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3GPP-Konformitätstests von Basisstationen

Zeit, sich auf 6G vorzubereiten?

Sicherstellen der von den Endbenutzern erwarteten Erlebnisqualität

Die Performance von Basisstationen (BS) spielt eine entscheidende Rolle für die von den Endbenutzern erwartete Erlebnisqualität. Es ist deswegen wichtig, dass die Konformitätskriterien für die Basisstationen erfüllt werden und den Anforderungen der jeweiligen Region entsprechen. Diese Kriterien werden vom Mobilfunk-Standardisierungsgremium 3GPP festgelegt. Auf Grundlage der 3GPP-Konformitätsspezifikationen für Basisstationen implementieren regionale Standardisierungsgremien, lokale Regulierungsbehörden und Netzbetreiber Teststandards nach ihren eigenen Anforderungen.

Erfüllen der 3GPP-Spezifikationen für Basisstationen gemäß TS 38.104

Basisstationen müssen die Konformitätstests derjenigen Region erfüllen, in der sie installiert werden, bevor der Einsatz im Feld beginnen kann. Die 3GPP-Spezifikation TS 38.141 deckt die Sender- und Empfängercharakteristiken von Basisstationen sowie die Empfänger-Performance unter Rausch- und Fading-Bedingungen ab. Für 5G NR sind die 3GPP-Spezifikationen und definierten Messungen in TS 38.141-1 (leitungsgebundene Konformitätstests) und in TS 38.141-2 (gestrahlte Konformitätstests) dokumentiert. Diese beziehen sich auf die Anforderungen von 3GPP TS 38.104 an die Konformität von Basisstationen.

3GPP-Spezifikationen für 5G NR
3GPP-Spezifikationen für 5G NR

Eine einfache und benutzerfreundliche Signalerzeugung sowie eine standardisierte Signalanalyse aller Einzelmessungen ist unerlässlich, um schnelle Tests und Messungen entsprechend der Spezifikation durchführen zu können. 3GPP-Konformitätstests erfordern leistungsstarke Messgeräte mit großer Analysebandbreite und umfangreichen Analysefähigkeiten sowie einer hohen Ausgangsleistung und Funktionen zur Breitbandsignalerzeugung. Es muss auf kosteneffiziente Weise verifiziert werden können, dass der Empfänger die Leistungsanforderungen unter realistischen Bedingungen erfüllt.

Infolge technischer Neuerungen müssen heute für Basisstationen nicht nur leitungsgebundene 3GPP-Konformitätstests durchgeführt werden, sondern auch gestrahlte Konformitätstests über die Luftschnittstelle (Over-the-Air).

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Führende Testlösungen für alle 3GPP-Konformitätstests von Basisstationen

Rohde & Schwarz bietet ein umfangreiches Lösungsportfolio für Konformitätstests von Basisstationen. Die Lösungen reichen von leistungsstarken Signalgeneratoren und Signalanalysatoren bis hin zu schlüsselfertigen Testsystemen einschließlich Schirmkammerumgebungen.

Üblicherweise werden Basisstations-Konformitätstests mit einer Kombination aus einem Vektorsignalgenerator und einem Signal- und Spektrumanalysator durchgeführt. Der R&S®FSW Signal- und Spektrumanalysator ist ein hervorragendes Werkzeug für die Prüfung von Störaussendungen von Basisstationssendern und -empfängern. Er enthält alle Parameter für die Durchführung von 3GPP-Konformitätsmessungen für Basisstationen.

Der R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator ist die perfekte Plattform, um die Charakteristik und Performance der Empfänger von Basisstationen zu testen. Mit dem optionalen Fading-Simulator entsteht eine Single-Box-Lösung. Der R&S®SMW200A ist in der Lage, die Nutz- und Störsignale zu erzeugen, Fading unter Verwendung von Presets für die entsprechenden Kanalmodelle durchzuführen, AWGN hinzuzufügen und die Echtzeit-HARQ-Feedback-Signale bereitzustellen, die für Performance-Tests nach 3GPP TS 38.141 Kapitel 8 erforderlich sind.

Ein Testfallassistent hilft dem Benutzer, alle relevanten spezifikationskonformen Testfälle mit Hilfe von integrierten Presets für die FRCs (festen Referenzkanäle) und TMs (Testmodelle) schnell zu konfigurieren.

Neben den führenden Lösungen für 5G-BTS-Tests umfasst das Rohde & Schwarz-Portfolio auch eine breite Palette an Schirmkammern mit optimierter Größe und Performance für Over-the-Air-Konformitätstests. Dazu gehören der platzsparende R&S®PWC200 Plane Wave Converter für FR1-Massive-MIMO-Basisstationstests und die kompakte, 3GPP-konforme R&S®ATS1800C OTA-Kammer für 5G NR-Millimeterwellensignale.

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Häufig gestellte Fragen zu 3GPP-Konformitätstests von Basisstationen

Welche 3GPP-Spezifikationen beschreiben Konformitätstests von Basisstationen und was beinhalten sie?

Für 5G NR sind die 3GPP-Spezifikationen und definierten Messungen in TS 38.141-1 (leitungsgebundene Konformitätstests) und in TS 38.141-2 (gestrahlte Konformitätstests) dokumentiert.

Beide decken die Sender- und Empfängercharakteristiken von Basisstationen, die sich in Kapitel 6 und 7 finden, sowie die Empfänger-Performance ab, die in Kapitel 8 beschrieben wird.

Was ist der Unterschied zwischen den 3GPP-Spezifikationen TS 38.104 und TS 38.141 und welche Bedeutung haben sie für die Konformitätsprüfung von Basisstationen?

TS 38.104 enthält Mindestanforderungen in Bezug auf die HF- und Leistungsparameter der Basisstation. Details zu den einzelnen Tests für die Konformitätsprüfung von Basisstationen, deren Durchführung sowie die zulässigen Messtoleranzen jedes Tests sind in zwei TS 38.141-Spezifikationen beschrieben. TS 38.171-1 gilt für leitungsgebundene Konformitätstests und TS 38.141-2 bezieht sich auf gestrahlte Konformitätstests von Basisstationen.

Welche Basisstationstypen sind von 3GPP definiert und welche 3GPP-Konformitätsspezifikationen gelten für sie?

3GPP definiert 3 verschiedene Typen von Basisstationen (BS). Dies sind die BS-Typen 1C – leitungsgebunden, 1H – hybrid, 1O – OTA für FR1 und 2O – OTA für FR2. Für die BS-Typen 1C und 1H gilt die 3GPP-Spezifikation TS 38.141-1 für Konformitätstests von Basisstationen. Für die BS-Typen 1H, 1O und 2O kommt dagegen TS 38.141-2 zur Anwendung.

Welche Vorteile hat die interne Fading-Simulation für 3GPP-Empfänger-Performance-Tests?

Sie ermöglicht einen kompakten Messaufbau mit Signalerzeugung und integriertem Basisband-Fading in einem einzigen Gerät und macht eine zusätzliche Pegelkalibrierung überflüssig. Es gibt keine Verluste durch Signalwandlung (Auf-/Abwärtsmischung, A/D-Wandlung), da die Belegung mit Fading im Basisband erfolgt. Im Vergleich zu Aufbauten mit einem externen HF-Fader ist die Lösung kostengünstig. Rohde & Schwarz bietet eine flexible Erweiterung der HF-Ausgänge mittels R&S®SGT100AHF-Geräten zur Unterstützung von MIMO-Konfigurationen mit bis zu acht Layern. Die Steuerung erfolgt zentral durch den R&S®SMW200A.

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