Mobilfunk-Messtechnik
Herausforderung Big-Data
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Was steuert die Messtechnik bei?
Die Messtechnik spielt sowohl bei der Einführung neuer Technologien als auch im Betrieb bestehender Mobilfunknetze eine zentrale Rolle. Unzählige Testlösungen sind erforderlich, bei der Entwicklung von hochintegrierter Chiptechnologie für moderne Smartphones und bei der Herstellung von Endgeräten, Basisstationen und Vermittlungsknoten im Mobilfunknetz des Betreibers. Des Weiteren kommen Testlösungen bei der Inbetriebnahme des Netzes und zur Überprüfung der Leistungsfähigkeit des Netzes im Betrieb zum Einsatz.
Zunächst gilt es für Netzbetreiber, die richtigen Infrastrukturprodukte zum Betrieb des Netzes zu selektieren. Unter anderem kommen hier Signalgeneratoren und Spektrum-/Signalanalysatoren zum Einsatz. Im Endgerätebereich definiert das „Global Certification Forum“ (GCF) diverse Tests, deren Erfüllung für eine Zertifizierung gefordert sind. Viele Betreiber spezifizieren zusätzliche Tests, die besondere Anforderungen ihres Netzes widerspiegeln. Ein Testgerät wie beispielsweise der CMW500-Wideband-Radio-Communication-Tester von R&S emuliert hierzu alle notwendigen Funktionen des Mobilfunknetzes und überprüft sowohl, ob sich das Endgerät richtig verhält – funktionaler Test der implementierten Protokolle – als auch ob dessen Hardware korrekt implementiert ist; beispielsweise, ob es Vorgaben zur maximalen Sendeleistung einhält.
Bei der Inbetriebnahme einer Basisstation im Feld sind handliche Testgeräte gefragt, mit denen sich schnell überprüfen lässt, ob zum Beispiel die regulatorischen Anforderungen erfüllt werden. Nach der Inbetriebnahme müssen Mobilfunkbetreiber ihr Netz optimieren, das heißt Parameter wie Handover-Schwellwerte müssen angepasst werden, oder Lücken in der Abdeckung aufgespürt werden, um bestmögliche Datenraten zu realisieren. Lösungen wie das „SwissQual QualiPoc“ implementieren eine Messapplikation in einem handelsüblichen Smartphone. So kann die Testlösung wie eine normale App genutzt werden (siehe auch Bild links). Damit können Netzbetreiber insbesondere die Leis-tungsfähigkeit aus Sicht des Endnutzers bewerten – End-User-Experience.
Im Kern-Netz des Mobilfunkbetreibers, wo alle Datenströme verarbeitet werden, ist es heute zunehmend wichtig, bis auf Paketebene den Datenverkehr analysieren zu können. Dies erlaubt es, den Datenverkehr zu klassifizieren und so Datenpakete eines Services – oder gleichartiger Services – optimal durch das Netz zu routen. Die DPI-Technologie (Deep-Paket-Inspection) erlaubt hierbei die Analyse bis auf Paket-ebene. Die gleiche Funktionalität ist auch im Endgerätetest von besonderem Interesse. So lässt sich beispielsweise analysieren, wie viele IP-Datenströme – einschließlich der benutzen Protokolle – ein Smartphone allein durch im Hintergrund laufende Applikationen ständig aufrechterhält.
Im Betrieb eines Mobilfunknetzes kann es letztlich auch immer zu unvorhersehbaren Störungen kommen. Diese gilt es schnellstmöglich zu identifizieren und zu eliminieren. Monitoring-Tools im Mobilfunknetz ebenso wie mobile Interference-Hunting-Lösungen kommen hierbei zum Einsatz. So können beispielsweise defekte Leuchtreklamen Interferenzen in einem Empfangsband einer Basisstation auslösen und so den gesamten Datenverkehr einer Zelle beeinträchtigen.
Fazit und Ausblick
Die hohe Leistungsfähigkeit der LTE/LTE-Advanced-Technologie, dessen Integration mit bestehenden 2G/3G-Mobilfunknetzen und eine optimierte Nutzung von WLAN erlauben es Netzbetreibern, auch mittelfris-tig die fortlaufend steigenden Big-Data-Anforderungen ihrer Endkunden zu erfüllen. Broadcast-/Multicast-Lösungen erweitern die Flexibilität im System. Zudem spielen bereits heute M2M-Anwendungen eine große Rolle. Es wird erwartet, dass allein bedingt durch die steigende Anzahl der Dinge, die künftig miteinander kommunizieren werden (Internet-of-Things), weitere signifikante Verbesserungen erforderlich sind. Daher diskutiert die Mobilfunkbranche im Forschungsumfeld bereits 5G mit Blick auf das Jahr 2020 und danach.
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