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6 BILD 1: Der Drive Test Scanner R&S®TSME ist sehr klein und leicht, weshalb vier davon im Rucksacksystem R&S®TSME-Z3 Platz finden. Damit ist er unterwegs auch für Messungen in Systemen mit 4 × 4 MIMO einsetzbar. Wireless-Technologien | Versorgungs-Messsysteme

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BILD 1: Der Drive Test Scanner R&S®TSME ist

sehr klein und leicht, weshalb vier davon im

Rucksacksystem R&S®TSME-Z3 Platz finden.

Damit ist er unterwegs auch für Messungen in

Systemen mit 4 × 4 MIMO einsetzbar.

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Agil unterwegs: Ultrakompakter und leichter Scanner für die NetzoptimierungDrive Test Scanner messen die Qualität von Funkkanälen in Mobilfunknetzen und sind unersetzlich für

deren Planung, Aufbau und Optimierung. Mit dem R&S®TSME steht jetzt ein außergewöhnlich kompakter

und leichter Scanner zu Verfügung. Er führt Messungen nach allen relevanten Standards gleichzeitig durch

und ist im kompakten Rucksacksystem ideal für den Einsatz in Gebäuden.

BILD 2: Die neueste Generation der Drive Test

Scanner von Rohde & Schwarz ist noch kleiner

geworden. Hier ein komplettes Messsystem

mit dem R&S®TSME und der Messsoftware

R&S®ROMES.

Daueraufgabe Netzausbau und -optimierung Seit dem Einzug von Smartphones und Tablets in den Breiten markt nimmt die Nutzung mobiler Breitbanddatendienste rapide zu. Allein in 2012 ist das globale mobile Datenvolumen um 70 % ange-wachsen. Das Telekommunikations-unternehmen Cisco prognostiziert einen weiteren Anstieg um jährlich 66 % in den kommenden Jahren [1].

Die Netzbetreiber müssen darauf reagie-ren, indem sie die Netze weiter aus-bauen und optimieren. Dabei setzen sie auf verschiedene Strategien: ❙ Belegung neuer Frequenzen ❙ Einsatz neuer Mobilfunkstandards und Techniken mit höherer spektraler Effi-zienz wie LTE, LTE-Advanced oder MIMO (Multiple Input Multiple Output)

❙ Umnutzung (Refarming) von Frequenz-blöcken, bei der z. B. früher für GSM genutzte Blöcke im 900-MHz-Band für WCDMA / UMTS oder Blöcke im 1800-MHz-Band für LTE verwendet werden

❙ Einsatz kleinerer Zellen (Small Cells) ❙ Entlastung der Mobilfunknetze durch vermehrten Einsatz von WLAN

Die App-Version dieses Artikels enthält zwei Videos.

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Beim Ausbau der Netzkapazität findet zunehmend Berücksichtigung, dass der Großteil des Datenvolumens in Gebäu-den anfällt: in 2014 sollen es etwa 80 % des Datenverkehrs sein (Schätzung von Nokia Solutions and Networks [2]).

Betreiber, Hersteller von Netzinfrastruk-tur und Dienstleister müssen die in den Netzen der Zukunft anfallenden Mess-aufgaben bewältigen, um die Netzqua-lität sicherzustellen. Der neue ultra-kompakte und leichte Drive Test Scan-ner R&S®TSME (BILD 2 und 3) von Rohde & Schwarz ist ideal dafür. Durch seine Messbandbreite von 350 MHz bis 4,4 GHz deckt er alle für Mobilfunk-standards spezifizierten Bänder ab. In jedem Band kann er gleichzeitig Signale beliebig kombinierter unterschiedlicher Mobilfunkstandards messen. In Europa beispielsweise die Kombination aus UMTS und GSM im 900-MHz-Band, LTE und GSM im 1800-MHz-Band sowie UMTS im 2100-MHz-Band und LTE im 2600-MHz-Band. Je nach Stand des Netzausbaus folgt er also flexibel der Netzkonfiguration.

optimal nutzen zu können. So hat sich beispielsweise bei der Einführung von LTE im 800-MHz-Band gezeigt, dass sich dieses deutlich vom 900-MHz-Band unterscheidet: Durch die niedrigere Fre-quenz ist die Reichweite der LTE-800-Funkzellen deutlich größer, sodass zum Vermeiden von Interferenzen eine andere Planung als bei 900 MHz erfor-derlich ist. Interferenzen können auftre-ten, wenn zu viele Nachbarzellen über-mäßig stark empfangen werden (auch bekannt als Pilot Pollution).

Netzoptimierung durch Einsatz von LTE und MIMO Der Einsatz von LTE und MIMO erhöht die spektrale Effizienz eines Mobilfunk-netzes. LTE basiert auf OFDM und ist damit flexibel in verschiedenen Band-breiten einsetzbar. In einem 20-MHz-Kanal sind mit der Modulation 64QAM Datenraten bis zu 75 Mbit/s erreichbar. Mit MIMO lässt sich die Datenrate bei guten Kanalbedingungen verdoppeln, ohne die Bandbreite zu erhöhen. Dies setzt allerdings ein entsprechend opti-miertes Netz voraus. Durch Drive Tests mit einem Scanner kann der Netzbetrei-ber feststellen, ob und wo es Probleme bei der Funkübertragung gibt. Dabei werden typischerweise auch Interfe-renzmessungen durchgeführt.

Auch extern hervorgerufene Interferen-zen, z. B. durch defekte Settop-Boxen, starke TV-Sender oder defekte Kabel-fernsehleitungen, lassen sich per Scan-ner-Messungen aufspüren. Der Netz-betreiber oder die Regulierungsbe-hörde kann dann gegen die Störquelle

BILD 3: Zwei

R&S®TSME (Ansicht

der Rückseite) in der

Konfiguration für 2 × 2

MIMO.

R&S®TSME: vielseitig einsetzbarVersorgungsplanung bei der Umnutzung von SpektrenSoll beispielsweise für ein Frequenz-band, in dem bereits ein UMTS-Netz arbeitet, ein zusätzliches LTE-Netz geplant werden, so müssen die darin vorherrschenden Ausbreitungsbedin-gungen gemessen werden. Mit den gewonnenen Daten lässt sich das im LTE-Planungs-Tool verwendete Aus-breitungsmodell anpassen (sog. Model Tuning). Da das UMTS-Netz für diese Messungen nicht abgeschaltet werden kann, ist ein Scanner mit hohem Dyna-mikbereich erforderlich, der das Signal einer Funkzelle auch noch weit entfernt im Versorgungsbereich der Nachbar-zelle erkennt. Mit Drive Test Scannern von Rohde & Schwarz sind solche Mes-sungen problemlos durchführbar.

Neuzuteilung von SpektrenDurch das Abschalten analoger TV-Sen-der werden weltweit neue Frequenz-bänder für den Mobilfunk verfügbar. Die Netzbetreiber müssen mit diesen Bän-dern erst Erfahrungen sammeln, um sie

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Literatur[1] http://www.cisco.com/web/solutions/sp/vni/vni_

forecast_highlights/index.html[2] http://nsn.com/portfolio/services/

network-implementation/in-building-solutions

vorgehen. Bei LTE MIMO sind zur Bewertung der Kanalqualität zusätzlich spezielle MIMO-Messungen erforderlich, auf deren Basis der Betreiber das Netz optimieren kann.

Der R&S®TSME ist für alle diese Auf-gaben hervorragend vorbereitet. Für MIMO-Messungen werden sich bis zu vier Geräte zusammenschalten las-sen. Der Scanner wächst so mit der Netzkonfiguration mit und ist in Syste-men mit 2 × 2 MIMO oder 4 × 4 MIMO einsetzbar.

Der Carrier-Aggregation-Modus von LTE-Advanced erlaubt es, die maxi-male Datenrate durch den Zusammen-schluss mehrerer LTE-Zellen zu erhö-hen. Diese Zellen liegen in der Regel in verschiedenen Frequenzbändern. Der R&S®TSME sowie sein großer Bruder, der R&S®TSMW, sind durch ihre Breit-bandigkeit in der Lage, LTE-A-Netze mit Carrier Aggregation zu vermessen.

Messungen in GebäudenDas höchste Datenvolumen in Mobil-funknetzen tritt in Gebäuden auf. Hier ist die Teilnehmerdichte am größten und die Nutzung von Datendiensten am stärksten. Daher setzen Netzbetreiber in Flughäfen, Bahnhöfen und Bahnlinien, Veranstaltungsorten (Messen, Sport-stadien), Einkaufszentren aber auch in Bürogebäuden dedizierte Infrastruktur wie Mikro- / Pico-Zellen sowie verteilte Antennensysteme (DAS – Distributed Antenna Systems) ein.

Betreiber ergänzen solche Kleinzellen-netze (Small Cells) zunehmend mit WLAN-Hotspots, um Mobilfunknetze zu entlasten (auch bekannt als Wi-Fi Off-loading). Für die Planung, Inbetrieb-nahme und Optimierung dieser Infra-struktur sind Scanner-Messungen erfor-derlich. Testsender helfen bei der Pla-nung eines Gebäude netzes, die Sig-nalausbreitung zu bestimmen. Nach dem Aufbau des Netzes wird die Ver-sorgung mit Scanner-Messungen über-prüft. Durch die hohe Zellendichte in Gebäuden treten verstärkt Interferenzen auf. Deshalb ist die Netzoptimierung bei Standards wie UMTS und besonders bei LTE unabdingbar, denn es ist in der Regel nicht möglich, einen speziellen Frequenzbereich für Mikro- und Pico-Zellen zu reservieren.

Für all diese mobilen Messungen in Gebäuden ist der R&S®TSME dank sei-nes Gewichts von unter 700 g und sei-ner Leistungsaufnahme von maximal 15 W sehr gut einsetzbar. Das robuste Rucksacksystem R&S®TSME-Z3 (BILD 1 und 4) bietet Platz für bis zu vier Scan-ner oder für zwei Scanner und zwei

BILD 4: Das Rucksack-

system R&S®TSME-Z3

bietet Platz für bis zu

vier Scanner oder für

zwei Scanner und zwei

Mobiltelefone.

Mobiltelefone. Es ist mit zwei Akkus bestückbar, die unterbrechungsfrei während des Betriebs getauscht wer-den können. Das komplette Rucksack-system ist im Betrieb extrem leise, eine wichtige Anforderung für Messungen im öffentlichen Raum.

FazitMit dem ultrakompakten Drive Test Scanner R&S®TSME sind Netzbetrei-ber bestens gerüstet, Messungen in allen Mobilfunkstandards und in heu-tigen sowie künftigen Bändern vorzu-nehmen. Durch Kaskadierung mehre-rer Geräte sind auch MIMO-Messungen durchführbar. Und mit dem Rucksack-system R&S®TSME-Z3 steht effizien-ten Messungen dort nichts im Weg, wo es den meisten Datenverkehr gibt: in Gebäuden.

Jordan Schilbach

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