LTE-M – das neue GSM

LTE-M – das neue GSM

Rohde & Schwarz bietet umfassende Testlösungen für höchste LTE-M-/eMTC-Testanforderungen – vom Design über die Produktion bis zur Installation

3GPP hat die Spezifikation von Low-Complexity-Geräten für die Maschinenkommunikation (Machine-Type Communication, MTC), die den Single-RF-Chain-Halbduplexbetrieb ermöglichen, bereits mit Release 12 in Angriff genommen. Die Definition als neue LTE-Kategorie 0 (Cat 0) hat die Unterstützung der gesamten LTE-Trägerbandbreite notwendig gemacht, damit die LTE-Steuerinformationen empfangen werden können. Im Kontext von enhanced MTC (eMTC) wurden mit Release 13 dann bandbreitenreduzierte Low-Complexity (BL)-Geräte spezifiziert. Der Aufbau der ersten Netzwerke für den neuen Cat M1-Standard hat Ende 2017 in Nordamerika begonnen. Die sehr flexible Numerologie von 5G NR wird in Zukunft auch die Bereitstellung von LTE-M ermöglichen.

Die einzigartigen Funktionen von LTE-M

LTE-M wird manchmal auch als das neue GSM für M2M/IoT bezeichnet. Neben der globalen Abdeckung und Mobilität unterstützt LTE-M auch VoLTE – die Gerätekosten sind dabei mit GSM vergleichbar. Dies macht den Standard für verschiedene IoT-Anwendungen äußerst attraktiv, z. B. Geräte mit Notruffunktionen wie Kinder-Tracker. Darüber hinaus kann LTE-M den Batterieverbrauch reduzieren und die Netzabdeckung in Innenräumen verbessern. Ursprünglich war LTE-M auf eine Bandbreite von 1,4 MHz (Cat M1) und verschiedene Technologien zur Abdeckungserweiterung wie Frequenzsprungverfahren und Subframe-Wiederholungen (CE-Modi A/B) beschränkt. Um mit Release 14 höheren Anforderungen an den Datendurchsatz gerecht zu werden, wurde die neue Cat M2 eingeführt, die die optionale Nutzung von 5 MHz Bandbreite ermöglicht. Eine Batterielaufzeit von mehr als 10 Jahren erfordert spezielle Energiesparfunktionen wie PSM, eDRX oder Release Assistance Indication (RAI). Darüber hinaus musste im Zuge der Einführung von LTE-M und NB-IoT eine optimierte Kernarchitektur spezifiziert werden, die beispielsweise die Übertragung von Benutzerdaten über die Steuerebene sowie die frühzeitige Datenübertragung (Early Data Transmission, EDT) ermöglicht.

Die einzigartigen Funktionen von LTE-M

Ihre LTE-M-Testherausforderungen

LTE-M und die bandbreitenreduzierten Low-Complexity-Geräte basieren auf LTE mit einigen Optimierungen. Daher sind die meisten Testanwendungen dem Testen eines LTE-Modems sehr ähnlich. Bestimmte Anwendungsmerkmale erfordern jedoch besondere Aufmerksamkeit. So wird beispielsweise dringend eine detaillierte Analyse und Optimierung des Stromverbrauchs unter verschiedenen Konfigurationen und Betriebsmodellen empfohlen, um Batterielaufzeiten von mehr als 10 Jahren sicherzustellen. Der Betrieb unter Innenraumbedingungen erfordert erstklassige HF- und Antennendesigns, die idealerweise durch Over-the-Air-Tests verifiziert werden. Es ist außerdem ratsam, den Einfluss verschiedener CE-Level auf den Stromverbrauch und die Latenzzeit sowie den Betrieb unter verschiedenen Fading-Bedingungen zu analysieren. Von Interesse sind weiterhin End-to-End-Anwendungstests einschließlich VoLTE und insbesondere die Überprüfung der sicheren und privaten Kommunikation.

Vorteile der LTE-M-Testlösungen von Rohde & Schwarz

  • Komplettes Lösungssortiment für Tests von Basisstationen, Chips, Modulen und Geräten
  • Testlösungen für jeden Bereich – von der Forschung und Entwicklung über die Produktion bis hin zum Service
  • Klassenbeste Lösungen für Konformitäts-, Preconformance- und Netzbetreiber-Abnahmetests

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