messgerät umzusetzen sind. Trotzdem sind Plattformwechsel in gewissen Zeitabständen unumgänglich.
Und wie sieht es mit den Kosten aus?
Selbst die Kosten bestehender Messtechnik für GSM, UMTS und LTE lassen sich kaum vergleichen, obwohl es ein interessanter Anhaltspunkt wäre. Der Grund ist, dass viele unserer Geräte mehrere Mobilfunkgenerationen messtechnisch abdecken. Dadurch wird die Messtechnik letztlich sogar günstiger. Aber wenn wir bei 5G NR über die Abdeckung des cm- und mmWave-Spektrums sprechen, beeinflusst das natürlich die Komplexität und die Kosten der Messtechnik. Beispielsweise werden die beschriebenen OTA-Messverfahren prinzipiell die Kosten erhöhen, schließlich kommen im Vergleich zu einer verkabelten Verbindung zwischen Messgerät und DUT zusätzliche Messkammern zum Einsatz.
Andererseits lassen sich durch sinnvolle Entwicklungen auch Kosten reduzieren: Unsere neuen OTA-Power-Sensoren R&S NRPM haben beispielsweise den wesentlichen Vorteil, dass der Messwert der Signalleistung praktisch am Ort der Messung bestimmt wird und somit günstige Niederfrequenzkabel für die Datenübertragung eingesetzt werden können.
Welche Lösungen bietet Rohde & Schwarz derzeit für 5G NR an?
Wir haben dedizierte Messtechnik für die Erzeugung und Analyse von pre-5G-Signalen entsprechend der Verizon-Charakteristik entwickelt. Weil wir zeitnah mit der Implementierung von Trial-Netzen im Feld rechnen, entwickeln wir neue Ausbreitungsmesstechnik, die wir unseren Kunden schon heute in Form von Demonstratoren zeigen können. Im Bereich Antennentechnik haben wir die Messzeiten zur Bestimmung der Antennencharakteristik signifikant reduziert. Zudem haben wir Nearfield-Farfield-Transformationsalgorithmen implementiert, die die Größe der abgeschirmten Messkammern deutlich reduziert und damit Kosten spart. In diesem Bereich kommen auch die bereits erwähnten OTA-Power-Sensoren zur Anwendung, die die Leistungsbestimmung an dedizierten Punkten im Frequenzbereich von 27,5 bis 75 GHz erlauben. Damit ermöglichen wir die schnelle und kosteneffiziente Überprüfung eines einstellbaren Antennenpatterns z.B. in einer Produktionsumgebung.
In Kürze stellen wir noch eine Messlösung vor, die die Bestimmung sicherheitsrelevanter Parameter auf einem IoT-Endgerät erlaubt. Dabei ist das Endgerät mit dem R&S CMW500 Radio Communication Tester verbunden, der ein reales LTE-Netzwerk emuliert. Zudem wird von der zu testenden Datenapplikation eine reale IP-Datenverbindung aufgebaut. Die Messsoftware ermöglicht unter anderem, den IP-Datenstrom in Echtzeit zu analysieren. Sicherheitsrelevant ist, dass sich das verwendete Protokoll oder ein unverschlüsselter Datenverkehr detektieren lässt. Auch die Darstellung des Ortes der IP-Gegenstelle, mit der das IoT-Device kommuniziert, kann Aufschluss über gewollte und ungewollte IP-Datenverbindungen geben.