Automatisierte Spektrumbereinigung in LTE- und 5G-Mobilfunknetzen

Ihre Anforderung

Zur Vorbereitung neuer Frequenzbänder für den Einsatz und die Aktivierung von LTE- oder 5G NR-Netzen ist es notwendig, das Funkumfeld zu charakterisieren und Maßnahmen zur Spektrumbereinigung durchzuführen. Die erste Aufgabe besteht darin, externe Störquellen, die die meisten Uplink-Probleme verursachen, zu identifizieren und zu beseitigen. Beim Aufbau eines neuen TDD-Netzes kommt dieser Aufgabe noch größere Bedeutung zu, da sich die Downlink- und Uplink-Signale dasselbe Frequenzband teilen und nur zeitlich getrennt sind. Bei TDD kann das leistungsstarke Downlink-Signal eines Netzes bei der Störungssuche Signale im Uplink überdecken.

Somit gestaltet sich die Aufspürung und Beseitigung von Störquellen in TDD-Netzen komplexer als bei FDD-Systemen. Wir empfehlen dringend, Störquellen bereits vor der Inbetriebnahme eines TDD-Systems zu identifizieren. Durch die Automatisierung dieser Aufgabe lässt sich der Zeitaufwand und die Komplexität des Prozesses deutlich reduzieren.

Maßnahmen vor dem Aktivieren eines Netzes:

• Identifizieren und Kartieren der Störquellen
• Übergabe des Standorts, der Frequenz und der Spektralform an die Teams für die Störsignalsuche
• Auffinden und Beseitigen der Störquellen

Lösung von Rohde & Schwarz

Beginnen Sie mit einer Messfahrt in der Gegend mit einem schnellen und empfindlich scannenden HF-Empfänger, um den Standort, die Frequenz und die Spektralform der Störquellen zu detektieren und aufzuzeichnen. Die Ergebnisse werden anschließend an ein Tool für die Nachverarbeitung zur Analyse und Identifikation von Signalen übergeben, die bestimmte Kriterien erfüllen, z. B. ein minimaler Empfangssignalpegel.

Verglichen mit der direkten Entsendung von Störsignalsuch-Teams, ausgerüstet mit Spektrumanalysatoren und tragbaren Empfängern, zur manuellen Störungssuche (dem herkömmlichen Ansatz), besitzt das automatisierte Verfahren drei wesentliche Vorteile:

• Die Identifizierung von potenziellen Störsignalen und ihren Eigenschaften ist weitaus schneller.
• Die Datenerfassung und -analyse sind getrennte Prozesse. Dadurch lässt sich die zeitaufwendige Datenerfassung wesentlich schneller und mit weniger Fachpersonal durchführen.
• Die Experten in den Störsignalsuch-Teams können effektiver eingesetzt werden, da sie sich auf im Voraus ermittelte Störsignalpositionen konzentrieren können

Der letzte Schritt im Prozess der Spektrumbereinigung besteht in der Beseitigung von Störquellen. Mit Hilfe eines Peilsystems wie dem R&S®MNT100 RF Interference Locator in Kombination mit der R&S®MobileLocator Software ist dieser Vorgang automatisierbar.

Die Lösung zur Spektrumbereinigung besteht aus:

• Einem Netzwerkscanner (R&S®TSMA6B oder R&S®TSME6)
• Der ROMES universellen Softwareplattform für die Netzwerkoptimierung und Fehlersuche
• R&S®ROMES4NPA Netzwerkproblem-Analysesoftware für die Nachverarbeitung

Die Abbildung unten zeigt den batteriebetriebenen autonomen R&S®TSMA6B Netzwerkscanner, der problemlos in eine Umhängetasche passt, um den Komfort bei Messfahrten bzw. Messgängen zu erhöhen. Die ROMES Messfahrt-/Messgang-Software läuft auf dem NUC-PC („Next Unit of Computing“), der im R&S®TSMA6B integriert ist. Die Software wird von einem GPS-Empfänger und Kartierungsfunktionen unterstützt. Die Messungen können mit einem Tablet gesteuert werden, das dem Anwender die Ergebnisse in Echtzeit darstellt.

Wesentliche Merkmale und Vorteile

Die einzigartige Testlösung von Rohde & Schwarz bietet als Alleinstellungsmerkmal einen Netzwerkscanner, der in einem integrierten Paket an die Analyse- und Nachverarbeitungssoftware gekoppelt ist.

Vorteile für den Benutzer:

• Beschleunigte Spektrumbereinigung mit automatisierter Störungserkennung
• Effizienterer Einsatz von Experten dank getrennter Datenerfassung und -analyse
• Zuverlässigere Datenerfassung durch seltenere Fahrtwiederholungen, da vorgegebene Messkonfigurationen verteilt werden können, die hochwertige Messergebnisse garantieren
• Gesamtüberblick der Störungssituation dank extrem empfindlichem Scanner, der eine schnelle und eindeutige Trennung zwischen bereinigtem Spektrum und Störquellen ermöglicht
• Hocheffiziente Datensammlung, sehr robuster Betrieb und eine Messfahrt-Software, die große Datenmengen verarbeiten kann
• Einfache Analyse, Einrichtung und Modifizierung mit dem integrierten Nachverarbeitungs-Tool
• Zeitersparnis durch schnelle Analyse: zwei Stunden Messfahrtdaten können üblicherweise in zwei bis drei Minuten analysiert werden

Die weitere Analyse der Störsignale zeigt eindeutig eine Häufung im Bereich von 725 MHz bis 735 MHz (siehe Screenshot unten).

Wichtige Merkmale der Lösung:

• Zentrale Messsteuerung zur Verteilung vorgegebener Messkonfigurationen für hochwertige Messergebnisse
• Extrem empfindlicher Scanner (kann die gesamte Uplink-Bandbreite von 30 MHz mit −130 dBm DANL scannen) zur schnellen und präzisen Unterscheidung zwischen bereinigtem Spektrum und Störquellen
• Mit dem sehr schnellen Scanner lassen sich mehr Daten in jeder Messperiode (oder die gleiche Datenmenge in kürzerer Zeit) sammeln.
• Bewährte Messfahrtplattform, die große Datenmengen verarbeiten kann
• Schnelles automatisiertes und integriertes Tool zur Nachverarbeitung