Channel Sounding

Auf der Suche nach Frequenzen für den Mobilfunk der Zukunft

28. Dezember 2016, 0:00 Uhr | Autoren: Heinz Mellein und Johannes Köbele / Redaktion: Diana Künstler | Kommentar(e)

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Warum überhaupt „5G Sounding“?

Dopplerprofil Rohde & Schwarz
Ein dreidimensionales Leistungsverzögerungs-Dopplerprofil. Zu jedem Echo wird die korrespondierende Dopplerfrequenzverschiebung gezeigt. Das hier abgebildete Profil wurde mit dem Fading-Simulator des „R&S SMW200A“ generiert.
© Rohde & Schwarz

Mit GSM begann das Zeitalter der digitalen Mobilkommunikation. Gleichzeitig standen die Hersteller von Basis- und Mobilstationen vor der Herausforderung, mit zeit- und ortsabhängigen Funkkanälen umzugehen. Die Lösung des Problems lag insbesondere in der ausgiebigen Vermessung der Funkkanäle und der Ableitung von Kanalmodellen daraus. Letztere dienten dabei als wesentliche Entwicklungsgrundlage für das gesamte Mobilfunksystem einschließlich der Funknetzplanungswerkzeuge. Die Kanalmodelle wurden kontinuierlich bis hin zur heutigen vierten Generation des Mobilfunks (LTE-A) weiterentwickelt. Da sich die bisherigen Mobilfunkgenerationen im Wesentlichen immer in den gleichen Frequenzbändern unterhalb von 3 GHz bewegten, konnten die Kanalmodelle relativ einfach immer wieder angepasst werden. Bewegt man sich jedoch in völlig neue Frequenzbereiche, etwa in den Millimeterwellenbereich, und erweitert man auch noch die Nutzkanalbandbreite auf ein Vielfaches der bisher üblichen, dann sind die bisherigen Kanalmodelle nicht mehr hinreichend geeignet. Es müssen also neue her, und die kann man nur aus den Daten ausgedehnter Channel Sounding-Messkampagnen gewinnen.

Die Lösung
Eine Channel Sounding-Lösung zur direkten Messung der Kanalimpulsantwort besteht aus einem qualitativ hochwertigen, flexiblen Sender für die Sounding-Sequenz und einem hochempfindlichen Breitbandempfänger mit sehr hoher Messdynamik. Mit der passenden Sounding-Software im Verbund mit einem leistungsfähigen Vektorsignalgenerator und Signal- und Spektrumanalysator steht schon heute eine kompakte, höchst flexible, stabile und damit reproduzierbare Lösung zur Kanalvermessung in den hoch gelegenen Frequenzbändern der fünften Generation des Mobilfunks zur Verfügung. Für alle Frequenzlagen und Bandbreiten findet sich eine passende Geräteversion, aber auch geeignete Sende- und Empfangsantennen. Die Sounding-Software liefert dann die gesuchten Kanalimpulsantworten auf eine komfortable Weise.

Heinz Mellein und Johannes Köbele; Technologie-Management Systeme und Projekte bei Rohde & Schwarz in München

Exkurs: Channel Sounding mit R&S
Bei der Channel Sounding-Lösung von Rohde & Schwarz kommen der Signal- und Spektrumanalysator „R&S FSW“ und der Vektorsignalgenerator „R&S SMW200A“ zum Einsatz. Der R&S SMW200A, der als Quelle des Sounding-Signals agiert, deckt einen Frequenzbereich von bis zu 40 GHz ab und verfügt über eine interne Modulationsbandbreite von 2 GHz. Entwickler können so Signale bis in den Mikrowellenbereich mit einer extrem großen Bandbreite erzeugen. Der High-end-Signal- und Spektrumanalysator R&S FSW realisiert Analysebandbreiten von bis zu 2 GHz. Er ist speziell für anspruchsvolle Messaufgaben rund um Radar- oder Satellitenanwendungen sowie neue Kommunikationsstandards wie 5G oder IEEE 802.11ad WLAN geeignet. Als Empfänger in der Channel Sounding-Lösung kann er für verschiedene Frequenzen und Bandbreiten eingesetzt werden. So ist beispielsweise die Analyse eines Sounding-Signals bis 85 GHz mit einem R&S FSW85 auch ohne externe Mischer möglich.

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