München 24.06.2021

Rohde & Schwarz präsentiert auf dem MWC21 in Barcelona seine umfassenden Lösungen für 5G-NR-Gerätetests

Für die Hersteller von Mobilfunkgeräten bedeutet 5G NR ein höheres Maß an Komplexität, das sich erheblich auf den Entwicklungsprozess auswirkt. Moderne HF-Schnittstellen mit Antennenarrays, die im Millimeterwellenbereich arbeiten, stellen Messsysteme und -verfahren vor neue Herausforderungen. Auf dem Mobile World Congress, der dieses Jahr im Juni wieder live in Barcelona stattfindet, präsentiert Rohde & Schwarz die neuesten Highlights seines Testportfolios für 5G-NR-Mobilfunkgeräte, die alle Phasen der Produktentwicklung abdecken: von den frühen Designphasen über die Konformitätsprüfung bis zur Herstellung.

Testlösungen zum Themenkomplex “5G reality & evolution” stehen im Mittelpunkt der Aktivitäten von Rohde & Schwarz auf dem Mobile World Congress 2021 (MWC21). Zum Thema Mobilfunkgerätetests präsentiert Rohde & Schwarz auf dem führenden Branchen-Event die folgenden Highlights:

Ende-zu-Ende-Tests für eMBB mit hohem Datendurchsatz

Enhanced Mobile Broadband (eMBB) ist das 5G-NR-Anwendungsprofil, das immer höhere Endnutzer-Datenraten und wachsende Systemkapazitäten unterstützt, die aufgrund der Integration von immer mehr internetbasierten Diensten und Anwendungen in den Mobilfunkgeräten erforderlich werden. Auf dem MWC21 demonstriert Rohde & Schwarz zusammen mit VIAVI seinen R&S CMX500 Radio Communication Tester und den VIAVI TM500 Network Tester in einem Ende-zu-Ende-Testszenario für 5G NR eMBB im 5G-SA-Modus (5G-Standalone). Dabei wird erstmals ein Hochgeschwindigkeits-Datendurchsatz jenseits von 7,5 Gbps realisiert. Diese Demonstration ist der erste Schritt auf dem Weg zu künftigen Datenraten bis zu 10 Gbps. Die Messinstrumente im Testszenario simulieren ein 5G-Standalone-Mobilfunknetz mit 8-facher Carrier Aggregation im Downlink und dualer NR-Konnektivität (NR Dual Connectivity, NR-DC). Dabei kommen ein Komponententräger (1xCC) im FR1 und sieben Komponententräger (7xCC) im FR2 zum Einsatz; sämtliche Träger sind 256QAM-moduliert. Mit dem Ende-zu-Ende-Test wird der Datendurchsatz vom eingebauten simulierten Server und der Basisstation bis zum Prüfling in einer definierten Netzwerkumgebung ermittelt. Für dieses Szenario verfügt der R&S CMX500 über einen integrierten FTP-Server, der Durchsatzmessungen im Upload und Download für das File Transfer Protocol erlaubt.

VoNR-Audioqualitätstests

Auch bei 5G werden Sprachdienste für die Mobilfunkteilnehmer eine Schlüsselrolle spielen. Zur Bestimmung der Qualität von Sprachdiensten über 5G NR arbeitet Rohde & Schwarz mit HEAD acoustics zusammen. Auf dem MWC21 demonstrieren die beiden Unternehmen eine Testlösung basierend auf der neuesten Generation der R&S CMX500 Radio Communication Tester in Kombination mit der labCORE-Hardwareplattform von HEAD acoustics und ihrer ACQUA-Mess- und Analysesoftware. Der Aufbau erlaubt die Simulation einer Sprachverbindung sowohl in 5G-SA-Netzen (VoNR) als auch in 5G-NSA-Netzen (Non-Standalone, VoLTE). Damit können Hersteller von 5G-fähigen Mobilfunkgeräten die Sprachqualität ihrer Geräte bereits zu einem frühen Zeitpunkt vor der Markteinführung testen.

Konformitätsprüfung und Netzbetreiber-Abnahmetests

Die Konformitätsprüfung ist einer der wichtigsten Schritte auf dem Weg zur Markteinführung eines neuen Mobilfunkgeräts. Aufgrund der immensen Anzahl an unterstützten Bandkombinationen, Einsatzmöglichkeiten und sich weiterentwickelnder Standards sorgt 5G NR für eine beispiellose Multiplikation von Testfällen. Wichtige 5G Betreiber verlangen zusätzliche Netzbetreiber-Abnahmetests, um die einwandfreie Funktion ihrer Mobilfunkgeräte sicherzustellen. Mit einem R&S CMX500 basierten Testsystem unterstützt Rohde & Schwarz Netzbetreiber-Abnahmetests wie z.B. Performance Quality Analysis (PQA), Network Protocol Tests (NPT) und LBS in 5G FR2. Bei allen Anwendungen kommt das äußerst kompakte R&S ATS800R CATR-Antennentestsystem für OTA-Messungen (Over-the-Air) zum Einsatz. Auf dem MWC21 demonstriert Rohde & Schwarz einen typischen Netzbetreiber-Testfall: Wärmeabgabe eines Mobilfunkgeräts in Abhängigkeit vom Datendurchsatz.

Antennenkompaktmessanlage (CATR) mit mehreren Reflektoren

Bei 5G-NR-Geräten mit Millimeterwellen-Antennenarrays, bestehend jeweils aus einem Transceiver, einem Frontend und einer Phased-Array-Antenne, sind leitungsgebundene Tests nicht möglich. Auch lassen sich Funktionen wie Beamforming nur über die Luftschnittstelle testen. Folglich schreibt die 3GPP-Spezifikation die Durchführung sämtlicher FR2-Konformitätstests ausschließlich über die Luftschnittstelle vor, unter direkten oder indirekten Fernfeldbedingungen. Mit der R&S ATS1800M stellt Rohde & Schwarz eine CATR-basierte Millimeterwellen-Testkammer mit einer Mehrfachreflektoranordnung vor, die auf kleinstem Raum Tests aus mehreren Raumrichtungen bei gleichzeitig geringer Messunsicherheit ermöglicht. Die Lösung eignet sich ideal für die Charakterisierung von Geräten mit mehreren Signalen aus unterschiedlichen Richtungen ausschließlich mittels eines Black-Box-Testverfahrens – ein typisches Testszenario bei Radio-Resource-Management (RRM)-Tests, das sich aufgrund der insgesamt vier CATR-Reflektoren der R&S ATS1800M realisieren lässt, jeder mit einer konkurrenzlos großen Quiet Zone von 30 cm Durchmesser.

Millimeterwellentests in der Produktion

Die Nachfrage nach Produktionstestlösungen für 5G-NR-Geräte steigt. Das Testen hoher Stückzahlen im Millimeterwellenbereich bringt jedoch neue Herausforderungen mit sich. Da die Prüflinge keine HF-Anschlüsse besitzen, müssen sie über die Luftschnittstelle getestet werden. Speziell für diese Tests hat Rohde & Schwarz die R&S CMPQ Testplattform entwickelt. Hersteller können die einzelnen Komponenten und das Gesamtsystem beim Aufbau ihrer Produktionslinien ihren Wünschen entsprechend frei konfigurieren und so maßgeschneiderte Lösungen für ihre FR2-Tests entwickeln. Die R&S CMPQ Testplattform besteht aus einem R&S CMP200 Radio Communication Tester, R&S CMPHEAD30 Remote Radio Heads (RRH) für den Millimeterwellenbereich und der R&S CMQ200 Shielding Cube. Sämtliche Systemkomponenten einschließlich der Antennen, Kabel, Durchführungen und Leistungsmessköpfe kommen aus einer Hand. Dies stellt optimale und stabile Systemparameter für zuverlässige und reproduzierbare FR2-Produktionstests sicher.

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Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz steht in seinen drei Divisionen Test & Measurement, Technology Systems und Networks & Cybersecurity für eine sichere und vernetzte Welt. Seit 90 Jahren verschiebt der global agierende Technologiekonzern bei der Entwicklung von Spitzentechnologie die Grenzen des technisch Machbaren. Seine führenden Produkte und Lösungen befähigen Kunden aus Wirtschaft, Behörden und hoheitlichem Umfeld zur Gestaltung ihrer technologischen und digitalen Souveränität. Das Familienunternehmen mit Hauptsitz in München handelt unabhängig, langfristig und nachhaltig. Im Geschäftsjahr 2022/2023 (Juli bis Juni) erwirtschaftete Rohde & Schwarz einen Umsatz von 2,78 Milliarden Euro. Zum 30. Juni 2023 betrug die weltweite Zahl der Mitarbeitenden rund 13.800.

R&S® ist eingetragenes Warenzeichen der Firma Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG.