Intelligente Makronetz-Erweiterungen

Mit den Rohde & Schwarz-Lösungen zum Testen von Mobilfunknetzen können die Betreiber die Netzkapazität durch hardwarenahe, kapazitätserweiternde Features effizient erhöhen. Zu diesen zählen die Optimierung des Antennenabstrahlwinkels, Carrier Aggregation, 4x4-MIMO und Standorte mit sechs Sektorantennen.

Ihre Anforderung

Die wichtigsten, hardwarenahen Features zur Kapazitätserweiterung

Mobilfunkbetreiber müssen die Netzkapazität kontinuierlich erweitern, um den höheren Datendurchsatz zu bewältigen, die Mobilfunkkunden dauerhaft an sich zu binden und zusätzliche Mobilfunkkunden von der Konkurrenz abzuwerben. Die Netzkapazität muss vor und nach den Upgrades gemessen werden, um die Kapazitätsgewinne zu verifizieren und die Investition zu rechtfertigen.

Studien zeigen, dass bereits einige höher ausgelastete Zellen genügen, um die Performance für eine enorme Anzahl von Nutzern zu beeinträchtigen. Die Nutzerzufriedenheit wird nicht durch die durchschnittliche Netzleistung bestimmt. Vielmehr zählt die Leistung einer jeden Zelle in einem Cluster und sollte daher optimiert werden.

Die Netzkapazität lässt sich steigern, indem man einfach das bestehende Makrozellen-Standortraster (Antennenabstrahlwinkel) modifiziert oder auf neue Features aufrüstet. Das Hauptziel besteht immer in der Erhöhung der Datenmenge, die über eine bestimmte Anzahl an Luftschnittstellen-Ressourcen (einschließlich der Minimierung von Störungen benachbarter Zellen) übertragen werden kann.

Zu den vier wesentlichen, hardwarenahen Features zur Erweiterung der Kapazität gehören die Optimierung des Antennenabstrahlwinkels, Carrier Aggregation, 4x4-MIMO und eine Aufteilung in eine höhere Anzahl an Sektoren. Die Hauptanforderung bei der Optimierung des Antennenabstrahlwinkels und bei der Erhöhung der Sektoranzahl (3→6 Sektoren) besteht in der Optimierung der Überlappungsbereiche der Zellen. Die Überlappungsbereiche sollten ausreichend groß sein, um eine reibungslose Verbindungsübergabe zu gewährleisten, aber so klein wie möglich, um Störungen mit Nachbarzellen zu begrenzen. 4x4-MIMO ist nur von Nutzen, falls die Umgebung/Topologie genügend Kapazität für Mehrwegeausbreitung bietet. Mobilfunkbetreiber haben ein Interesse daran, genau solche Gebiete zu ermitteln und die immer komplexer werdenden Simulationen zu validieren.

Messtechnische Lösung

Es sind vielfältige messtechnische Lösungen verfügbar, um die Betreiber bei Kapazitätserweiterungen zu unterstützen:

  • Der Netzperformance-Test von Rohde & Schwarz ermöglicht eine unmittelbare Einsicht in die Netzkapazität, die den Endnutzern vor und nach der Kapazitätserweiterung zur Verfügung steht. Der Streckenverlauf der Messfahrt/des Messgangs bleibt dabei gleich (siehe separate Application Card: R&S®DATA-NPT - Macht Ihr Netz transparent )
  • Im Fall der Optimierung des Antennenabstrahlwinkels und bei der Erhöhung der Sektoranzahl sammeln die Netzwerkscanner (R&S®TSMW, R&S®TSMA und R&S®TSME) die Daten, und R&S®ROMES4, die universelle Softwareplattform zur Netzoptimierung und Fehlersuche, analysiert diese und hilft den Anwendern dabei, die zugrunde liegende Ursache von Problemen wie Pilot Pollution usw. zu ermitteln.
  • Die messtechnische Lösung für MIMO-Tests im Netz besteht in der Verwendung von handelsüblichen Smartphones mit unveränderter Hardware, d. h. mit internen Antennen.
    • Ein weltweit führender Betreiber hat bestätigt, dass die Rohde & Schwarz-Lösung für 2x2-MIMO-Tests – mit handelsüblichen Smartphones (internen Antennen) einschließlich QualiPoc Android-Software in Test Device Containment Modules (TCM) in einer Fahrzeugdachbox – der richtige Ansatz für die Beurteilung der Ende-zu-Ende-Leistung ist. Sie spiegelt die Realität wieder und ist für zukünftige Entwicklungen bei Smartphone-Antennen gerüstet.
    • Zur Vorbereitung für 4x4-MIMO, auch wenn handelsübliche Smartphones noch nicht verfügbar sind, und zum Zweck der Fehlersuche bei 2x2-MIMO können Netzwerkscanner und R&S®ROMES4 Informationen und Unterstützung bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung liefern, um die Investitionen des Betreibers in rentable Regionen zu lenken.
  • Carrier Aggregation wird durch die QualiPoc Android-Software unterstützt, die in den Smartphones bei den Tests der Datenraten und Kapazitäten in Live-Netzen (auch als Teil des Netzperformance-Tests) zum Einsatz kommt.

Ergebnisse und wesentliche Vorteile

  • Optimierte Kapazität durch Minimierung der Störungen zwischen Zellen (Identifizierung der zugrunde liegenden Ursache für Pilot Pollution, etc.)
  • Niedrigere Kosten durch Umlenken der Investitionen für 4x4-MIMO in die geeigneten Gebiete
  • Schnellere Identifizierung des Problems durch Überwachung der Effektivität der Basisstation-Ressourcenzuteilung (zellbasierte Analysewerkzeuge)

Zu den Vorteilen für Mobilfunkbetreiber gehören

  • Höhere Zufriedenheit bei den Mobilfunkkunden
  • Niedrigere Abwanderungsquote
  • Höhere Attraktivität im Vergleich zu den Wettbewerbern (aufgrund von höherer Netzkapazität und niedrigeren Kosten)

Wesentliche Merkmale

In Kombination mit dem R&S®ROMES4 Analysewerkzeug basieren unsere Scanner-Funktionen auf der Messung von Abdeckung (Empfangsleistung des Referenzsignals, RSRP) und Signalqualität (Signal/Stör-Abstand, SINR). Im Vergleich zu einem handelsüblichen Smartphone misst ein Netzwerkscanner mit einer deutlich höheren HF-Genauigkeit.

Die RSRP-Daten aller sichtbaren Zellen können gleichzeitig gemessen werden und ermöglichen so einen tieferen Einblick in die Überlappungsbereiche der Zellen.

Der einzigartige Analysator im Scanner für die LTE-Downlink-Zuweisung liefert ein ungetrübtes Bild darüber, wie effizient die Basisstation den Nutzern Ressourcenblöcke an der Luftschnittstelle zuweisen kann. Falls viele Nutzer Signale mit schlechtem Modulations- und Codierverfahren (MCS) empfangen, sollte das Netz optimiert und mit der Fehlersuche begonnen werden. Kleinere Änderungen können zu bedeutenden und kostengünstigen Verbesserungen für den Betreiber führen.

Die 4x4-MIMO-Testlösung von Rohde & Schwarz (vier R&S®TSME Scanner plus R&S®ROMES) misst, oder besser, schätzt die Komponenten der Kanalmatrix ab und berechnet den Rang und die Konditionszahl der Kanalmatrix, d. h. sie misst die Realisierbarkeit von 4x4-MIMO für die Umgebung. Mit dieser wirklich einzigartigen Funktionalität erhält man Ergebnisse, die Details zur Umgebung und zu dem Teil des Frequenzbands liefern, in dem 4x4-MIMO üblicherweise machbar ist. Die Netzwerkscanner arbeiten immer passiv und im Hintergrund, sodass der laufende Netzbetrieb während der Messungen nicht beeinträchtigt wird.

Beispielergebnis mit echten Daten: Einfluss von zu großer Abdeckung (Server-RSRP und -RS-SINR am besten)

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