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12-2015

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Messtechnik Messung der

Messtechnik Messung der 3G- und 4G-LTE- Funkversorgung in Gebäuden Das Internet der Dinge ist bereits Realität. Der Datenverkehr wächst mit ständig steigender Rate, beschleunigt durch eine Vielzahl mobiler Endgeräte sowie Streaming-Dienste wie YouTube und Netflix, wachsenden E-Mail-Verkehr und soziale Medien wie Facebook, Instagram und WhatsApp. Selbst mobile Sprachdienste sind heute internetbasiert, und VoLTE (Voice over LTE) wird bald verfügbar sein. Den massiven Anstieg des globalen Datenverkehrs über Mobiltelefone zeigt die Grafik von Strategy Analytics. Laut FCC ist sogar innerhalb der Funkzellen ein Wachstum von 1250% seit 2009 zu verzeichnen. Die Kunden nützen die angebotenen Dienste wo immer sie sich aufhalten und heute finden 70-80% des Datenverkehrs in Gebäuden statt. Funkversorgung in Gebäuden Unsere Mobilfunksysteme wurden für die Nutzung im Freien entwickelt, zunächst für Telefongespräche (Circuit Switched) und nicht für die Datenübertragung (Packet Switched). In Gebäuden sehen sich die Kunden deshalb oft mit schlechterer Netzqualität konfrontiert. • Wie kann man nun die Gebäudeversorgung auf der Basis der heutigen Anforderungen optimieren und in Gebäuden eine gute 3G/4G-LTE-Datenrate sicherstellen? • Welchen Herausforderungen muss man sich dabei stellen und wie begegnet man ihnen mit professionellen Messgeräten zur Funknetzabdeckung? • Wie können Funklöcher oder das Fehlen von Diensten festgestellt werden? Autor: Joakim Granholm Director Marketing Anite Network Testing Oulu, Finnland Globaler Datenverkehr über Mobiltelefone 2010 – 2018. Copyright: Strategy Analytics, 2014 • Wie misst man Interferenzen? • Wie kann eine ausreichende Funkversorgung in Gebäuden sichergestellt werden? • Welche Antennencharakteristik und –Position ist bei hohen Frequenzen optimal? • Wie kann die Netzabdeckung und die Verfügbarkeit der Dienste verifiziert werden? • Wie plant man die Funkversorgung in Gebäuden in Anbetracht ungenauer Ausbreitungsmodelle? • Wie überprüft man die Netzkapazität? Zur Beantwortung dieser Fragen stehen heute Technologien, Werkzeuge und Standardverfahren zur Verfügung, die eine effiziente Lösung der Indoor-Problematik ermöglichen. Gute Messgeräte zeichnen sich aus durch: • Messung relevanter Funknetzparameter im Gebäude • Messung der Parameter im Freien und Analyse der Differenzen • Messung von Interferenzen • Hilfe bei der Planung und Realisierung der Funkversorgung im Gebäude • Detaillierte Abnahmetests • Bereitstellung von Indikatoren für die Optimierung des Funknetzes Fallbeispiel: Vergleichende Analyse der Funknetze in einer Multi-Netzbetreiber-Umgebung mit verschiedenen Mobilfunksystemen Für die Netzbetreiber ist es wichtig zu wissen, wie das eigene Netz im Vergleich zum Wettbewerb abschneidet und welche Netzqualität an bestimmten Orten verfügbar ist. Was muss gemessen werden? Die Netzbetreiber müssen die Netzabdeckung und grundlegende HF-Parameter kennen. Darüber hinaus wird die Quality of Service für wichtige Dienste wie 3G-Sprachübertragung, 3G/4G-Datenübertragung und VoLTE für die zu vergleichenden Netze gemessen. Wichtige Indikatoren sind Sprachqualität, Gesprächabbruchsrate, minimale, maximale und mittlere Downlinkrate und natürlich der Datendurchsatz für verschiedene Applikationen. Um das alles gleichzeitig messen zu können, werden mehrere synchronisierte Endgeräte benötigt. Die Gesamtlösung muss diese Anforderungen erfüllen: • Sie muss tragbar sein, d.h. geringes Gewicht und kompakte Abmessungen aufweisen. • Die Endgeräte sollten kommerzielle Smartphones sein. • Sie muss den simultanen Einsatz mehrerer Endgeräte ermöglichen. • Die synchrone Steuerung der Endgeräte muss möglich sein. • Es müssen viele verschiedene Dienste unterstützt werden: • - FTP • - YouTube, Facebook etc. • - Sprachanrufe und Messung der Sprachqualität • Logfiles müssen generiert werden, die auf einen Server hochgeladen werden oder manuell aus den Endgeräten ausgelesen werden. • Ein tragbarer Frequenzscanner für die Erfassung der HF-Parameter muss integrierbar sein. • Die Akkukapazität muss für einen ganzen Arbeitstag ausreichen. Welches Werkzeug? Ein exzellentes Produkt für das Benchmarking in Gebäuden ist Nemo Walker Air. Er ist ein tragbares Messsystem für Benchmarking Tests, basierend auf bis zu sechs modifizierten Android Smartphones und einem Tablet. Das Tablet dient als Master Unit. Es steuert drahtlos die sechs 48 hf-praxis 12/2015

Messtechnik Links das Management Tablet. Rechts der Rucksack mit sechs Endgeräten und dem tragbaren Scanner Smartphones, welche die Messungen ausführen. Ein portabler Funkscanner kann ebenfalls eingebunden werden. Die Messungen und die Aufzeichnung der Ergebnisse finden synchronisiert statt. Das Tablet zeigt den Status aller Endgeräte. Die Position im Gebäude wird auf ihm markiert. Zu den Applikationen, die gemessen werden, gehören Datenübertragung per FTP und http, YouTube, Facebook, SMS und die Qualität von Telefongesprächen. Logfiles können automatisch auf einen Server hochgeladen werden. Grafische Aufbereitung Die Messergebnisse müssen analysiert und visualisiert werden. Dann stehen sie den Netzbetreibern als Basis für weitere Überlegungen wie Positionierung (haben wir das beste Netz?), Optimierung (müssen wir die Infrastruktur verbessern?) und Gebäudeabnahme zur Verfügung. Mit spezialisierter Software wie Nemo Analyze oder Nemo WindCatcher kann die große Datenmenge einer Messkampagne übersichtlich aufbereitet und grafisch dargestellt werden. Messung mit Nemo Walker Air Das untere Bild zeigt die Visualisierung einer Benchmarking Begehung in einem Einkaufszentrum. Zuerst wird mit der Tablet-Kamera der Grundriss fotografiert und in die Software importiert. Die Route der Begehung wird auf dem Plan bei jeder Messung markiert. Gemessene Netzparameter eines Netzbetreibers werden dann im Vergleich zu den Wettbewerbern grafisch dargestellt. Die numerischen Werte sind für eine detaillierte Analyse zugänglich. Die Messwerterfassung und Erzeugung des Berichts sind weitgehend automatisiert, was die Produktivität der Begehung um etwa 50% steigert. Alle Daten können gebäudeweise dargestellt werden und für jedes Gebäude kann ein Bericht auf Knopfdruck erzeugt werden. Die vielen Vorteile der Nemo Walker Air Messlösung haben Telefonica Deutschland überzeugt. Dort sind seit kurzem fünf Systeme für die RAN-Optimierung im Einsatz. ◄ Ansprechpartner in Deutschland: Dr.-Ing. Bernd Fleischmann MRC-Gigacomp GmbH bernd.fleischmann@ mrc-gigacomp.de www.mrc-gigacomp.de hf-praxis 12/2015 49

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