Deutsch - Rohde & Schwarz International
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Neues von Rohde & Schwarz Hochpräziser PN-Scanner hilft bei der Optimierung von UMTS-Netzen Wirtschaftliches Mobiltelefon-Testsystem für die Massenproduktion Luftgekühlte VHF-Mittelleistungssender für analoge und digitale TV-Standards 2002/IV 176
- Seite 2 und 3: HEFT 176 2002/IV 42. Jahrgang Der U
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- Seite 8 und 9: MOBILFUNK Versorgungs-Messsysteme d
- Seite 10 und 11: MOBILFUNK Testsysteme Testsystem f
- Seite 12 und 13: MOBILFUNK Testsysteme Start Sequenc
- Seite 14 und 15: BILD 1 Kostengünstiges Mehrzellens
- Seite 16 und 17: The reference for GSM • Simulatio
- Seite 18 und 19: MOBILFUNK Funkmessplätze Empfindli
- Seite 20 und 21: The base station tester for current
- Seite 22 und 23: MOBILFUNK Funkmessplätze dingt ins
- Seite 24 und 25: • Multi-protocol support • Extr
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- Seite 28 und 29: Das Kompendium enthält mehrere DVD
- Seite 30 und 31: ALLGEMEINE MESSTECHNIK Testsignale
- Seite 32 und 33: ALLGEMEINE MESSTECHNIK Netzwerkanal
- Seite 34 und 35: ALLGEMEINE MESSTECHNIK Netzwerkanal
- Seite 36 und 37: ALLGEMEINE MESSTECHNIK Messverfahre
- Seite 38 und 39: ALLGEMEINE MESSTECHNIK Messverfahre
- Seite 40 und 41: RUNDFUNKTECHNIK Fernsehsender Rohde
- Seite 42 und 43: IM BLICKPUNKT Datacasting 43964 Dat
- Seite 44 und 45: Generation of DAB STI or ETI signal
- Seite 46 und 47: KURZNACHRICHTEN International Rohde
- Seite 48: Besuchen Sie uns im Internet: www.r
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
Hochpräziser PN-Scanner hilft bei der<br />
Optimierung von UMTS-Netzen<br />
Wirtschaftliches Mobiltelefon-Testsystem<br />
für die Massenproduktion<br />
Luftgekühlte VHF-Mittelleistungssender<br />
für analoge und digitale TV-Standards<br />
2002/IV<br />
176
HEFT 176 2002/IV 42. Jahrgang<br />
Der UMTS-PN-Scanner R&S TS5K51C<br />
analysiert die Empfangs situation von CDMA-<br />
Signalen schnell, genau und fehlerfrei (Seite 4).<br />
43942<br />
MOBILFUNK<br />
Versorgungs-Messsysteme<br />
PN-Scanner R&S TS5K51C<br />
Der „Turbo“ für die Optimierung von UMTS-Netzen ........................................................4<br />
Testsysteme<br />
Testsystem für Mobiltelefone R&S TS7180<br />
Startklar für Massenproduktion, Wareneingangskontrolle und Service .......................10<br />
Protokolltester<br />
GSM-Protokoll-Analysatoren R&S CRTU-G / CRTU-S<br />
Mehrzellensysteme mit bis zu vier GSM-Zellen..............................................................14<br />
43858/2<br />
Das neue Testsystem R&S TS7180 für Leiterplatten-Tests<br />
(PCB), HF-Abgleich und Endtests<br />
unterstützt die aktuellen Mobilfunkstandards<br />
GSM/GPRS, TDMA(IS-136), AMPS, CDMA(IS-<br />
95), CDMA2000 sowie in Kürze WCDMA und<br />
den Funkstandard Bluetooth (Seite 10).<br />
Funkmessplätze<br />
Universal Radio Communication Tester R&S CMU300<br />
WCDMA-Generator für Tests an 3GPP-Basisstationsempfängern .................................17<br />
Universal Radio Communication Tester R&S CMU200<br />
Empfänger-Messungen an GPRS- und EGPRS-Mobiltelefonen.....................................21<br />
Universal Radio Communication Tester R&S CMU200<br />
Sprachcoder für Audiomessungen bei CDMA2000........................................................25<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
2<br />
ALLGEMEINE MESSTECHNIK<br />
Testsignale<br />
Kompendium Professional Test DVDs<br />
Video- und Audio-Testsignale für den professionellen Einsatz.......................................28<br />
Heft 176 (2002/IV)
Netzwerkanalysatoren<br />
Netzwerk- und Komponentenanalysator R3860 von Advantest<br />
Flexibler „Automat“ für Messungen an HF-Komponenten und Modulen .....................32<br />
Messverfahren<br />
Vektor-Signalgenerator R&S SMV<br />
„Golden Devices“: Königsweg oder Umweg? ..................................................................35<br />
43869/2<br />
Mikrowellen-Signalgenerator R&S SMR<br />
Hervorragende Signalquelle für die skalare Netzwerkanalyse ........................................ 38<br />
Die großen Stärken des Advantest-Netzwerkund<br />
Komponentenanalysators R3860 sind die<br />
Messung symmetrischer Messobjekte mit allen<br />
erforderlichen Simulationsmöglichkeiten, die<br />
Messgeschwindigkeit sowie die Mehrtormessungen<br />
mit automatischen Messroutinen<br />
(Seite 32).<br />
RUNDFUNKTECHNIK<br />
Fernsehsender<br />
VHF-Senderfamilie R&S NM/NW7001<br />
VHF-TV-Mittelleistungssender für alle terrestrischen Standards ...................................40<br />
IM BLICKPUNKT<br />
Mit den luftgekühlten VHF-Mittelleistungssendern<br />
R&S NM/NW7001 bietet <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
nun eine komplette Produktfamilie für alle Leistungsklassen<br />
von 50 W bis 40 kW im VHF- und<br />
UHF-Bereich an (Seite 40).<br />
Datacasting<br />
Datenpakete im Internet: Viele Wege führen zum Ziel .................................................. 42<br />
WEITERE RUBRIKEN<br />
Mess-Tipp – Allgemeine Messtechnik<br />
Frequenzgangkompensation für Generatoren der Familie R&S SMx.............................37<br />
Kurznachrichten............................................................................................................... 45<br />
43703<br />
CD-ROM-Tipp – Messgeräte und Messsysteme<br />
Neuer Messtechnik-Katalog 2003 .................................................................................. 46<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
3<br />
Impressum Herausgeber: <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> GmbH&Co. KG · Mühldorfstraße 15 · 81671 München<br />
Support-Center: Tel. 018 05 12 42 42 · E-Mail: customersupport@rohde-schwarz.com<br />
Telefax (089)4129-137 77 · Redaktion und Layout: Ludwig Drexl, Redaktion – Technik (München)<br />
Fotos: Stefan Huber · Auflage deutsch, englisch und französisch 90 000 · Erscheinungsweise: ca. viermal pro<br />
Jahr · ISSN 0548-3093 · Bezug kostenlos über die <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>-Vertretungen · Printed in Germany by<br />
peschke druck, München · Nachdruck mit Quellenangabe und gegen Beleg gern gestattet.<br />
Heft 176 (2002/IV)
BILD 1 Der hochpräzise PN-Scanner<br />
R&S TS5K51C (hier die Laptop-Version) setzt<br />
neue Maßstäbe für das Analysieren von UMTS-<br />
Störsignalen.<br />
43835/2<br />
PN-Scanner R&S TS5K51C<br />
Der „Turbo“ für die Optimierung von<br />
UMTS-Netzen<br />
Ähnlich wie eine schnelle Fouriertransformation<br />
in Bruchteilen der<br />
Rechenzeit eines DFT-Algorithmus<br />
zum Ergebnis kommt, so können<br />
auch Skalarprodukte äußerst effizient<br />
berechnet werden. Ein solch rasantes<br />
Verfahren ist der Turbo im UMTS-PN-<br />
Scanner R&S TS5K51C (BILD 1), der<br />
als Staffelerster einer neuen Produktlinie<br />
die Empfangs situation von<br />
CDMA-Signalen schnell, genau und<br />
fehlerfrei analysiert.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
PN-Scanner helfen bei<br />
Problemen in UMTS-Netzen<br />
Aufgabe von PN-Scannern (PN: Pseudo<br />
Random Noise Code) ist es, die Empfangssituation<br />
in einem 3GPP-Netz möglichst<br />
detailliert zu erfassen. Die gemessenen<br />
Daten helfen dem Netzbetreiber,<br />
Planungs- und Aufbaufehler schnell zu<br />
finden und Abhilfe zu schaffen sowie<br />
seine Planungswerkzeuge zu verfeinern.<br />
4<br />
Heft 176 (2002/IV)<br />
Anlass zum Optimieren geben Gebiete,<br />
die von Pilot Pollution betroffen sind,<br />
also z.B. unebenes Gelände, Brücken<br />
und Hochstraßen, die von zu vielen<br />
Sendestatio nen gleichzeitig und auf<br />
dem gleichen HF-Kanal versorgt werden<br />
(BILD 2). Trotz hoher Feldstärke ist die<br />
Verbindung aufgrund der vorhandenen<br />
Gleichkanal interferenz mangelhaft.<br />
UMTS ist in diesen Situationen toleranter<br />
als GSM – die Störungen verursachen<br />
keinen Verbindungsabbruch, sondern<br />
nur eine Reduktion der Datenrate.<br />
Damit geht jedoch eine Mehrbelastung<br />
des Funkkanals einher. Um eine minimal<br />
notwendige Übertragungsrate aufrechtzuerhalten,<br />
werden einerseits die Sendeleistungen<br />
erhöht und andererseits Handover<br />
zu den in diesem Gebiet am besten<br />
zu empfangenden Basisstationen durchgeführt.<br />
Da die gewünschte Eigenschaft<br />
„Best Server“ bei Pilot Pollution nur von<br />
kurzer Dauer ist, finden häufig Hand over<br />
statt, die weitere kostbare Kanalressourcen<br />
binden. Oft lässt sich die Pilot Pollution<br />
mit den Messdaten aus PN-Scannern<br />
durch das Anpassen von Zellgrößenparametern<br />
oder das Ausrichten<br />
weniger Antennen beseitigen und das<br />
wertvolle Frequenzband dadurch intensiver<br />
nutzen und die mittlere Datenrate<br />
erhöhen.
MOBILFUNK<br />
Versorgungs-Messsysteme<br />
Ähnliche Störquellen für UMTS-Verbindungen<br />
sind schnelles Fading und<br />
Mehrwege ausbreitung (BILD 3). Auch<br />
in diesen Fällen reicht die am Mobile<br />
eintreffende HF-Leistung zunächst aus.<br />
Allerdings verteilt sie sich auf verschiedene<br />
Pfade, aus denen – je nach Qualität<br />
des Mobiltelefons – mehr oder weniger<br />
Signalanteile zur Übertragung verwendet<br />
werden können. Bei Signallaufzeitunterschieden<br />
verschwindet die<br />
Orthogonalität aller von einer Basisstation<br />
gesendeten Codes. Dadurch produzieren<br />
alle gesendeten Signale der<br />
Server-Station, insbesondere die Signale<br />
für andere Teilnehmer, starke Störungen<br />
an den Mobiles, die Mehrwegeempfang<br />
haben. Dieser bei FDMA und TDMA<br />
nicht vorhandene CDMA-spezifische<br />
Effekt erfordert eine sorgfältige Analyse<br />
der Mehrwegeausbreitung bei Aufbau<br />
und Optimierung von UMTS-Netzen.<br />
PN-Scanner sind<br />
UMTS-Testmobiles überlegen<br />
Netzbetreiber stehen vor der Herausforderung,<br />
die verbesserten Eigenschaften<br />
mobiler Funkversorgung durch UMTS-<br />
Technik auch wirklich auszuschöpfen.<br />
Um die Versorgungsqualität festzustellen,<br />
werden wie in GSM-Netzen auch<br />
bei UMTS Testmobiles verwendet. Mit<br />
diesen lassen sich jedoch die Ursachen<br />
für eine schlechte Qualität nur unzureichend<br />
ermitteln. Für solche Aufgaben<br />
sind PN-Scanner weitaus geeigneter,<br />
weil sie sich gegenüber einem Endgerät<br />
durch bessere Empfangseigenschaften<br />
auszeichnen und insbesondere in Problemzonen<br />
den Überblick behalten.<br />
Im Gegensatz zu UMTS-Mobiltelefonen,<br />
die gleichzeitig nur wenige Signale<br />
aus den stärksten Pfaden von<br />
einer oder zwei Basisstationen verarbeiten,<br />
müssen PN-Scanner die Pilotträger<br />
möglichst vieler Basisstationen in<br />
möglichst zahlreichen Pfaden messen<br />
können, damit Störungen wie Pilot Pollution,<br />
Mehrwege ausbreitung und Fading<br />
sicher erfasst werden. Diese Eigenschaften<br />
sichert im PN-Scanner R&S TS5K51C<br />
BILD 2 Die kartografisch dargestellte Pilot Pollution gibt an, wie viele<br />
Basisstations-Pilot-Signale innerhalb eines Kanals einen Leistungsschwellenwert<br />
überschreiten, der in einem konfigurierbaren Abstand unter der<br />
Pilotleistung des Best Servers liegt.<br />
BILD 3 Birth Death Fading, von 3GPP für Mobile Conformance Tests<br />
spezifiziert, mit dem Signalgenerator R&S SMIQ erzeugt und mit dem R&S<br />
PN-Scanner gemessen. Von 11 verschiedenen Pfaden sind abwechselnd je<br />
zwei quasizufällig gewählte Pfade mit gleicher Signalleistung aktiv.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
5<br />
Heft 176 (2002/IV)
MOBILFUNK<br />
Versorgungs-Messsysteme<br />
ein neuartiger Rake-Empfänger. Er unterscheidet<br />
sich von einem UMTS-Mobile-<br />
Empfänger dadurch, dass er sich bei<br />
wesentlich kleinerem E c /I o auf den Pilotträger<br />
einer Basisstation synchronisieren<br />
kann und um Größenordnungen mehr<br />
„ Rake-Finger“ besitzt, die den gleichzeitigen<br />
Empfang zahlreicher Nutz- und Störsignale<br />
sicherstellen.<br />
Ausgefeilte Technik sorgt für<br />
eine sichere Synchronisation<br />
Wenn sich ein UMTS-Empfänger auf<br />
eine Basisstation synchronisiert, sucht er<br />
den basisstations-spezifischen Pilotträger,<br />
der mit der Chiprate von 3,84 MHz<br />
QPSK-moduliert ist. Dessen Inhalt wiederholt<br />
sich alle 10 ms. Da die Chipfolge<br />
des Pilotträgers je nach Scrambling<br />
Code (SC) verschieden ist und 512<br />
SCs verwendet werden, gibt es in einem<br />
beliebigen UMTS-Signalabschnitt mit<br />
einer zeitlichen Auflösung von ½ Chipdauer<br />
knapp vier Millionen mögliche<br />
Anordnungen von Pilotsignalen. Deren<br />
Messung ist Aufgabe des PN-Scanners.<br />
Doch selbst mit schneller Hardware und<br />
optimierten Algorithmen dauert ein Test<br />
aller vier Millionen Möglichkeiten im<br />
praktischen Einsatz zu lange.<br />
zeigt das Resultat eines Standardkorrelationsfilters<br />
für Primary Synchronisation<br />
Channels (P-SCH), in BILD 4b das Ergebnis<br />
des verbesserten Filters im PN-Scanner<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>. Mit diesem<br />
Filter werden bis auf die Kreuzkorrelationen<br />
des P-SCH alle anderen Störsignale<br />
um ca. 10 dB stärker unterdrückt als vom<br />
Standardfilter, was es ermöglicht, die<br />
Synchronisation mit einer um 10 dB verbesserten<br />
Dynamik durchzuführen.<br />
Im Gegensatz zu Mobiltelefonen, auf<br />
Mobile-Technik basierten Empfängern<br />
oder anderen PN-Scannern kann sich der<br />
BILD 4a<br />
Primäre Synchronisationssequenz,<br />
die mit einem Standard-Korrelator<br />
aus<br />
einem UMTS-Signal<br />
gefiltert wurden.<br />
PN-Scanner von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> durch<br />
Einsatz des optimierten Filters auch auf<br />
Pilotträger von Basisstationen synchronisieren,<br />
die zwar für die Datenübertragungen<br />
zu schwach sind, aber bestehende<br />
Verbindungen dennoch stören.<br />
Ein PN-Scanner muss insbesondere Störsignale<br />
erfassen und sich auf diese<br />
synchronisieren. Dafür benutzt der<br />
R&S TS5K51C ein gegenüber Mobile-<br />
Empfängern verbessertes Verfahren.<br />
UMTS-Mobiles tolerieren die während<br />
der Synchronisation falsch bestimmten<br />
Pilotträger, weil diese beim anschließen-<br />
Um die Pilotträger schneller finden<br />
zu können, sucht der PN-Scanner von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> in einem ersten Schritt<br />
die dem UMTS-Signal eingeprägten primären<br />
und sekundären Synchronisationssequenzen.<br />
Sind diese gefunden, so<br />
reduziert sich die Anzahl der Möglichkeiten,<br />
je nachdem wie viele sekundäre<br />
Synchronisationssequenzen ermittelt<br />
wurden, bis auf acht.<br />
BILD 4b<br />
Das im PN-<br />
Scanner von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
verwendete Filter<br />
liefert ein um 10 dB<br />
besseres Ergebnis<br />
der P-SCH-Korrelation.<br />
Da kontinuierlich gesendete Pilotträger<br />
bei wesentlich kleinerem E c /I o messbar<br />
sind als die nur 256 Chips langen<br />
Synchronisationssequenzen, hängt der<br />
Erfolg der Synchronisation fast ausschließlich<br />
von der Messung der Synchronisationssequenzen<br />
ab. BILD 4a<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
6<br />
Heft 176 (2002/IV)
den Demodulieren ausgesondert werden.<br />
Schwache oder schwankende Störsignale<br />
sind prinzipiell nicht demodulierbar.<br />
Der <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>-PN-Scanners modifiziert<br />
die Messungen, indem er mehrere<br />
lange Pilotsignalabschnitte untersucht<br />
und Dopplereffekte berücksichtigt.<br />
Dadurch erreicht er einen höheren Korrelationsgewinn<br />
als ein Mobile. Eine korrekte<br />
Synchronisation ist sichergestellt,<br />
falsche oder gar nicht vorhandene, so<br />
genannte Geistercodes, die in den ersten<br />
Synchronisationsschritten auftreten,<br />
werden im Gegensatz zu konkurrierenden<br />
Lösungen erkannt und ausgesondert.<br />
Hocheffiziente Rake-Empfänger<br />
für die Messung der Pilotträger<br />
Zur Messung der Pilotträgerleistungen<br />
(BILD 5) wird ein neuartiger Rake-Empfänger<br />
eingesetzt, dessen 2 × 2500 parallel<br />
arbeitende Finger unabhängig voneinander<br />
Pilotsignale aller relevanten<br />
Basisstationen für die jeweils verschiedenen<br />
Empfangspfade aus dem gemessenen<br />
Signalgemisch filtern. Die Finger<br />
des <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>-Rake-Empfängers<br />
tauschen beim Bilden von Skalarprodukten<br />
untereinander Zwischenergebnisse<br />
aus, wodurch sich die Effizienz des<br />
gesamten Empfängers um ein Vielfaches<br />
erhöht. Da die für den Empfang nötigen<br />
Berechnungen in der MMX-Einheit des<br />
Pentium-Prozessors ausgeführt werden,<br />
ist gegenüber typischen DSP-Implementierungen<br />
ein weiterer Geschwindigkeitsvorteil<br />
erreicht und eine gute Basis<br />
für das Erweitern und Verbessern des<br />
PN-Scanners gegeben.<br />
Außer der Pfadleistung von Basisstationen<br />
wird sowohl die Frequenzverschiebung<br />
zwischen Empfänger und Sender<br />
gemessen als auch das zeitliche Driftverhalten<br />
der Basisstationen gegen über<br />
BILD 5 Gleichzeitig gemessene PN-Code-<br />
Leistung von 11 verschiedenen Basisstationen<br />
aus insgesamt 19 Ausbreitungspfaden.<br />
Der Ankunftszeitunterschied Delta T [µs]<br />
der UMTS-Rahmengrenzen verschiedener<br />
Signale dienten neben dem Scramblingcode<br />
SC zur Unterscheidung der Basisstationen<br />
(hier wurden zwei verschiedene Stationen mit<br />
Scramblingcode 7 empfangen).<br />
Die Vorteile des PN-Scanners<br />
◆ Einfache, zeitsparende und hochpräzise<br />
UMTS-Versorgungsmessungen<br />
und Netzoptimierung<br />
◆ Universell einsetzbares HF-Frontend,<br />
Spektrumanalysator oder Messempfänger<br />
◆ Keine Authorisierung mit z.B. SIM-<br />
Karte zur Messung notwendig<br />
◆ Flexibler Einsatz im Indoor- und Outdoor-Bereich<br />
◆ Standard-Rechnerplattform, PCs<br />
oder Notebooks mit Windows®<br />
NT/2000/XP verwendbar<br />
◆ Zukunftssicherheit durch modulare<br />
Steuer-Software R&S ROMES<br />
◆ Zusätzlich zu den speziellen UMTS-<br />
Displays aussagekräftige Displays<br />
zur Online-Analyse wie X/Y-Diagramm,<br />
Tabelle, Statistik, Kartendarstellung<br />
◆ Universelles Messkonzept. Kombinierbar<br />
mit Messempfängern für<br />
reine CW-Messaufgaben, mit Testmobiles<br />
für CDMA, GSM/GPRS<br />
◆ Post Processing Tool R&S RODAS für<br />
das Verarbeiten einzelner, regionaler<br />
oder landesweiter Messdaten aus<br />
UMTS und anderen Technologien<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
7<br />
Heft 176 (2002/IV)
MOBILFUNK<br />
Versorgungs-Messsysteme<br />
der internen Zeitbasis. Letztere kann<br />
mit der hochgenauen Zeitbasis der GPS-<br />
Satelliten synchronisiert werden. Beide<br />
Messwerte sind für die Synchronisation<br />
von Mobiltelefonen und für das<br />
Handover entscheidende Qualitätsparameter<br />
der UMTS-Basisstation. Der<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>-PN-Scanner kann das<br />
Zeitverhalten der Basisstation auch im<br />
Wirkbetrieb überwachen.<br />
Spektrumanalyse für<br />
Up- und Downlink<br />
Selbst ein perfekt aufgebautes UMTS-<br />
Netz verliert merklich an Qualität, wenn<br />
es von externen Störungen heimgesucht<br />
wird. Um solche Störungen mit<br />
dem PN-Scanner zu finden, werden parallel<br />
zu PN-Code-Messungen Uplinkund<br />
Downlinkspektren gemessen, angezeigt<br />
und aufgezeichnet. Die sich zeitlich<br />
ändernde Spektralleistung wird in einer<br />
zweidimensionalen Farbgrafik dargestellt<br />
(BILD 6) und anhand des Frequenz- /<br />
Zeitverlaufs lässt sich die Herkunft von<br />
dort sichtbaren externen Störern eingrenzen<br />
oder direkt bestimmen. Für die<br />
Spektrumanalyse werden die hardwaregesteuerten<br />
analogen schmalbandigen<br />
Filter im Spektrumanalysator verwendet.<br />
Gegenüber auf FFT basierten digitalen<br />
Verfahren zeichnet sich das analoge Verfahren<br />
durch eine erhöhte Dynamik aus,<br />
wie sie bei mobilen Messungen über<br />
mehrere UMTS-Bänder nötig ist.<br />
Die Notebook-Variante (BILD 1) findet in<br />
allen Fällen Anwendung, wo es um flexiblen<br />
Einsatz geht, z.B. in wechselnden<br />
Fahrzeugen oder im Innenraumbereich.<br />
Alle Systemkomponenten sind einzeln<br />
verwendbar, es werden Magnethaftantennen<br />
eingesetzt und die Stromversorgung<br />
erfolgt über 12 V DC aus dem<br />
Messfahrzeug.<br />
BILD 6<br />
Zeitverlauf der<br />
spektralen Leistungsdichte<br />
im<br />
UMTS-Downlink-Band.<br />
Es sind<br />
drei aktive UMTS-<br />
Kanäle und oben<br />
links ein kurzzeitig<br />
vorhandener CW-<br />
Störer erkennbar.<br />
Die High-Performance-Systemlösung ist<br />
konzipiert als Turn-Key-Lösung für die<br />
Installation in ein Messfahrzeug. Hier<br />
garantiert der feste und robuste Aufbau<br />
auch unter erschwerten Umweltbedingungen<br />
einen zuverlässigen Messeinsatz.<br />
Das System kann als reiner PN-Scanner<br />
oder aber auch als CW- (Pegelmessung,<br />
nur R&S ESPI) und PN-Scanner konfiguriert<br />
werden. Die Geräte R&S FSP/<br />
ESPI, die in dieser Applikation als HF-<br />
Frontend und Spektrumanalysator eingesetzt<br />
wird, entsprechen dem neuesten<br />
Stand der Technik und sind Spitzenprodukte<br />
aus der Messgerätefamilie von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> [1, 2].<br />
Konfiguration des PN-Scanners<br />
und seine Einsatzbereiche<br />
Der UMTS-PN Scanner kann sowohl als<br />
kostengünstige Variante mit Notebook<br />
als auch in Form einer High-Performance-<br />
Lösung konfiguriert werden. Welche<br />
Systemlösung zu bevorzugen ist, hängt<br />
vom Einsatzbereich ab.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
8<br />
Heft 176 (2002/IV)
Software-Plattform<br />
R&S ROMES<br />
Die extrem flexible und leistungsstarke<br />
Mess-Software R&S ROMES [3], die für<br />
alle Systeme der Versorgungsmesstechnik<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> eingesetzt wird,<br />
ist Bestandteil des PN-Scanners. Mit ihr<br />
werden Messempfänger, GPS-System<br />
und UMTS-Testmobile gesteuert sowie<br />
Messdaten gespeichert und ausgewertet.<br />
R&S ROMES ist durch den Einsatz<br />
von Windows-Interface-Elementen und<br />
-Techniken wie Drag and Drop komfortabel<br />
und intuitiv zu bedienen. Das Konzept<br />
der Software ist modular, d.h. sie<br />
lässt sich durch Laden und Konfigurieren<br />
entsprechender Gerätetreiber an die<br />
gewünschte Applikation anpassen. Dies<br />
ist besonders wichtig für das Einbinden<br />
von unterschiedlichen Typen zukünftiger<br />
UMTS-Testmobiles, aber auch für<br />
gemischte Anwendungen bei parallelen<br />
Messungen verschiedener Technologien<br />
wie GSM / GPRS, UMTS, IS-95,<br />
CDMA2000 etc.<br />
Fazit<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> setzt mit dem hochpräzisen<br />
PN-Scanner R&S TS5K51C neue<br />
Maßstäbe für das Analysieren von UMTS-<br />
Störsignalen. Für das Bestimmen der<br />
Quality of Service (QoS) werden sowohl<br />
kommerzielle als auch UMTS-Testmobiles<br />
verschiedener Hersteller adaptiert.<br />
Der PN-Scanner deckt die Bereiche Netzplanung,<br />
Netzaufbau, Optimierung, Qualitätssicherung<br />
und Service für in Funktion<br />
und Größe optimierte Systeme ab.<br />
Johann Maier; Otmar Wanierke<br />
Vielseitige und präzise Messfunktionen<br />
◆ Extrem schnelle Messungen im High-<br />
Speed-Modus (10 Messungen/s)<br />
◆ Automatischer Best Server Display<br />
Mode (Top 1 bis Top 32)<br />
Technische Information unter<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
(Suchbegriff TS5K51C)<br />
◆ Extreme Empfindlichkeit bis<br />
–127 dBm im High-Dynamic-Modus,<br />
–119 dBm im High-Speed-Modus<br />
◆ 2 × 2500 dynamische Rake-Finger<br />
für das Erfassen aller auftretenden<br />
UMTS-Signale<br />
◆ Schnellste Synchronisation auf die<br />
PN-Codes (24 ms pro Pilot)<br />
◆ Messung von Mehrwegeausbreitungen<br />
(CIR View)<br />
◆ Mehrkanal-Messmöglichkeit (bis zu<br />
12 Kanäle je Messfahrt)<br />
◆ Anzeige des UMTS-Frequenzbands<br />
und des Up- und Down-Link-Spektrums<br />
mit 70 dB Dynamik<br />
◆ Spectrum History Display für das<br />
Erfassen von Fremdstörern und<br />
Fading-Effekten<br />
◆ Analyse der Pilot Pollution<br />
◆ Leistungsmessungen im P-SCH (Primary)<br />
und S-SCH (Secondary Synchronization<br />
Channel)<br />
◆ Messung des relativen Frequenzfehlers<br />
von Basisstationen<br />
◆ Root Mean Square (RMS) Delay<br />
Spread bezogen auf ein Chip<br />
◆ Messung der Zeit-Drift der Basisstatio<br />
nen bezogen auf die GPS-Zeit<br />
◆ Messung der Dopplerfrequenz einzelner<br />
Pfade<br />
◆ Integriertes GPS-System mit Darstellung<br />
der Messwerte in einer Karte<br />
Technische Information<br />
zum R&S TS5K51C<br />
LITERATUR<br />
[1] Spektrumanalysator R&S FSP – Mittelklasse<br />
mit High-End-Ambitionen. Neues<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2000) Nr. 166,<br />
S. 4–7.<br />
[2] Precompliance-Messempfänger R&S ESPI:<br />
Multitalent im Entwicklungslabor. Neues<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2001) Nr. 171, S.<br />
33–38.<br />
[3] Mess-Software R&S ROMES3: Daten aus<br />
Versorgungsmessungen erfassen, analysieren<br />
und visualisieren. Neues von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2000) Nr. 166, S. 29–32.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
9<br />
Heft 176 (2002/IV)
MOBILFUNK<br />
Testsysteme<br />
Testsystem für Mobiltelefone R&S TS7180<br />
Startklar für Massenproduktion,<br />
Wareneingangskontrolle und Service<br />
Moderne Mobiltelefone kennzeichnet<br />
ein kompaktes Design mit<br />
nur wenigen Bauteilen. Dies vereinfacht<br />
einerseits den Umfang der<br />
Produktions tests, andererseits sind<br />
aber nach wie vor präzise, schnelle<br />
und umfassende HF-Messungen erforderlich.<br />
Hinzu kommt, dass es mit<br />
der Einführung von 3G auch Mobiltelefone<br />
geben wird, die mehrere<br />
Mobilfunkstandards in einem Gerät<br />
unterstützen. Hier ist ein Produktionstestsystem<br />
wie das neue<br />
R&S TS7180 gefragt, das alle diese<br />
Anforderungen bei bester Wirtschaft-<br />
43858/6<br />
BILD 1<br />
Testsystem R&S TS7180 mit Adapter R&S TS7110.<br />
lichkeit und Flexibilität erfüllt.<br />
* Bluetooth ist eingetragenes Warenzeichen<br />
von Bluetooth SIG, Inc., USA und von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> lizensiert.<br />
Wirtschaftlich und flexibel<br />
Wie bereits die Produktionstest plattform<br />
R&S TS7100 [1] ist auch das neue<br />
R&S TS7180 (BILD 1) für Leiterplatten-Tests<br />
(PCB), HF-Abgleich und Endtests<br />
konzipiert. Beide Testsysteme<br />
unterstützen gleichermaßen die aktuellen<br />
Mobilfunkstandards GSM/GPRS,<br />
TDMA(IS-136), AMPS, CDMA(IS-95),<br />
CDMA2000 sowie in Kürze WCDMA und<br />
den Funkstandard Bluetooth *. Die<br />
Grundfunktionalität ist bei beiden Systemen<br />
annähernd gleich, wobei das neue<br />
Testsystem als Steuerrechner einen preisgünstigeren<br />
Industrie-PC nutzt, während<br />
das R&S TS7100 mit der universellen<br />
PXI/CompactPCI-Testplattform R&S TSVP<br />
ausgestattet ist. Die umfangreiche<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>-Treiberbibliothek GTSL<br />
(Generic Test Software Library) läuft auf<br />
beiden Systemen gleichermaßen.<br />
Die Wirtschaftlichkeit und Flexibilität des<br />
neuen Testsystems ist für Start-up-Unternehmen<br />
im Mobiltelefonmarkt und Auftragshersteller<br />
interessant, weil diese<br />
mit vergleichsweise niedrigen Investitio-<br />
10<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
nen ihre Produkte testen können. Dies<br />
spielt auch eine wichtige Rolle beim<br />
Einsatz in Service-Zentren und für die<br />
Wareneingangsprüfung bei Netzbetreibern.<br />
Für Handover-Tests von WCDMA<br />
zu GSM bzw. von CDMA2000 zu IS-95 ist<br />
nur ein Testsystem R&S TS7180 erforderlich.<br />
Es ist sogar zu erwarten, dass künftige<br />
Mobiltelefone mehrere 3G-Technologien<br />
wie WCDMA und CDMA2000 in<br />
einem Gerät unterstützen. Auch für diese<br />
Fälle ist das R&S TS7180 ausgelegt.<br />
In Kombination mit dem neuen<br />
geschirmten Adapterkit R&S TS7110<br />
können alle leitungsgebundenen HF-<br />
Tests, Tests über Antenne, Spannungsversorgungs-<br />
und Akustik-Tests mit ein<br />
und demselben Adapter durchgeführt<br />
werden. Die zu testenden Mobiltelefone<br />
müssen dabei weder mit Akku noch mit<br />
SIM-Karte ausgerüstet sein.<br />
Das R&S TS7180 besteht aus folgenden<br />
Standard-Komponenten (BILD 2):<br />
◆ Universal Radio Communication<br />
Tester R&S CMU200<br />
◆ Industrie-PC mit Windows® 2000<br />
◆ Generic Test Software Library GTSL,<br />
lauffähig für Test Executive TestStand<br />
von National Instruments<br />
◆ Stromversorgungsgeräte R&S NGMO2<br />
oder Keithley 2306<br />
Der zukunftssichere<br />
Mobilfunktester R&S CMU200<br />
Sämtliche Akustik- und HF-Tests (mit<br />
und ohne Signalisierung) erledigt der<br />
Universal Radio Communication Tester<br />
R&S CMU200 [2]. Dessen Modularität<br />
und Erweiterbarkeit für künftige Standards<br />
ist dabei von großem Vorteil, denn<br />
er kann jederzeit mit zusätzlichen Hardoder<br />
Software-Optionen zum Multiprotokolltester<br />
ausgebaut werden. Dies gilt<br />
aktuell für die Standards GSM, GPRS,<br />
EDGE, CDMA (IS-95), AMPS, TDMA (IS-<br />
136), CDMA2000 und WCDMA. Speziell<br />
für den Einsatz in der Produktion<br />
sind seine kleine Bauhöhe von nur vier<br />
Höheneinheiten, die geringe Verlustleistung,<br />
seine Selbsttestfähigkeit und die<br />
hohe Reproduzierbarkeit der Messergebnisse<br />
von entscheidender Bedeutung.<br />
Intelligentes Adapterkit<br />
Mit dem R&S TS7110 steht ein über<br />
USB (Universal Serial Bus) fernsteuerbares<br />
flexibles Adapterkit zur Verfügung,<br />
das sich modular vom einfachen<br />
geschirmten Gehäuse bis hin zum kompletten<br />
Endtest-Adapter mit eingebauter<br />
Antenne, Lautsprecher, Mikrofon<br />
und Pneumatik ausbauen lässt (BILD 2).<br />
Das Mobiltelefon befindet sich auf<br />
einer Wechselplatte, die leicht gegen<br />
ein anderes Messobjekt ausgetauscht<br />
werden kann. Die pneumatische Unterstützung<br />
erleichtert wesentlich die<br />
Handhabung der Schirmhaube. Die Testadapterschnittstelle<br />
beinhaltet alle notwendigen<br />
Umschalteinrichtungen und<br />
Verstärker zum Test der Audio-Loops im<br />
Mobiltelefon. Ein RS-232-C-Pegelkonverter<br />
stellt die Verbindung zum Messobjekt<br />
her. Zusätzliche freie Relais bieten die<br />
Möglichkeit für Erweiterungen, z.B. Testpunkte<br />
für Spannungsmessungen. Einfache<br />
Systemerweiterungen können schon<br />
so kostengünstig im Adapter realisiert<br />
werden.<br />
Adapterkit R&S TS7110<br />
Adapterkit R&S TS7110<br />
Endtest Kanal 2<br />
Endtest Kanal 1<br />
R&S CMU200<br />
BILD 2<br />
Prinzipschaltbild<br />
des Testsystems<br />
R&S TS7180 mit<br />
R&S TS7110.<br />
Adapter-<br />
Steuerung<br />
HF<br />
R&S CMU200<br />
Stromversorgungsgeräte<br />
Verstärker/<br />
Umschalter<br />
Audio<br />
Adapter-<br />
Steuerung<br />
Testadapter-<br />
Schnittstelle<br />
Akku / Ladegerät / Sensing<br />
Pegelkonverter<br />
Messobjekt-Steuerung<br />
IEC-Bus 0<br />
USB-DIO-<br />
Interface<br />
Adapter-Steuerung<br />
Industrial PC<br />
IEC-Bus 1<br />
Industrie-PC<br />
11<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
MOBILFUNK<br />
Testsysteme<br />
Start Sequencer<br />
Pre UUT Loop:<br />
◆ Configure Report and Database<br />
◆ Setup Libraries<br />
◆ Configure Instruments<br />
◆ Load Tables for RF and<br />
AF Path Characterization<br />
◆ Load Limit and Parameter Tables<br />
Next UUT?<br />
No<br />
Yes<br />
Pre UUT:<br />
◆ Interaction with Fixture<br />
◆ Load UUT Data (e.g. serial number)<br />
BILD 4<br />
TestStand Sequence Editor.<br />
Test Sequence<br />
BILD 5<br />
Generic Test Operator Interface.<br />
Post UUT:<br />
◆ Generate Report<br />
◆ Log Results to Database<br />
◆ Set Instruments to Default State<br />
◆ Interaction with Fixture<br />
Post UUT Loop:<br />
◆ Reset Instruments<br />
◆ Cleanup Libraries<br />
End Sequencer<br />
BILD 3<br />
Prozessmodell TestStand.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
12<br />
Heft 176 (2002/IV)
Scalable solutions from low-cost standard system to turnkey production system<br />
◆ Versatile applications<br />
◆ Scalable solutions<br />
◆ Cost-effective solution<br />
– For all common mobile radio<br />
– Comprehensive modular test<br />
– Low-cost solution R&S TS7180<br />
standards<br />
library for immediate use or easy<br />
with industrial PC<br />
– For mass production and service<br />
customization<br />
– Maximum throughput owing to<br />
– For all production steps including – Scalable from low-cost platform<br />
extremely short measurement<br />
PCB tests, functional tests,<br />
R&S TS7180 using industrial PC to times of R&S CMU200 and real<br />
RF adjustment and final tests<br />
modular system platform R&S<br />
parallel testing using two independent<br />
IEC/IEEE bus systems<br />
covering RF, acoustic, keypad<br />
TS7100 using PXI/CompactPCI<br />
and display functions<br />
– Easy upgrade to 3rd generation – Easy upgrading for upcoming<br />
– Multiprotocol and multiband tests mobile radios<br />
mobile radio standards<br />
with Radio Communication Tester<br />
– Test of several mobile radio<br />
R&S CMU200<br />
standards with one R&S CMU200<br />
– All hardware and software components<br />
based on industry standards<br />
Angepasst an die Produktion<br />
Für die Realisierung eines vollautomatischen<br />
Testablaufs werden die einzelnen<br />
Einstell- und Messfunktionen der<br />
GTSL (Generic Test Software Library) mit<br />
Hilfe des TestStand-Sequence-Editors<br />
zu einem kompletten Prüfablauf zusammengestellt<br />
(BILD 4). Dies beinhaltet<br />
auch Audiomessungen sowie die Adapter-<br />
und Messobjektansteuerung. Es<br />
sind dafür keinerlei Programmierkenntnisse<br />
notwendig. Auch 2-Kanal-Betrieb<br />
ist möglich, dabei werden zwei Messobjekte<br />
mit der gleichen Prüfsequenz unabhängig<br />
voneinander gleichzeitig getestet.<br />
Ein speziell auf den Bedarf des Produktionsablaufs<br />
zugeschnittenes Process<br />
Model von TestStand erleichtert wesentlich<br />
die zusätzliche Integration von einmaligen<br />
Geräteeinstellungen nach dem<br />
Hochfahren des Systems (BILD 3). In<br />
gleicher Weise integriert sind die Adapteransteuerung,<br />
die Ermittlung der<br />
Serien nummer und die Reportgenerierung<br />
bzw. Datenbankanbindung nach<br />
jedem Prüfablauf.<br />
Weltweiter Support<br />
Regionale Integrationszentren von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> stellen weltweit die<br />
Nähe zum Anwender sicher. Erfahrene<br />
Ingenieure unterstützen ihn bei der individuellen<br />
Konfiguration des Systems<br />
sowie bei der Auswahl der optimalen<br />
Teststrategie und übernehmen anschließend<br />
auch die Integration des Systems<br />
in die vorhandene Infrastruktur. Service<br />
und Wartung nach der Installation sowie<br />
die Schulung des Bedien-, Service- und<br />
Wartungspersonals gehören ebenso zum<br />
Repertoire. Auf Wunsch sind maßgeschneiderte<br />
Wartungsverträge entsprechend<br />
der individuellen Anforderungen<br />
möglich.<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> bietet mit dem neuen<br />
Testsystem und dem Support eine vollständige<br />
Lösung für den Test von Mobiltelefonen<br />
und ermöglicht eine kurze<br />
Anlaufphase, hohen Produktionsdurchsatz,<br />
niedrigste Testkosten und eine<br />
umfassende Testabdeckung.<br />
Manfred Gruber; Georg Steinhilber<br />
Weitere Informationen und Datenblatt unter<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
(Suchbegriff TS7180)<br />
Test Platform for Mobile Phone Production<br />
R&S TS7100/R&S TS7180<br />
LITERATUR<br />
[1] Produktionstestplattform für Mobiltelefone<br />
R&S TS7100: Kompakt, flexibel<br />
und startklar für die Massenproduktion.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2000)<br />
Nr.169, S. 4–7.<br />
[2] Siehe Beitrag auf Seite 21 in diesem Heft.<br />
Die wichtigsten Eigenschaften des Testsystems R&S TS7180<br />
◆ Niedrige Kosten und damit ideal<br />
sowohl für die Massenproduktion als<br />
auch für den Service<br />
◆ Beinhaltet den R&S CMU200, der<br />
alle gängigen Mobilfunkstandards in<br />
einem Gerät vereint<br />
◆ Wesentliche Vereinfachung der Programmierung<br />
des R&S CMU200<br />
durch GTSL (Generic Test Software<br />
Library)<br />
◆ GTSL-Software lauffähig auf Desktop-PC<br />
als auch im R&S TS7180 oder<br />
R&S TS7100<br />
◆ GTSL wird ständig und auch in<br />
Zukunft um neue Standards erweitert.<br />
Unterstützt werden derzeit:<br />
GSM/GPRS, TDMA (IS-136),<br />
AMPS, CDMA (IS-95), CDMA2000,<br />
Bluetooth und in Kürze WCDMA<br />
◆ Multi-Protocol-Tests mit einem Messobjekt<br />
und einem Testsystem<br />
◆ Bibliothekskonzept ermöglicht Integration<br />
in beliebige Produktionstest-<br />
Software<br />
◆ Bibliotheken auch vom Anwender<br />
erweiterbar<br />
◆ Gleichzeitiger asynchroner Test von<br />
zwei Messobjekten<br />
◆ Automatische Berücksichtigung des<br />
Frequenzgangs von HF- und NF-Pfad<br />
◆ Leistungsfähige Entwicklungsumgebung<br />
für das Erstellen der Test-<br />
Sequenzen (TestStand von National<br />
Instruments)<br />
◆ Datenbankschnittstellen und Report-<br />
Generierung<br />
◆ Lauffähige Sequenzen für Endtest<br />
und Systemcharakterisierung<br />
◆ Einfache Anwender-Schnittstelle<br />
GTOP für den vollautomatischen<br />
Ablauf der Test-Sequenz in der Produktion<br />
(BILD 5)<br />
◆ Adapterkonzept, das auch Antennen-<br />
Tests und Akustik-Tests mit einschließt<br />
◆ Weltweiter Support über System<br />
Support Center in Asien, Europa und<br />
USA<br />
13<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
BILD 1<br />
Kostengünstiges Mehrzellensystem mit einem Protokoll-Analysator R&S CRTU-G und drei R&S CRTU-S.<br />
43913/6<br />
GSM-Protokoll-Analysatoren R&S CRTU-G / CRTU-S<br />
Mehrzellensysteme mit bis zu vier<br />
GSM-Zellen<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> erweitert sein Portfolio<br />
für die GSM-Protokollanalyse<br />
ständig. Aktuelle Entwicklungen sind<br />
u.a. Mehrzellensysteme, die aus bis<br />
zu vier GSM-Protokoll-Analysatoren<br />
R&S CRTU-G bestehen und bis zu vier<br />
vollständige GSM-Zellen für Tests<br />
simulieren, sowie der Protokoll-Analysator<br />
R&S CRTU-S (CRTU-„Small“),<br />
der „kleine Bruder“ des R&S CRTU-G.<br />
Mehr HF-Kanäle für komplexe<br />
Protokolltest-Szenarien<br />
Über ein Jahr nach seiner Einführung<br />
hat sich der GSM-Protokoll-Analysator<br />
R&S CRTU-G [1] als Testplattform<br />
behauptet, die offen ist für neue GSM-<br />
Technologien und Erweiterungen. Er<br />
unterstützt nicht nur GSM, sondern auch<br />
GPRS, EGPRS, AMR, LCS und darüber<br />
hinaus auch das neue GSM-Frequenzband<br />
850 MHz, das kürzlich in Nordamerika<br />
eingeführt wurde.<br />
Die beiden HF-Kanäle im R&S CRTU-G,<br />
die unabhängig voneinander konfiguriert<br />
werden können, ermöglichen es,<br />
den größten Teil der 3GPP-Testfälle auf<br />
diesem Analysator zu implementieren.<br />
Die Simulation einiger Szenarien mit<br />
größerer Komplexität erfordert jedoch<br />
mehr physikalische HF-Kanäle: z.B. beim<br />
Handover, bei dem die Mobilstation<br />
gleichzeitig zwei BCCH-Kanäle und zwei<br />
TCH-Kanäle bei einer Gesamtzahl von<br />
vier Funkkanälen „sehen“ muss. Andere<br />
Beispiele sind der GPRS-Test, bei dem es<br />
notwendig ist, drei PBCCH zu implementieren,<br />
oder die Simulation von LCS-Szenarien,<br />
in der die Position des Telefons<br />
durch drei BCCH gemessen wird.<br />
Abkürzungen siehe Seite 16<br />
14<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
MOBILFUNK<br />
Protokolltester<br />
Bisher konnten diese Tests ausschließlich<br />
auf dem R&S CRTx-DUO<br />
[2] oder dem GSM-Simulationssystem<br />
R&S TS891x von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> ausgeführt<br />
werden. Mit dem neuen Mehrzellensystem<br />
steht nun eine kostengünstige<br />
Alternative zur Verfügung.<br />
Ein Mehrzellensystem besteht aus<br />
einem R&S CRTU-G, dem Master, der<br />
einen oder mehrere Slaves ansteuert<br />
(R&S CRTU-G oder R&S CRTU-S – siehe<br />
Kasten unten), ohne dass weitere Hardware-<br />
oder Software-Optionen erforderlich<br />
sind (BILD 1).<br />
An den Geräterückseiten sind<br />
Anschlüsse verfügbar, die für die zeitliche<br />
Synchronisation der Kanäle auf<br />
den verschiedenen Geräten verwendet<br />
werden können. Eine zweite TCP/IP-Verbindung<br />
dient der Kommunikation zwischen<br />
Master und Slave und nutzt die<br />
Netzwerkkarten in den Protokoll-Analysatoren.<br />
Es genügt daher ein gewöhnlicher<br />
Hub oder – bei zwei einzelnen<br />
Geräten – ein gemeinsames gekreuztes<br />
Kabel, um die Geräte zu einem<br />
System zu verbinden. Eine dritte Verbindung<br />
betrifft das Referenzsignal von<br />
10 MHz, das allen Geräten gemeinsam<br />
ist, um exakte Phasen- und Frequenzgenauigkeit<br />
zu gewährleisten. Die HF-<br />
Verbindung schließlich wird mit Hilfe<br />
der Duplexer realisiert, welche über<br />
die Gerätefrontplatten zugänglich sind.<br />
Die von den HF-Kabeln und Duplexern<br />
verursachte Dämpfung wird automatisch<br />
kompensiert, was eine maximale<br />
Genauig keit der Funkpegel garantiert.<br />
Alle für den Aufbau eines Mehrzellensystems<br />
notwendigen Kabel sind jedem<br />
R&S CRTU-G / -S beigelegt.<br />
Mit einer neuen Software, dem Configuration<br />
Manager, kann die Betriebsart des<br />
Gerätes (Master oder Slave) ausgewählt<br />
werden. Eine Kalibrierung des Mehrzellensystems<br />
ist nur bei der ersten Inbetriebnahme<br />
erforderlich (die Kalibrierdaten<br />
werden im R&S CRTU-G /-S gespei-<br />
chert). Es ist problemlos möglich, ein<br />
Mehrzellensystem in wenigen Minuten<br />
aus einzelnen Analysatoren aufzubauen<br />
und bei Bedarf schnell wieder zu trennen.<br />
So lassen sich die einzelnen Geräte<br />
kosten- und zeiteffizient nutzen.<br />
Die vom R&S CRTU-G bekannte Programmbibliothek<br />
(Applics API) unterstützt<br />
vollständig die Anwendungsentwicklung<br />
für Mehrzellensysteme. Mit<br />
ihr können Applikationen, die für die<br />
früheren Systeme R&S CRTx-DUO oder<br />
R&S TS89x erstellt wurden, auf einfache<br />
Weise weiterentwickelt werden.<br />
Die Applics API ist so flexibel gestaltet,<br />
dass die von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> gelieferten<br />
Testfälle aus der 3GPP-Spezifikation<br />
51.010 selbstständig die Anzahl der vorhandenen<br />
Kanäle erkennen können und<br />
– falls nicht genügend Kanäle vorhanden<br />
sind – auch mit einer geringeren Anzahl<br />
laufen. Das System ist dann zwar für die<br />
Typzulassung nicht geeignet, für die Entwicklung<br />
von GSM-Endgeräten ist der<br />
Betrieb mit weniger Kanälen aber durchaus<br />
nützlich.<br />
Data Test Suite<br />
Die Entwicklung der Mobilfunkendgeräte<br />
geht in Richtung größerer Datenraten:<br />
Nach WAP, der Implementierung<br />
eines Browsers im Mobiltelefon, kennzeichnet<br />
die neuen GPRS-Endgeräte eine<br />
mit einer festen Telefonleitung vergleichbare<br />
Bandbreite und umfassende Funktionalitäten<br />
wie Client-E-Mail, Browser,<br />
I-Mode, MMS etc.<br />
Der neue Protokoll-Analysator R&S CRTU-S<br />
Da nicht für alle Anwendungen die volle Funktionalität des Protokoll-Analysators<br />
R&S CRTU-G erforderlich ist, bietet <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> den R&S CRTU-S an, der<br />
bei besonders wettbewerbsfähigen Kosten über etwas weniger Funktionen als der<br />
„große Bruder“ verfügt. Wodurch unterscheiden sich die Geräte?<br />
Im Gegensatz zum R&S CRTU-G kann der R&S CRTU-S nicht allein für die Durchführung<br />
von Protokolltests verwendet werden und besitzt keine Entwicklungswerkzeuge<br />
(C++-Compiler, Message Composer etc). Seine primäre Anwendung ist es, als Slave-<br />
Einheit in Mehrzellensystemen zu dienen, womit sich die Kosten für ein System mit<br />
vier oder mehr physikalischen Kanälen spürbar senken lassen.<br />
Der R&S CRTU-S ist – ohne dass zusätzlich Kosten anfallen – mit allen GPRS-Funktionalitäten,<br />
allen verfügbaren Frequenzbändern und einigen Testszenarien ausgestattet.<br />
Zu diesen Szenarien zählt beispielsweise die Datenübertragung über GPRS von<br />
einem FTP-Server. Ebenso möglich ist der Sprachverbindungsaufbau einschließlich<br />
eines Loopback des Audiosignals mit AMR-Codecs, um in Verbindung mit dem Audioanalysator<br />
R&S UPL16 von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> die Tonqualität messen zu können.<br />
Des Weiteren lässt sich der R&S CRTU-S im Testsystem R&S TS8950G [3] von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> einsetzen, falls zur Ausführung von HF-Conformance-Tests ein Gerät<br />
mit zwei HF-Kanälen und eingeschränkter Signalisierung benötigt wird.<br />
Sehr gut einsetzen lässt sich der R&S CRTU-S auch mit der Data Test Suite, einem<br />
Software-Paket zum Testen der Applikationsebene in Mobilfunkendgeräten.<br />
15<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
The reference for GSM<br />
• Simulation of a GSM cell with two • Programming interface for userdefined<br />
tests<br />
independent channels<br />
• Platform for validated 3GPP 51.010 • Detailed analysis of messages at<br />
test cases<br />
various protocol layers<br />
• Fit for future mobile radio standards<br />
• Compact single-box, single-supplier<br />
solution with Windows 2000<br />
operating system<br />
• Upgradable to WCDMA<br />
MOBILFUNK<br />
Protokolltester<br />
Die Data Test Suite (BILD 2)<br />
wurde von der britischen Firma<br />
Analytek Ltd., einem langjährigen Partner<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>, realisiert. Mit<br />
ihr lässt sich die Datenübertragungsfunktionalität<br />
von GSM- und GPRS-<br />
Mobiltelefonen in einer kontrollierten,<br />
reproduzierbaren Funknetzumgebung<br />
überprüfen. Die Data Test Suite ist eine<br />
Windows®-Anwendung, die auf einer<br />
Zustandsmaschine basiert, und die zur<br />
Simulation des Mobilfunknetzes eingesetzt<br />
wird. Im Paket enthalten sind ein<br />
Web- und ein Wap-Server, die auf dem<br />
R&S CRTU-G selbst laufen. Das Telefon<br />
wird über ein HF-Kabel an den Analysator<br />
angeschlossen. Damit ist es möglich,<br />
eine Serie von Szenarien zu generieren<br />
wie beispielsweise eine I-Modeoder<br />
WAP-Sitzung, wobei eine CHTMLoder<br />
WML-Seite vom Server über den<br />
R&S CRTU-G und das Telefon heruntergeladen<br />
wird. Die Seiten werden je nach<br />
Mobiltelefon auf dem Display oder auf<br />
einem an das Telefon angeschlossenen<br />
PC angezeigt. Verfügbar sind die Datendienste<br />
RLP (NTDS) und GPRS, aber<br />
auch die Unterstützung der Protokolle<br />
HSCSD und TDS ist absehbar.<br />
Eine Programmierbibliothek für die Data<br />
Test Suite, die separat erhältlich ist,<br />
erlaubt die Entwicklung von Testskripts.<br />
Damit sind zwei wesentliche Vorteile verbunden:<br />
Es können Testszenarien komplett<br />
automatisiert sowie vom Netz ausgehende<br />
Ereignisse generiert werden<br />
(z.B. Datenruf über das Telefon, SMS<br />
etc.). Es lassen sich somit eine große<br />
Anzahl an Szenarien in einer reproduzierbaren<br />
Umgebung erzeugen, um kostengünstig<br />
das Verhalten von Applikationen<br />
in GSM-/GPRS-Endgeräten unter<br />
verschiedenen Netzwerkbedingungen zu<br />
prüfen.<br />
Reiner Götz; Roberto Pagano<br />
Abkürzungen<br />
3GPP<br />
AMR<br />
BCCH<br />
CHTML<br />
GPRS<br />
EGPRS<br />
HSCSD<br />
I-Mode<br />
LCS<br />
PBCCH<br />
RLP<br />
TCH<br />
TDS<br />
MMS<br />
NTDS<br />
WAP<br />
WML<br />
3rd Generation Partnership<br />
Project<br />
Adaptive Multirate<br />
Broadcast Channel<br />
Compact Hypertext Markup<br />
Language<br />
General Packet Radio Service<br />
Enhanced GPRS<br />
High-speed circuit-switched<br />
data<br />
GPRS-ähnliches Verfahren in<br />
Japan<br />
Location Services<br />
Packet Broadcast Control<br />
Channel<br />
Radio Link Protocol<br />
Traffic Channel<br />
Transparent Data Services<br />
Multimedia Message Service<br />
Non Transparent Data<br />
Services<br />
Wireless Application Protocol<br />
Wireless Markup Language<br />
Weitere Informationen und Datenblatt unter<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
(Suchbegriff CRTU-G)<br />
BILD 2 Die Data Test Suite für den Test der Datenübertragungsfunktionalität von GSM- und GPRS-<br />
Mobiltelefonen.<br />
Universal Protocol Tester CRTU-G<br />
Datenblatt R&S CRTU-G<br />
LITERATUR<br />
[1] GSM-Protokoll-Analysator R&S CRTU-G –<br />
Wachablösung: Nach mehr als zehn<br />
Jahren ein neues GSM-Referenzsystem.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2001)<br />
Nr. 171, S. 4–8.<br />
[2] Digital Radiocommunication Test Set<br />
R&S CRTx-DUO – Die Testplattform für<br />
HSCSD- und Multiträger-Applikationen.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (1999)<br />
Nr. 161, S. 13–14.<br />
[3] HF-Testsystemfamilie R&S TS8950G /<br />
TS8955G: Zuverlässige HF-Tests für GSM-,<br />
GPRS- und EDGE-Mobiltelefone. Neues<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2002) Nr. 174,<br />
S. 4–7.<br />
16<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
MOBILFUNK<br />
Funkmessplätze<br />
43641/3N<br />
BILD 1<br />
Universal Radio Communication Tester R&S CMU300.<br />
Universal Radio Communication Tester R&S CMU300<br />
WCDMA-Generator für Tests an<br />
3GPP-Basisstationsempfängern<br />
Die neuen Optionen R&S CMU-B76<br />
und R&S CMU-K76 erweitern den<br />
R&S CMU300 (BILD 1) um WCDMA-<br />
Generatorfunktionen. Damit<br />
empfiehlt er sich außer für Empfängermessungen<br />
an GSM- / EDGE-<br />
Basisstatio nen erstmals auch<br />
Die Optionen im Überblick<br />
Der R&S CMU300 [1] unterstützt als<br />
weltweit erstes Gerät alle in der 3GPP-<br />
Spezifikation TS25.141 [2] definierten<br />
Reference Measurement Channels<br />
(RMC) bis zu einer Datenrate von<br />
2 Mbit/s. Die WCDMA-Optionen (BILD 2)<br />
stellen alle wesentlichen Funktionen<br />
für Produktionstests zur Verfügung. Die<br />
wesentlichen Neuerungen sind:<br />
BILD 2<br />
Die neuen Optionen zum R&S CMU300.<br />
◆ Schon jetzt die Unterstützung von<br />
Datenraten bis 2 Mbit/s<br />
◆ Signalerzeugung in Echtzeit mit einer<br />
Testdatenlänge bis zur PRBS16 für<br />
kontinuierliche Empfängermessungen<br />
◆ Nahezu Echtzeit-Reaktion auf sich<br />
ändernde HF-Parameter. Das verhindert<br />
lange Power-Off-Phasen und<br />
ermöglicht ultraschnelle Messungen<br />
◆ Kompakttester mit den Standards<br />
GSM / GPRS / EDGE und WCDMA in<br />
nur einem Gerät<br />
für Empfängermessungen an<br />
3GPP-Basisstationen.<br />
Abkürzungen siehe Seite 20<br />
Modell/Option Bezeichnung Funktionen<br />
R&S CMU300 Grundgerät<br />
R&S CMU-B76 Hardware-Option<br />
WCDMA-Layer-1-Board<br />
Layer-1-Board für Empfängermessungen<br />
an 3GPP-Basisstationen<br />
R&S CMU-K76 Software-Option; WCDMA-<br />
Sender für R&S CMU300<br />
Software für Empfängermessungen<br />
an 3GPP-Basisstationen<br />
R&S CMU-U76 Hardware-Aufrüstung;<br />
WCDMA-Generator für<br />
R&S CMU300<br />
Beinhaltet WCDMA-Layer-1-<br />
Board R&S CMU-B76 und Netzteil<br />
R&S SN250<br />
17<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
MOBILFUNK<br />
Funkmessplätze<br />
Empfindlichkeitsmessungen an<br />
Basisstationsempfängern<br />
Das Einsatzgebiet des WCDMA-Generators<br />
ist der Test von Empfängern in<br />
Basisstationen (Node-B) und deren<br />
Modulen (BILD 3). Die Messung der<br />
Bit Error Rate des vom R&S CMU300<br />
erzeugten Signals kann in der Basisstation,<br />
im angeschlossenen Radio Network<br />
Controller (RNC) oder über einen externen<br />
Analysator erfolgen.<br />
Bei den BER-Messungen besteht die<br />
Notwendigkeit der Synchronisation des<br />
Analysators auf das empfangene Signal.<br />
Vor allem bei den Reference Measurement<br />
Channels ist es notwendig, dass<br />
der Sender diese in einem vorgeschriebenen<br />
Format zu einem bestimmten Zeitpunkt<br />
(TTI) auf physikalischer Ebene aussendet.<br />
Dafür bietet der R&S CMU300<br />
einen Frame-Trigger-Eingang. Nach dem<br />
Starten des WCDMA-Generators beginnt<br />
dieser nach Empfang des Frame-Triggers<br />
(10 / 20 / 40 / 80 ms) mit dem Aussenden<br />
des gewünschten Kanals.<br />
Der Basisstationsempfänger synchronisiert<br />
sich auf das HF-Signal des<br />
R&S CMU300 und errechnet dann die<br />
BER aus der Abweichung des empfangenen<br />
Signals von der erwarteten PRBS.<br />
Dadurch können in der Produktion von<br />
3GPP-Basisstationen BER-Messungen<br />
ohne Verbindungsaufbau und somit<br />
auch mit geringstmöglichem Zeitverlust<br />
durchgeführt werden.<br />
Funktionalität und<br />
Betriebsarten<br />
Die in der 3GPP-Spezifikation TS25.141<br />
definierten Generatorparameter gewährleisten<br />
standardisierte Messungen. Der<br />
WCDMA-Generator zum R&S CMU300<br />
unterstützt alle für die Reference Measurement<br />
Channels definierten Datenraten<br />
von 12,2 / 64 / 144 / 384 / 2048 kbit/s<br />
(BILD 4).<br />
Mit der Auswahl eines dieser RMCs<br />
sind wesentliche Parameter wie Codierung,<br />
Slot-Format oder Time Transmission<br />
Intervall für eine BER-Messung festgelegt.<br />
Zusätzlich ist es dem Anwender<br />
freigestellt, eigene Kanalkombinationen<br />
einzustellen. Neben dem RMC Mode<br />
unterstützt der neue WCDMA-Generator<br />
den Physical Channel Mode (BILD 5).<br />
Hierbei erzeugt der Generator einen<br />
Kontrollkanal (DPCCH) und bis zu sechs<br />
Datenkanäle (DPDCH). Die entsprechenden<br />
Datenraten sind flexibel im Bereich<br />
1×15 kbit/s bis 6×960 kbit/s wählbar.<br />
Die entsprechenden Testdaten werden<br />
entweder auf Transportkanalebene<br />
in die Reference Measurement Channels<br />
oder direkt in die physikalischen<br />
Kanäle eingespeist (BILD 6). Als Testdaten<br />
stehen sowohl Pseudo-Random-Bit-<br />
Sequenzen PRBS9 / 11 /15 und 16 als<br />
auch feste Daten (00000…, 11111…,<br />
010101…) zur Verfügung.<br />
Universal Radio Communication Tester R&S CMU300<br />
Basisstation<br />
TX- / RX-Einheit<br />
Mess-<br />
DSP<br />
BER-<br />
Analysator<br />
Pseudo<br />
Noise (PN)<br />
Line-<br />
Schnittstelle<br />
(A bis -Board)<br />
Sampler<br />
Decoder<br />
Echtzeit-<br />
Coder<br />
RX<br />
Signalisierung<br />
TX<br />
(RX/TX<br />
board)<br />
HF-<br />
Umschalter<br />
und<br />
Dämpfungsglieder<br />
Uu<br />
HF-<br />
Koppler<br />
und<br />
-Leistungsteiler<br />
TX<br />
RX<br />
Coder<br />
Decoder<br />
Schnittstellen-<br />
Board<br />
Iub<br />
Maintenance<br />
Controller<br />
(MMI,<br />
LMT)<br />
Netzwerk-<br />
Controller<br />
(RNC)<br />
Referenz-<br />
Board<br />
Frame-<br />
Takt<br />
BER-<br />
Analysator<br />
BILD 3<br />
Messungen an Basisstationsempfängern mit dem R&S CMU300.<br />
18<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)<br />
Externer<br />
BER-<br />
Analysator<br />
(optional)
BILD 4 Generator-Menü des R&S CMU300 im Reference-Channel-<br />
Modus mit ausgewähltem 2-Mbit/s-Kanal.<br />
BILD 5 Generator-Setup-Menü des R&S CMU300 mit eingestelltem<br />
Physical-Channel-Mode.<br />
Information data<br />
DTCH<br />
4096<br />
4096<br />
×40<br />
Layer 3<br />
Header 16<br />
LAC header;<br />
padding discard<br />
DCCH<br />
Max. 80<br />
padding<br />
CRC detection<br />
Turbo Code R=1/3<br />
1st interleaving<br />
Attach empty bits<br />
Radio Frame<br />
segmentation<br />
Rate matching<br />
4096<br />
164480<br />
494703<br />
494703<br />
1<br />
CRC 16×40<br />
Termination<br />
33×12<br />
CRC detection<br />
Tail bit discard<br />
Viterbi decoding R=1/3<br />
1st interleaving<br />
100<br />
CRC 12<br />
112<br />
#1 61838 #2 61838 ••• #8 61838<br />
#1 90 #2 90 #3 90 #4 90 #5 90 #6 90 #7 90 #8 90<br />
#1 57516 #1 57516 ••• #1 57516<br />
#1 84 #2 84 #3 84 #4 84 #5 84 #6 84 #7 84 #8 84<br />
360<br />
360<br />
Tail 8<br />
2nd interleaving<br />
57516 84<br />
57516 84<br />
•••<br />
57516 84<br />
Slot segmentation<br />
(into 6 segments)<br />
9600 9600<br />
•••<br />
9600<br />
9600<br />
9600<br />
•••<br />
9600<br />
960 kbit/s DPDCH<br />
(6 code multiplex Tx)<br />
1 2 ••• 15<br />
640 640<br />
1 2 ••• 15<br />
1 2 ••• 15<br />
1 2 ••• 15<br />
640<br />
1 2 ••• 15<br />
Radio frame FN = 8N<br />
1 2 ••• 15 1 2 ••• 15 1 2 ••• 15<br />
Radio frame FN = 8N + 1 Radio frame FN = 8N + 7<br />
BILD 6<br />
3GPP-Uplink-Kanalcodierung am Beispiel des Reference Measurement Channels mit 2048 kbit/s (1×DPCCH und 6×DPDCH).<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
19<br />
Heft 176 (2002/IV)
The base station tester for current and future mobile radio networks<br />
◆ Extremely high-speed testing<br />
◆ Highly accurate measurements<br />
◆ Modular future-proof design<br />
◆ Comprehensive spectrum analyzer and signal generator<br />
◆ Upgradability to 3rd generation technologies<br />
MOBILFUNK<br />
Funkmessplätze<br />
Für BER-Messungen ist vor allem die<br />
Einstellung der Signalleistung sehr variabel<br />
gestaltet. Nicht nur die Gesamtleistung,<br />
sondern auch die Leistung des<br />
Kontrollkanals und das Leistungs-Verhältnis<br />
zwischen Kontrollkanal DPCCH<br />
und Datenkanal DPDCH können vom<br />
Anwender eingestellt werden. Für den<br />
DPCCH bietet der R&S CMU300 eine<br />
Vielzahl weiterer Einstellmöglichkeiten,<br />
die über die von 3GPP spezifizierten<br />
RMCs hinaus gehen.<br />
Auf physikalischer Ebene können das<br />
TFCI Code Word und das TPC Bit Pattern<br />
variiert werden. Ist die Kanalcodierung<br />
eingeschaltet, berechnet der Generator<br />
das TFCI Code Word aus den entsprechenden<br />
TFCI-Bits. Diese Einstellungen<br />
ermöglichen es, einen Basisstationsempfänger<br />
über das Uplink-Signal zu steuern.<br />
Der Basisstationsempfänger empfängt<br />
die TPC-Bits und regelt seinerseits die<br />
Leistung entsprechend dem eingestellten<br />
Downlink Power Control Mode.<br />
Weitere Informationen und Datenblatt unter<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
(Suchbegriff CMU300)<br />
Senderseitig unterstützt der R&S CMU300<br />
die Power Control Modes 1 und 2. Im<br />
Mode 1 verändert sich die Sendeleistung<br />
des Generators, alternierend im<br />
Abstand von einem Slot, um 1 dB oder<br />
2 dB steigend oder fallend. Im Mode 2<br />
ist die Sendeleistung konstant.<br />
Zukünftige Funktionen<br />
Neben der beschriebenen WCDMA-<br />
Generatorfunktionalität für BER-Messungen<br />
befinden sich auch WCDMA-Sendermessungen<br />
an 3GPP-Basisstationen<br />
für den R&S CMU300 in der Entwicklung.<br />
Mit der Entscheidung für den Basisstationstester<br />
R&S CMU300 sichert man<br />
sich einen kompakten Funkmessplatz,<br />
der offen ist für die Applikationen von<br />
morgen.<br />
Anne Stephan; Karsten Friedrich<br />
Die wichtigsten Abkürzungen<br />
3GPP<br />
BER<br />
BTS<br />
CRC<br />
DCCH<br />
DPCCH<br />
DPDCH<br />
DSP<br />
DTCH<br />
LAC<br />
Iub<br />
LMT<br />
MMI<br />
Node-B<br />
PN<br />
PRBS<br />
RMC<br />
RNC<br />
RX<br />
TFCI<br />
TPC<br />
TTI<br />
TX<br />
Uu<br />
3rd Generation Partnership<br />
Project<br />
Bit Error Rate<br />
Base Transmitter Station<br />
(Basisstation)<br />
Cyclic Redundancy Checksum<br />
Dedicated Control Channel<br />
Dedicated Physical Control<br />
Channel<br />
Dedicated Physical Data<br />
Channel<br />
Digitaler Signal-Prozessor<br />
Dedicated Transport Channel<br />
Location Area Code<br />
3GPP-Schnittstelle zwischen<br />
Basisstation und RNC<br />
Local Maintenance Terminal<br />
Man Machine Interface<br />
3GPP-Definition für BTS<br />
Pseudo Noise<br />
Pseudo Random Bit<br />
Sequence<br />
Reference Measurement<br />
Channels<br />
Radio Network Controller<br />
Empfänger einer Basisstation<br />
Transport Block Combination<br />
Identifier<br />
Transmitter Power Control<br />
Time Transmission Interval<br />
Sender einer Basisstation<br />
Schnittstelle zwischen<br />
R&S CMU300 und Basisstation<br />
Universal Radio Communication Tester CMU300<br />
Datenblatt R&S CMU300<br />
LITERATUR<br />
[1] Universal Radio Communication Tester<br />
R&S CMU300: HF-Tests an Basisstationen<br />
– umfassend, schnell und genau.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2001)<br />
Nr.170, S. 4 – 6.<br />
[2] 3GPP-Spezifikationen: www.3gpp.org.<br />
Kurzdaten WCDMA-Optionen zum R&S CMU300<br />
Standard<br />
3GPP FDD<br />
Symbol-Rate<br />
3,84 MHz<br />
Trigger-Eingang<br />
D-Sub-Anschluss AUX 3, Pin 6, TTL-Pegel<br />
Empfohlene Triggersignale<br />
Physical Channel Mode: 10 ms Frame-Trigger<br />
Reference Channel Mode: TTI-Trigger (20 ms,<br />
40 ms, 80 ms)<br />
Physikalische Kanäle<br />
15 / 30 / 60 / 120 / 480 / 1×960 / 2×960 / 3×960 kbit/s,<br />
4×960 / 5×960 / 6×960 kbit/s<br />
Leistungsverhältnis DPCCH 15/15, 14/15, 13/15, 12/15, 11/15, 10/15, 9/15, 8/15,<br />
DPDCH<br />
7/15, 6/15, 5/15, 4/15, 3/15, 2/15, 1/15, DPDCH Off<br />
Reference Measurement Channels<br />
12,2 / 64 / 144 / 384 / 2048 kbit/s<br />
(entsprechend 3GPP TS 25.141)<br />
20<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
Universal Radio Communication Tester R&S CMU200<br />
Empfänger-Messungen an<br />
GPRS- und EGPRS-Mobiltelefonen<br />
Was die Zukunft mit UMTS verspricht,<br />
wird in GSM-Netzen bereits Realität:<br />
die schnelle Datenübertragung. Die<br />
2.5G-Standards GPRS und EGPRS<br />
machen es möglich. Während sich<br />
EGPRS-Mobiltelefone noch im<br />
Entwicklungsstadium befinden, sind<br />
GPRS-Handys bereits am Markt<br />
verfügbar. Die neuen 2.5G-Standards<br />
stellen die Hersteller vor neue<br />
messtechnische Herausforderungen.<br />
So müssen z.B. neue Wege bei der<br />
Empfängermessung beschritten<br />
werden. Mit dem R&S CMU200<br />
können alle Empfängermessungen<br />
nicht nur an GPRS-, sondern bereits<br />
jetzt auch an EGPRS-Mobiltelefonen<br />
durchgeführt werden.<br />
Einen weiteren Beitrag zum<br />
R&S CMU200 in diesem Heft<br />
siehe Seite 25.<br />
GPRS- / EGPRS-Paket-Datenverbindungen<br />
Bei einer Paket-Datenverbindung wird<br />
nur dann etwas übertragen, wenn<br />
es auch Daten zum Übermitteln gibt.<br />
Zuerst vereinbart die Basisstation mit<br />
dem Mobiltelefon, welche der acht<br />
Zeitschlitze auf einem HF-Kanal für<br />
den Datenaustausch zur Verfügung<br />
stehen. Wie viele Zeitschlitze verwendet<br />
werden, hängt zum einen von der<br />
Multislot-Klasse des Handys und von<br />
der Auslastung der Basisstation ab. Darüber<br />
hinaus wird dem Mobiltelefon ein<br />
Uplink State Flag (USF) zugewiesen. Ob<br />
nun das Handy in einem der zugeordneten<br />
Uplink(UL)-Zeitschlitze senden darf<br />
oder nicht, bestimmt ab jetzt das von der<br />
Basisstation im Downlink (DL) gesendete<br />
USF. Auf diese Weise können sich bis zu<br />
sieben Mobiltelefone einen Zeitschlitz<br />
teilen. Immer wenn ein Mobiltelefon in<br />
einem Datenblock sein USF in einem<br />
Downlink-Zeitschlitz decodiert, darf bzw.<br />
muss es einen Datenblock im korrespondierenden<br />
Uplink-Zeitschlitz im nachfolgenden<br />
RLC(Radio Link Control)-Block-<br />
Frame senden, wenn ihm dieser Uplink-<br />
Zeitschlitz vorher zugewiesen worden<br />
ist (BILD 1). Sollte das Handy zu diesem<br />
Zeitpunkt einmal keine Nutzdaten zur<br />
Verfügung haben, so sendet es einfach<br />
einen Dummy-Block. Dieses Adressierungsverfahren<br />
wird als Dynamic Allocation<br />
bezeichnet. Bei mehreren Uplink-<br />
Zeitschlitzen hat dieses Verfahren aber<br />
den Nachteil, dass das Handy für jeden<br />
Uplink-Datenblock auch einen Downlink-<br />
Datenblock auswerten muss. Bei den<br />
heute üblichen Mobiltelefonen mit nur<br />
einem Synthesizer für Up- und Downlink<br />
stößt man hier schnell an Grenzen,<br />
so dass praktisch nur max. zwei Uplink-<br />
Zeitschlitze möglich wären. Deshalb<br />
wurde die sogenannte Extended Dynamic<br />
Allocation eingeführt. Bei dieser gilt<br />
das erste vom Mobiltelefon empfangene<br />
gültige USF für alle Uplink-Zeitschlitze<br />
im aktuellen RLC-Block-Frame (BILD 2).<br />
Welche Adressierungsart nun bei einer<br />
Paket-Datenverbindung verwendet wird,<br />
entscheidet die Basisstation.<br />
Empfängermessungen bei<br />
Paket-Datenverbindungen<br />
Die Normungsgremien haben als Messgröße<br />
für die Empfängermessungen bei<br />
Paket-Datenverbindungen die Blockfehlerrate<br />
(BLER) definiert. Bei GPRS bzw.<br />
EGPRS werden die Datenblöcke, die vom<br />
Mobiltelefon nicht fehlerfrei empfangen<br />
werden konnten, nochmals angefordert.<br />
Die BLER ist das Verhältnis aus den empfangenen<br />
fehlerhaften (d.h. nochmals<br />
angeforderten) Datenblöcken zu den<br />
gesendeten. Sie ist aber nicht die einzige<br />
Empfänger-Messgröße.<br />
Neben der BLER gibt es auch noch die<br />
USF-BLER. Was ist darunter zu verstehen?<br />
Das Mobiltelefon darf im Uplink nur<br />
dann einen Datenblock senden, wenn<br />
es das ihm zugewiesene USF im Downlink<br />
empfangen hat. Wenn nun aber das<br />
Mobiltelefon das USF falsch decodiert,<br />
wird es den korrespondierenden Uplink-<br />
Datenblock nicht senden. Das Verhältnis<br />
aus der Anzahl der falsch decodieren<br />
USF zu der Anzahl der gesendeten USF<br />
wird als USF-BLER bezeichnet (BILD 3).<br />
Für die Typprüfung eines GPRS- bzw.<br />
EGPRS-Handys sind die vorgenannten<br />
Messungen vorgeschrieben. In der Produktion<br />
aber ist die BLER-Messung problematisch,<br />
da sie zum einen sehr lange<br />
dauert und zum anderen prinzipbe-<br />
21<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
MOBILFUNK<br />
Funkmessplätze<br />
dingt ins Stocken geraten und dadurch<br />
undefiniert lang dauern kann [1]. Für<br />
die Produktion ist deshalb eine Bitfehlerraten-Messung<br />
(BER) viel sinnvoller.<br />
Hierzu benötigt man aber einen Pseudo-<br />
Random-Datenstrom. Dafür kann man<br />
den von den Normungsgremien definierten<br />
GPRS-Testmodus B verwenden. In<br />
diesem Testmodus sendet das Mobiltelefon<br />
einen empfangenen Datenblock<br />
wieder zurück. Dadurch kann der Tester<br />
den gesendeten Datenstrom mit dem<br />
empfangene Datenstrom vergleichen<br />
und die BER ermitteln. Leider hatten die<br />
Normungsgremien beim Testmodus B<br />
ursprünglich nur an Sendermessungen<br />
gedacht und deshalb nicht genau spezifiziert,<br />
was ein Mobiltelefon zurücksenden<br />
soll, wenn es einen fehlerhaften<br />
Block empfangen hat. In diesem Fall<br />
senden die meisten der zur Zeit verfügbaren<br />
Handys anstelle der empfangenen<br />
Daten Dummy-RLC-Blöcke zurück. Damit<br />
ist aber keine BER-Messung möglich.<br />
Deshalb haben die Normungsgremien<br />
inzwischen den Testmodus B so abgeändert,<br />
dass er für die BER-Messungen eingesetzt<br />
werden kann.<br />
Für EGPRS-Handys wurde noch ein weiterer<br />
Testmodus, der „EGPRS Switched<br />
Radio Block Loopback Mode” definiert<br />
(häufig auch als Testmodus C bezeichnet).<br />
Bei diesem wird auf die Kanalcodierung<br />
verzichtet, wodurch mehr Datenbits<br />
für die BER-Messung zur Verfügung<br />
stehen (analog zur Burst-by-Burst-<br />
BER-Messung bei einer Circuit-Switched-<br />
Verbindung). Mobiltelefone, die 8PSK-<br />
EDGE-Modulation im Up- und Downlink<br />
anwenden können, senden im EGPRS-<br />
Testmodus die empfangenen Datenbits<br />
eins zu eins wieder zurück (BILD 4). Bei<br />
Mobiltelefonen, die 8PSK-EDGE-Modulation<br />
nur empfangen und im Uplink nur<br />
GMSK-Modulation verwenden können,<br />
hat man das Problem, dass dreimal so<br />
viel Daten empfangen werden, wie das<br />
Handy zurücksenden kann. Aus diesem<br />
Grund darf bei diesen Telefonen das<br />
Messgerät nur in jedem dritten RLC-<br />
Block-Frame Datenblöcke zum Telefon<br />
senden. Diese werden dann vom Handy<br />
in drei aufeinander folgenden RLC-Block-<br />
Frames zurückgesendet (BILD 5).<br />
Geringere Testzeiten durch<br />
reduzierte Signalisierung<br />
In der Produktion von Mobiltelefonen<br />
zählt jede Millisekunde an Testzeit. Die<br />
Hersteller unternehmen aus diesem<br />
Grund alles, um diese Zeiten zu reduzieren.<br />
Besonders viel Zeit lässt sich durch<br />
Weglassen der Signalisierungsabläufe<br />
einsparen. Sie sind nicht fertigungsrelevant,<br />
da es sich um Software-Abläufe<br />
handelt und deshalb nicht bei jedem einzelnen<br />
Telefon überprüft werden müssen.<br />
Viele Mobiltelefonhersteller ersetzen<br />
deshalb die GSM-Signalisierungsabläufe<br />
durch proprietäre Handy-Steuerschnittstellen<br />
und -kommandos und erwarten<br />
von einem Mobilfunk-Messplatz, dass<br />
er mit diesen reduzierten Signalisierungsabläufen<br />
zurechtkommt [2].<br />
GPRS- und EGPRS-<br />
Empfängermessungen mit dem<br />
R&S CMU200<br />
Der Universal Radio Communication<br />
Tester R&S CMU200 stellt alle relevanten<br />
Empfängermessungen für GPRSund<br />
EGPRS-Mobiltelefone zur Verfügung.<br />
Der gebotene Messkomfort lässt kaum<br />
Wünsche offen. Bei der BLER-Messung<br />
z.B. gibt er diese nicht nur als Gesamt-<br />
BLER über alle verwendeten Zeitschlitze<br />
aus, sondern ermittelt die BLER zusätzlich<br />
noch für jeden einzelnen Zeitschlitz<br />
getrennt. Ebenso ermittelt er dabei die<br />
erzielbare Gesamt-Datenübertragungsrate<br />
(BILD 6). Beim Testmodus A, der<br />
eigentlich nur für Sendertests gedacht<br />
ist, kann der R&S CMU200 auch noch<br />
die USF-BLER ermitteln. Dies ist besonders<br />
für GPRS-Telefone interessant, die<br />
nur den Testmodus A unterstützen. Im<br />
Testmodus B ermittelt der R&S CMU200<br />
Hinweis zu den Bildern:<br />
Die Frames mit den Zeitschlitzen 0…7 sind RLC-Block-<br />
Frames und nicht zu verwechseln mit dem GSM-Frame-<br />
Raster, d.h. zur Übertragung eines RLC-Datenblocks werden<br />
mehrere GSM-Frames, sprich mehrere Sende-Burst auf dem<br />
zugeordneten Zeitschlitz benötigt.<br />
BILD 1<br />
Paket-Datenübertragung mit Dynamic Allocation. Beim<br />
Verbindungsaufbau wird mit dem Telefon vereinbart, auf<br />
welchen Zeitschlitzen es prinzipiell senden darf und welches<br />
USF-Flag für das Telefon gültig ist. Dabei können mehreren<br />
Telefonen die gleichen Zeitschlitze mit verschiedenen USF-<br />
Flags (z.B. Telefon 1, 2 und 5) oder gleiche USF-Flags mit<br />
unterschiedlichen Zeitschlitzen zugeordnet werden (z.B.<br />
Telefon 3 und 4). Im Bild sind die von der Basisstation im<br />
Downlink gesendeten unterschiedlichen USF-Flags farblich<br />
markiert. Das Telefon empfängt die unterschiedlichen USF-<br />
Flags und immer wenn es sein gültiges USF-Flag erkennt und<br />
der zugehörige Uplink-Zeitschlitz dem Telefon zugeordnet ist,<br />
wird es ein Datenpaket absenden.<br />
BILD 2<br />
Paket-Datenübertragung mit Extended Dynamic Allocation.<br />
Sie funktioniert im Prinzip genauso wie die Dynamic Allocation.<br />
Der Unterschied ist lediglich, dass das erste empfangene<br />
gültige USF-Flag für alle folgenden zugewiesenen Uplink-Zeitschlitze<br />
innerhalb eines RLC-Block-Frame gilt.<br />
BILD 3<br />
USF-BLER: Empfängt ein Mobiltelefon ein USF-Flag fehlerhaft,<br />
so wird es nicht im zugehörigen Uplink-RLC-Rahmen senden.<br />
Das Verhältnis aus fehlerhaft empfangenen USF-Flags und<br />
gesendeten USF-Flags wird als USF-BLER bezeichnet. Das<br />
Mobiltelefon könnte aber auch ein USF-Flag, das ihm nicht<br />
zugewiesen ist, fälschlich als sein eigenes USF decodieren.<br />
In diesem Fall würde das Mobiltelefon auf einem falschen<br />
Zeitschlitz senden. Die zugehörige Messung wird oft als<br />
Negativ-USF-BLER bezeichnet.<br />
BILD 4<br />
Beim symmetrischen EGPRS Switched Radio Block Loopback<br />
Mode wird jeder vom Mobiltelefon empfangene Datenblock<br />
(ohne Kanalcodierung) wieder eins zu eins zum Messgerät<br />
zurückgesendet.<br />
BILD 5<br />
Beim unsymmetrischen EGPRS Switched Radio Block Loopback<br />
Mode kann das Mobiltelefon dreimal soviele Datenbits<br />
empfangen, wie es in der gleichen Zeit wieder zurücksenden<br />
kann. Deshalb darf hier das Messgerät nur in jedem dritten<br />
RLC-Block-Frame einen gültigen Datenblock zum Mobiltelefon<br />
senden. Dieser Datenblock wird dann vom Telefon in<br />
drei aufeinanderfolgenden RLC-Block-Frames zum Messgerät<br />
zurückgesendet.<br />
22<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
DL-Signal von Basisstation<br />
RLC-Block-Frame<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
UL-Signal zur Basisstation<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
Telefon 1: UL-Zeitschlitze:<br />
USF:<br />
Telefon 2: UL-Zeitschlitze:<br />
USF:<br />
Telefon 3: UL-Zeitschlitze:<br />
USF:<br />
Telefon 4: UL-Zeitschlitze:<br />
USF:<br />
Telefon 5: UL-Zeitschlitze:<br />
USF:<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
DL-Signal von Basisstation<br />
RLC-Block-Frame<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
UL-Signal zur Basisstation<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
Telefon:<br />
UL-Zeitschlitze:<br />
USF:<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
DL-Signal von Basisstation<br />
RLC-Block-Frame<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
UL-Signal zur Basisstation<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
Telefon:<br />
UL-Zeitschlitze:<br />
USF:<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
8PSK-DL von Basisstation<br />
RLC-Block-Frame<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
8PSK-UL zur Basisstation<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
8PSK-DL von Basisstation<br />
RLC-Block-Frame<br />
DL-Block 1<br />
DL-Block 2<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
GMSK-UL zur Basisstation<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7<br />
DL-Block 1<br />
Teil 1<br />
DL-Block 1<br />
Teil 2<br />
DL-Block 1<br />
Teil 3<br />
DL-Block 2<br />
Teil 1<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
23<br />
Heft 176 (2002/IV)
• Multi-protocol support<br />
• Extremely high speed testing<br />
• Highly accurate measurements<br />
• Modular future-proof design<br />
• Comprehensive spectrum analyzer<br />
• Easy migration to 3rd generation technologies<br />
MOBILFUNK<br />
Funkmessplätze<br />
außer der Bitfehlerrate BER auch noch<br />
die USF-BLER und die D(Data)BLER<br />
(BILD 7). Die DBLER ist eine rechnerisch<br />
ermittelte Blockfehlerrate, die der<br />
tatsächlichen BLER sehr nahe kommt<br />
[1]. Die DBLER kann auch dann ermittelt<br />
werden, wenn das Handy im Testmodus<br />
B bei einem fehlerhaft empfangenen<br />
Datenblock nur einen Dummy-RLC-<br />
Block zurücksendet. Für geringe Testzeiten<br />
unterstützt der Messplatz die Testmodi<br />
A und B für GPRS auch mit reduziertem<br />
Signalisierungsablauf.<br />
Der R&S CMU200 ist auch der erste<br />
Mobilfunkmessplatz, der für EGPRS die<br />
Testmodi A, B und den EGPRS-Testmodus<br />
im reduzierten Signalisierungsablauf<br />
unterstützt. Er beherrscht im EGPRS-<br />
Testmodus sowohl den symmetrischen<br />
Betriebsfall (8PSK im Up- und Downlink)<br />
als auch den unsymmetrischen<br />
(8PSK-Downlink und GMSK-Uplink).<br />
Auch die EGPRS-BLER-Messung funktioniert<br />
bereits im <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>-Entwicklungslabor<br />
und wird in Kürze verfügbar<br />
sein.<br />
Fazit<br />
Der R&S CMU200 hat in der Vergangenheit<br />
durch sein innovatives Hard- und<br />
Software-Konzept seine Spitzenposition<br />
in der Mobilfunkmesstechnik nicht nur<br />
gehalten, sondern noch weiter ausgebaut.<br />
Vor allem in der Zukunftstechnologie<br />
EGPRS sind die Sender- und Empfänger-Messfunktionalitäten<br />
dieses Messplatzes<br />
konkurrenzlos, weshalb er inzwischen<br />
zu einem unverzichtbaren Messgerät<br />
in den Entwicklungslabors der<br />
EGPRS-Mobiltelefonhersteller geworden<br />
ist.<br />
Rudolf Schindlmeier<br />
Weitere Informationen und Datenblatt unter<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
(Suchbegriff CMU200)<br />
Universal Radio Communication Tester CMU200<br />
THE tester for current and future mobile radio networks<br />
LITERATUR<br />
[1] Universal Radio Communication Tester<br />
R&S CMU200 – Multislot-Messungen<br />
an HSCSD- und GPRS-Mobiltelefonen.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2001)<br />
Nr. 172, S. 15–17.<br />
[2] Universal Radio Communication Tester<br />
R&S CMU200 – Beschleunigter Test von<br />
GSM-Handys ohne Signalisierung. Neues<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2000) Nr. 168,<br />
S. 16–17.<br />
BILD 6 Der R&S CMU200 zeigt bei der BLER-Messung nicht nur die<br />
Gesamt-BLER an, sondern ermittelt auch noch die BLER für jeden einzelnen<br />
Zeitschlitz getrennt. Dies ist insofern von Vorteil, als der Messplatz<br />
auch in der Lage ist, auf jedem Zeitschlitz einen anderen HF-Pegel<br />
zu senden und man damit einen schnellen Überblick über die Empfängerempfindlichkeit<br />
des Mobiltelefons bekommt. Zusätzlich ermittelt der<br />
R&S CMU200 auch noch die erreichte Datenübertragungsrate.<br />
BILD 7 Für die Mobiltelefon-Fertigung ist die BER-Messung von Vorteil.<br />
Der R&S CMU200 ermittelt bei dieser Messung außer der eigentlichen<br />
BER auch noch die USF-BLER und die DBLER.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
24<br />
Heft 176 (2002/IV)
Universal Radio Communication Tester R&S CMU200<br />
Sprachcoder für Audiomessungen<br />
bei CDMA2000<br />
Das entscheidende Qualitätsmerkmal<br />
eines Mobiltelefons sind seine akustischen<br />
Eigenschaften. Für das Überprüfen<br />
des Audiosignals mit einem<br />
Funkmessplatz muss dieser mit einem<br />
Sprachcoder ausgerüstet sein. Für die<br />
Mobilfunkstandards cdmaOne und<br />
CDMA2000 war aufgrund der hohen<br />
Komplexität bislang kein Sprachcoder<br />
in einem Messplatz verfügbar,<br />
die Überprüfung des Audio teils von<br />
CDMA-Mobiltelefonen erfolgte<br />
meist im analogen Standard AMPS.<br />
Mit dem neuen Sprachcoder ist der<br />
R&S CMU200 der erste Mobilfunkmessplatz,<br />
der Audiotests an CDMA-<br />
Mobilfunkgeräten vornehmen kann.<br />
Marktlücke geschlossen<br />
Funkmessplätze für Mobiltelefone digitaler<br />
Standards überprüfen in erster<br />
Linie deren HF-Parameter, beispielsweise<br />
die Waveform Quality (Rho-Faktor)<br />
und den Frequenzfehler. Für die akustische<br />
Qualität eines Handys aber ist<br />
das Audiosignal entscheidend. Sie zu<br />
verifizieren erfordert im Funkmessplatz<br />
einen Sprachcoder, der die vom Mikrofon<br />
im Handy aufgenommenen analogen<br />
Signale in digitale Signale umwandelt,<br />
die anschließend nach der Kanalcodierung<br />
übertragen werden, sowie<br />
einen Sprachdecoder, der die aus Empfangsrichtung<br />
kommenden digitalen Signale<br />
wieder in Audio signale umwandelt.<br />
Während Sprachcoder für GSM<br />
und TDMA (TIA/EIA-IS-136) bereits seit<br />
längerer Zeit für Mobilfunktester auf<br />
dem Markt verfügbar sind, war dies für<br />
cdmaOne (TIA/EIA-95) und CDMA2000<br />
(TIA/EIA-IS-2000) noch nicht der Fall.<br />
Hier schließt der R&S CMU200 nun eine<br />
wichtige Marktlücke.<br />
Der R&S CMU200 unterstützt derzeit<br />
den 8k Speech Coder (TIA/EIA/<br />
IS-96-B) sowie den 8k Enhanced Speech<br />
Coder (TIA/EIA/IS-127, Enhanced Variable<br />
Rate Codec EVRC), also die Service-Optionen<br />
1 und 3. Der 13k Speech<br />
Coder (TIA/EIA /IS-733), d.h. die Service-<br />
Option 17, wird in Kürze ebenfalls verfügbar<br />
sein.<br />
Weitere Informationen und Datenblatt unter<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
(Suchbegriff CMU200)<br />
LITERATUR<br />
[*] Audio Analyzer R&S UPL – Messen der<br />
akustischen Eigenschaften von Mobiltelefonen<br />
der 3. Generation. Neues von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2002) Nr. 173, S. 15–17.<br />
Sprachcodierung: die Methoden<br />
Menschliche Sprache lässt sich durch<br />
ein sogenanntes Source-Filter-Modell<br />
beschreiben, bei dem man davon ausgeht,<br />
dass Sprache durch die Anregung<br />
eines zeitvariablen Filters mit bestimmten<br />
Signalen entsteht. Stimmhafte Laute<br />
(Vokale) lassen sich durch einen periodischen<br />
Impulszug, stimmlose Laute<br />
(Konsonanten) durch Rauschen modellieren.<br />
Das zeitvariable Filter enthält normalerweise<br />
ein Formant-Synthese-Filter bzw.<br />
LPC-(Linear Predictive Coding)Synthese-<br />
Filter und ein Pitch-Synthese-Filter.<br />
Bei der Sprachcodierung gibt es zwei<br />
grundsätzliche Methoden, die „Analysis<br />
and Synthesis“ (AaS) und die „Analysis<br />
by Synthesis“ (AbS). Bei der AaS-<br />
Methode sind Analyse und Synthese<br />
voneinander getrennt. Der Encoder<br />
extrahiert einen Parametersatz, der dem<br />
Source-Filter Modell entspricht, und<br />
überträgt ihn zum Decoder. Dieser rekonstruiert<br />
aus den empfangenen Parametern<br />
die Sprache.<br />
Ein besserer Ansatz ist die AbS-Methode,<br />
für die im Encoder ein lokaler Synthesizer<br />
vorhanden ist. Mit einer Trial-and-Error-<br />
Prozedur werden die optimalen Parameter<br />
bestimmt. Diese Methode ergibt<br />
auch bei niedrigen Datenraten eine gute<br />
Sprachqualität. Eine Variante, die auf<br />
dieser Methode basiert, ist der CELP-<br />
Algorithmus (Code Excited Linear Predictive).<br />
Eine Besonderheit des QCELP-Algorithmus<br />
(Qualcomm CELP) ist, dass er die<br />
Datenrate abhängig von Signalenergie,<br />
Hintergrundrauschen und Sprachcharakteristik<br />
dynamisch anpasst. Damit lässt<br />
sich die durchschnittliche Datenrate signifikant<br />
senken, ohne die Sprachqualität<br />
zu beeinflussen.<br />
25<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
MOBILFUNK<br />
Funkmessplätze<br />
128<br />
Rate<br />
1<br />
Original speech signal (20 ms frame with<br />
160 samples, each sample with 14 bits)<br />
Data rate<br />
determination<br />
Rate<br />
1/2<br />
Pseudorandom<br />
vector<br />
generator<br />
RSeed*<br />
Random seed<br />
128<br />
Excitation<br />
codebook<br />
Rate<br />
1/4<br />
I* (Index)<br />
Input packet type<br />
and packet data<br />
Highpass filter /<br />
Hamming window<br />
Rate<br />
1/8<br />
Rate 1<br />
1/8 or 1/4<br />
Rate 1<br />
or 1/2<br />
G* (gain)<br />
Gs* (gain sign)<br />
Data<br />
unpacking<br />
LPC (Formant)<br />
analysis (20 ms frame<br />
with 160 samples)<br />
LPC coeffs<br />
Closed loop pitch search<br />
(5 ms subframe<br />
with 40 samples)<br />
Excitation codebook<br />
search (1.25 ms subframe<br />
with 10 samples)<br />
Pitch<br />
synthesis<br />
filter<br />
1/P(z)<br />
Important features:<br />
• Encoder output data rate = 266 bits/20 ms = 13,3 kbit/s<br />
• Compression rate = 160×14 bits/266 bits = 8,42<br />
LPC coeffs<br />
Vector quantization<br />
Interpolating LSP freqs<br />
for pitch/codebook<br />
search subframes<br />
LSP freqs → LPC coeffs<br />
Codebook gain G* (3 or 4 bits)<br />
Codebook gain sign Gs* (1 bit)<br />
Codebook index I* (7 bits)<br />
or random seed RSeed* (4 bits)<br />
b* (pitch gain)<br />
L* (pitch lag)<br />
Pitch<br />
pre-filter<br />
1/P'(z)<br />
LSPVs<br />
b'* & L*<br />
Gain<br />
control<br />
LSP freqs → LPC coeffs<br />
Interpolating LSP freqs<br />
for pitch/codebook<br />
search subframes<br />
Vector unquantization<br />
LPC coeffs → LSP freqs<br />
LSPVs (32 bits)<br />
Pitch gain b* (3 bits)<br />
Pitch lag L* (8 bits)<br />
LSPs<br />
Vector quantization<br />
Data packing<br />
Transmission packet data<br />
(264 bits + 2 reserved bits)<br />
BILD 1 Codierungsprozess mit LPC(Formant)-Analyse, Bestimmung der Datenrate, Pitch-Suche<br />
und Codebook-Suche am Beispiel des 13k Speech Coders.<br />
Formant (LPC)<br />
synthesis<br />
filter<br />
1/A(z)<br />
LPC coeffs<br />
Adaptive<br />
postfilter<br />
APF(z)<br />
Gain<br />
control<br />
Output<br />
synthesized<br />
speech<br />
BILD 2 Erzeugung des synthetisierten Sprachsignals durch Filterung des Codebook-Vektors mit<br />
dem Pitch-Synthese-Filter und dem Formant-Synthese-Filter.<br />
Sprachcodierung: der Ablauf<br />
Die Codierung geschieht grob in vier<br />
Schritten (BILD 1):<br />
◆ LPC-(Formant)-Analyse<br />
◆ Bestimmung der Datenrate<br />
◆ Pitch-Suche (auch als Long-Term-Predictor<br />
(LTP) bezeichnet) und<br />
◆ Codebook-Suche<br />
Im ersten Schritt erfolgt die LPC-Analyse<br />
mit dem Ziel, die optimalen Filterkoeffizienten<br />
zu finden. Ein Formant ist eine<br />
Resonanzfrequenz des menschlichen<br />
Vokaltraktes, erkennbar an einer Spitze<br />
im Kurzzeitspektrum. Jeder Frame des<br />
Eingangssignals (das in 20-ms-Frames<br />
unterteilt ist) durchläuft zuerst ein Hochpass-<br />
und ein Hamming-Fenster-Filter.<br />
Im zweiten Schritt wird für jeden Frame<br />
die Datenrate bestimmt. Hintergrundrauschen<br />
und Pausen werden mit 1/8-Rate,<br />
stimmlose Laute mit 1/4-Rate, stationäre,<br />
periodische und gut modellierte<br />
Frames mit 1/2-Rate, Frames mit Sprach-<br />
Übergängen, nicht periodische Frames<br />
und schlechter modellierbare Frames mit<br />
voller Rate übertragen.<br />
Der dritte Schritt ist die Pitch-Suche.<br />
Ein Pitch ist die Grundfrequenz periodischer<br />
Signalanteile in der menschlichen<br />
Stimme. Die Pitch-Suche wird auf Sub-<br />
Frame-Basis durchgeführt.<br />
Mit Hilfe der so bestimmten Parameter<br />
wird nun in der letzten Stufe aus<br />
einem sogenannten Codebook der<br />
Vektor ausgewählt, der das Eingangssignal<br />
am besten beschreibt und damit den<br />
gewichteten Fehler zwischen Eingangsund<br />
synthetisiertem Signal minimiert.<br />
Nach der Übertragung dieser Parameter<br />
(LPC-Filter- und Pitch-Filter-Koeffizienten,<br />
Codebook-Vektor) entsteht das synthetisierte<br />
Sprachsignal durch Filtern des<br />
Codebook-Vektors mit dem Pitch-Synthese-Filter<br />
und dem Formant-Synthese-<br />
Filter (BILD 2).<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
26<br />
Heft 176 (2002/IV)
Mit dem R&S CMU200 alles im<br />
Griff<br />
Alle relevanten Parameter zum Aufbau<br />
einer Sprachverbindung können im<br />
R&S CMU200 übersichtlich konfiguriert<br />
werden (BILD 3), insbesondere die Service-Option<br />
und die damit verbundenen<br />
Radio Configurations (RC).<br />
Mit dem neuen Sprachcoder bieten<br />
sich vielfältige Applikationen. So lässt<br />
sich z.B. mit dem R&S CMU200-internen<br />
Audiosignalgenerator bei entsprechendem<br />
Setup sowohl für den Forward<br />
Link (Basisstation zum Mobiltelefon) als<br />
auch für den Reverse Link (Mobiltelefon<br />
zur Basisstation) ein Testsignal erzeugen<br />
und das resultierende Audiosignal mit<br />
dem NF-Analysator auswerten (BILD 4).<br />
Allerdings sind CDMA-Sprachcoder nicht<br />
optimal geeignet zur Übertragung einzelner<br />
Audiotöne. Besser sind hier komplexere<br />
Signale, die ein Sprachsignal simulieren.<br />
Für diesen Zweck kann beispielsweise<br />
der Audio Analyzer R&S UPL [*]<br />
an den R&S CMU200 angeschlossen<br />
werden.<br />
BILD 3 Übersichtliche Konfiguration aller relevanter Basistations-, Netzwerk- und Verbindungsparameter<br />
im R&S CMU200.<br />
Mit dem neuen Sprachcoder bietet sich<br />
auch die Möglichkeit, Datenübertragungsapplikationen<br />
zu testen, die mit<br />
einem analogen Modem arbeiten. Dies<br />
ist eine häufige Anwendung, beispielsweise<br />
im Automobilbereich zur Realisierung<br />
von Notrufsystemen.<br />
Thomas Rösner; Peter Sterly<br />
Front panel<br />
AF OUT<br />
BNC<br />
AF IN<br />
BNC<br />
Analog audio<br />
R&S CMU-B41<br />
AF<br />
Generator<br />
AF<br />
Analyzer<br />
20 dB<br />
Analog audio<br />
CDMA2000/cdmaOne<br />
signalling option R&S CMU-B83<br />
Speech<br />
coder<br />
Speech<br />
decoder<br />
Base<br />
Band<br />
R&S CMU200<br />
RF<br />
Transceiver<br />
RF<br />
Front<br />
end<br />
RF3 Output<br />
RF2 or RF1<br />
RF4 Input<br />
Analog audio<br />
Speech coder/decoder<br />
option R&S CMU-B85 for CDMA<br />
AF Ouput<br />
RF Link<br />
Mobile under test<br />
Audio<br />
loudspeaker<br />
Speech<br />
decoder<br />
Channel<br />
decoder<br />
Rake<br />
receiver<br />
RF low noise<br />
amplifier<br />
27<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)<br />
BILD 4 Das Blockschaltbild zeigt die vielfältigen Testmöglichkeiten mit dem Speech Coder<br />
R&S CMU-B85 in Verbindung mit einem externen Audioanalysator (z. B. dem R&S UPL) oder mit der<br />
internen Audio-Option R&S CMU-B41.
Das Kompendium enthält mehrere<br />
DVDs mit professio nellen Testbildern<br />
und Testdatenströmen für Audio-, Video-<br />
Kompendium Professional Test DVDs<br />
Video- und Audio-Testsignale für den<br />
professionellen Einsatz<br />
und EMV-Anwendungen rund um DVD-<br />
Player. Dazu gehören Messungen von<br />
Bild- und Audioqualität, Fehlerkorrektur,<br />
Zuverlässigkeits- und Lasertests<br />
sowie Testbilder für die subjektive<br />
Beurteilung. Mit Audio- und Videoanalysatoren<br />
sowie EMV-Testsystemen<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> ermöglichen die<br />
DVDs u.a. auch vollautomatische Qualitätsanalysen<br />
von DVD-Geräten.<br />
Testsignale höchster Qualität<br />
Die Aussagekraft vieler Messungen<br />
wird maßgeblich von Umfang und Qualität<br />
der Testsignale beeinflusst. In<br />
diesem Sinne ist das DVD-Kompendium<br />
– ein gemeinsames Produkt der Firmen<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> und BUROSCH – eine<br />
einzigartige Zusammenstellung verschiedenster<br />
Video- und Audio-Testsignale für<br />
den professionellen Einsatz, u.a. für:<br />
◆ Entwicklungsbegleitende Tests an<br />
Video- und Audio-Playern<br />
◆ Objektive messtechnische Beurteilung<br />
der Signale von DVD-Video- und DVD-<br />
Audio-Geräten, z.B. mit Video- und<br />
Bildanalysatoren von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
◆ Subjektive Qualitätstests von Videound<br />
Audiogeräten<br />
◆ Typprüfungen gemäß internationaler<br />
Standards, u.a. mit dem Testsystem<br />
R&S TS9980 zur Messung der Störfestigkeit<br />
von Hörfunk- und TV-Empfängern,<br />
Satelliten- und DVB-Empfängern<br />
Besonderes Augenmerk wurde auf hochwertige,<br />
digital generierte Testsequenzen<br />
gelegt. Diese Testsequenzen unterstützen<br />
durch die Auswahl geeigneter<br />
Bildstrukturen bzw. Audiofrequenzen die<br />
Durchführung normgerechter Messungen<br />
in höchster Qualität, aber auch die<br />
subjektive Beurteilungen von Audio- und<br />
Videogeräten im weitesten Sinne.<br />
Das Kompendium ist thematisch in drei<br />
Alben aufgeteilt. Das erste enthält über<br />
150 verschiedene Testbilder, Video- und<br />
28<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
DIGITAL AUDIO<br />
OUTPUT<br />
UNBAL OPTICAL<br />
BAL<br />
INPUT<br />
UNBAL OPTICAL<br />
BAL<br />
POWER<br />
AUDIO ANAL YZER DC ... 110 kHz UPL<br />
CONTROL<br />
STOP OFF REM<br />
START SINGLE CONT H COPY SYSTEM OUTPUT LOCAL<br />
DATA / PANEL EDIT CURSOR / VARIATION<br />
GEN ANLR FILTER SELECT<br />
HELP<br />
7 8 9<br />
STATUS FILE BACKSP<br />
4 5 6<br />
DISPLAY GRAPH<br />
CANCEL<br />
1 2 3<br />
PgUp<br />
OPTIONS SHOW I/O<br />
ENTER<br />
0 . +/-<br />
PgDn<br />
GEN<br />
OVLD<br />
ANALOG<br />
GENERATOR R<br />
ANALYZER<br />
1 2 1 2<br />
110 V RMS / 160<br />
VPK<br />
CATI<br />
AUDIO SWITCHER UPZ<br />
ON<br />
A B 1<br />
2 3 4 5 6 7 8<br />
ALLGEMEINE MESSTECHNIK<br />
Testsignale<br />
Audiosequenzen auf einer DVD Video<br />
für die Auswertung der Bildqualität, u.a.<br />
auch für Störfestigkeitsmessungen. Das<br />
zweite Album enthält eine DVD Video<br />
und eine DVD Audio mit Stereo- und<br />
Mehrkanal-Testsequenzen für die Beurteilung<br />
von Audiosignalen. Das dritte<br />
Album beinhaltet zwei DVDs mit Datenströmen<br />
zur Messung der Zuverlässigkeit<br />
von Systemen mit DVD-Komponenten.<br />
Dazu gehört der Test der automatischen<br />
Fehlerkorrektur und der Dauertest<br />
von DVD-Geräten.<br />
sich ohne langwierige Umschaltungen<br />
am DVD-Player in wenigen Sekunden die<br />
unterschiedlichsten Messungen durchführen<br />
lassen (siehe Testbild Codec 43<br />
im Kasten auf Seite 31). Damit können<br />
auch bei kurzen Fertigungszyklen die<br />
Video- und Audioausgänge umfassend<br />
Video- und Audio-Testsignale<br />
auf DVD<br />
DVD 1<br />
Messen der Signal- und<br />
Bildqualität<br />
Automatische Bildqualitätsmessungen<br />
DVD-Player weisen mitunter eine hohe<br />
Vielfalt an Videoausgängen auf. So<br />
bieten viele Abspielgeräte neben FBAS-<br />
Signalen in PAL oder NTSC auch Komponenten-Signale<br />
in RGB und YCbCr sowie<br />
ein S-Videosignal in YC. Dazu kommt die<br />
Möglichkeit, die Videosignale mit 525<br />
oder 625 Zeilen sowie in den Bildformaten<br />
4:3 oder 16:9 auszugeben. Bei<br />
dieser Vielfalt ist eine zuverlässige Qualitätsbestimmung<br />
nur mit professioneller<br />
Videomesstechnik, z.B. mit den Videoanalysatoren<br />
R&S VSA und R&S UAF von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>, möglich (BILD 1). Die<br />
Test-DVD 1 enthält alle dafür erforderlichen<br />
Signale mit normgerechten Pegeln<br />
und Timings. Hier eine Übersicht der<br />
wichtigsten Messungen:<br />
◆ Pegel<br />
◆ Lineare und nichtlineare Verzerrungen<br />
◆ Laufzeiten Chrominanz/Luminanz<br />
◆ Relative Pegel und Laufzeiten der<br />
Komponenten zueinander<br />
◆ Störabstand<br />
◆ Timing<br />
FBAS<br />
BILD 1<br />
Konfiguration für den automatischen Test von Video- und Audiodatenströmen.<br />
FBA<br />
AS-<br />
Mon<br />
nitor<br />
R<br />
Audio<br />
Analyzer<br />
R&S UPL<br />
G<br />
Video<br />
Measurement<br />
System<br />
R&S VSA<br />
B<br />
DVD-Player<br />
Player<br />
FBAS<br />
R&S TV-MON<br />
FBAS-Framegrabber<br />
für<br />
CCD-Kamera<br />
Analoge Audiosignale<br />
getestet werden. Darüber hinaus lassen<br />
sich umfangreiche Messreihen zum Vergleich<br />
unterschiedlicher Geräte deutlich<br />
beschleunigen. Zusätzliche Zeit<br />
zur Konfiguration der Videoanalysatoren<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> fällt dabei<br />
nicht an. So enthält z.B. das Codec-Test-<br />
Bildbewertungs-<br />
Software<br />
Störsignal<br />
Nutzsignal<br />
DVD Player<br />
Audio Switcher R&S UPZ<br />
EMV-Testsystem<br />
R&S TS9980<br />
MADE IN GERMANY<br />
Bei der Codierung der Signale wurde<br />
mit größter Sorgfalt sichergestellt, dass<br />
keine codierbedingten Artefakte die<br />
Qualität der Messungen beeinträchtigen.<br />
Zudem sind die wichtigsten Signale<br />
in Testbildern so zusammengefasst, dass<br />
Lichtwellenleiter-<br />
Schnittstelle<br />
IEC-Bus<br />
BILD 2 Konfiguration des EMV-Testsystems R&S TS9980 mit Option R&S TV-MON für die automatische<br />
Bildbewertung im Rahmen von Störfestigkeitsmessungen.<br />
29<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
ALLGEMEINE MESSTECHNIK<br />
Testsignale<br />
bild außer den wichtigsten Testsignalen<br />
auch Bewegtelemente, die sofort erkennen<br />
lassen, ob der DVD-Player für die<br />
Wiedergabe mit dem richtigen TV-Standard<br />
konfiguriert wurde, oder ob es bei<br />
der Decodierung zu Störungen kommt.<br />
Zudem ist das Testbild mit der 30 s dauernden<br />
Tonsequenz nach CCITT 0.33<br />
unterlegt, damit in einem Messzyklus<br />
auch eine Reihe wichtiger Audiomessungen<br />
durchgeführt werden können.<br />
Die meisten Videosequenzen enthalten<br />
zusätzliche Audiosignale, angefangen<br />
bei 997 Hz Referenzfrequenz, rosa Rauschen<br />
bis hin zu AC-3-Testsignalen zur<br />
vollständigen und gleichzeitigen Beurteilung<br />
der Audio- und Video-Datenströme.<br />
Störfestigkeitsmessungen mit<br />
automatischer Bildbewertung<br />
Die DVD Video (DVD 1) enthält ein spezielles<br />
Menü zur Unterstützung von EMV-<br />
Messungen wie die Störfestigkeitsmessungen<br />
mit dem Testsystem R&S TS9980<br />
(BILD 2). Die Option R&S TV-MON<br />
ermöglicht bei Geräten ohne Monitor die<br />
direkte Auswertung des FBAS-Signals<br />
zum Erkennen von analogen und digitalen<br />
Bildstörungen, wie Moiré, Bildkontrast,<br />
Ausfall der Synchronisation oder<br />
Blocking. Die Testsequenz zur objektiven<br />
und automatischen Bildbewertung<br />
basiert auf dem Farbbalkentestbild<br />
entsprechend ITU-R BT.801-1 mit<br />
einem zusätzlichen Bewegtelement für<br />
das Erkennen von Unterbrechungen des<br />
Datenstroms.<br />
Subjektive Bewertung der Bildqualität<br />
In Ergänzung zur automatischen Auswertung<br />
von Testdatenströmen ermöglichen<br />
die Testbilder selbstverständlich<br />
auch die subjektive Qualitätsbeurteilung.<br />
Eine Vielzahl von Video-Sequenzen unterstützen<br />
die visuelle Qualitätsbewertung.<br />
Dazu zählen unter anderem:<br />
◆ Sequenzen mit Pendeln oder rotierenden<br />
Elementen zur Beurteilung von<br />
Nachzieheffekten bei Monitoren, TFT-<br />
Displays, Plasmaröhren und Projektoren<br />
im Vergleich zu traditionellen<br />
Fernsehbildröhren<br />
◆ Spezielle Video-Testdatenströme wie<br />
z.B. die Zonenplatte, welche die visuelle<br />
Beurteilung von Skalierungsartefakten<br />
unterstützen<br />
◆ Personenporträts vor unterschiedlichen<br />
Hintergründen zur Beurteilung<br />
der Wiedergabe von Hautfarbe und<br />
Kontrast<br />
◆ Videoströme von Landschaften, z.B.<br />
eines Waldes, für das Überprüfen der<br />
Leistung des MPEG-Decoders<br />
Die Videotestsequenzen stehen jeweils<br />
für PAL- und NTSC-Systeme sowie in den<br />
Bildformaten 4:3 und 16:9 bereit.<br />
DVD 2/3<br />
Automatische<br />
Messungen von Audiosignalen<br />
Entsprechend den unterschiedlichen<br />
DVD-Standards sind die Audiotestdatenströme<br />
auf je einer DVD Video<br />
und DVD Audio vorhanden (DVD 2/3).<br />
Sie ermöglichen beispielsweise das verlustfreie<br />
Speichern der Audiosignale<br />
auf einer DVD Audio mit 192 kHz/24 bit<br />
Stereo und 48 kHz/24 bit 5.1 Mehrkanalton<br />
sowie das Generieren der gleichen<br />
Testsignale für DVD Video mit z.B.<br />
96 kHz/24 bit Stereo, 48 kHz/16 bit<br />
Stereo sowie Dolby Digital und DTS 5.1.<br />
Die auf den beiden DVDs enthaltenen<br />
Audiosignale ermöglichen unter anderem<br />
das exakte Messen von Mehrkanal-Frequenzgängen<br />
sowie das präzise<br />
Ermitteln von Rauschabständen und<br />
Verzerrungen. Daneben erlauben viele<br />
Sequenzen das Ansteuern einzelner<br />
Kanäle, um beispielsweise die im Decoder<br />
eingestellten Lautsprecher-Parameter<br />
oder Downmix-Funktionen zu überprüfen.<br />
Es sind sowohl linear PCM-codierte Testsignale<br />
in verschiedenen Abtastraten als<br />
auch codierte Audiosignale (Dolby Digital,<br />
DTS) vorhanden. Damit können sämtliche<br />
Audiomessungen wie Frequenzgang,<br />
Klirrfaktor, Signal/Stör-Abstand,<br />
Linearität, Übersprechen usw., geprüft<br />
werden. Für eine Vielzahl dieser Messungen<br />
stehen Setups oder Makros für automatische<br />
Messabläufe mit dem Audio<br />
Analyzer R&S UPL zur Verfügung.<br />
DVD 4<br />
Messungen der Fehlerkorrektur<br />
Eine speziell präparierte DVD Video<br />
(DVD 4) dient zum Test der Laser-Eigenschaften<br />
und der damit verbundenen<br />
Fehlerkorrektur. Die stetige Vergrößerung<br />
des Fehlers ermöglicht die genaue<br />
Ermittlung der Korrekturparameter. Die<br />
Auswertung kann visuell erfolgen.<br />
Wenn Messreihen über eine Vielzahl<br />
von Geräten durchzuführen sind, bietet<br />
sich der Einsatz des Bildqualitätsanalysators<br />
R&S DVQ an, der über einen RGB-<br />
SDI-Wandler angeschlossen wird. Er protokolliert<br />
automatisch, wann die ersten<br />
Bildfehler aufgetreten sind, so dass das<br />
ständige Beobachten des Bildschirms<br />
nicht erforderlich ist.<br />
DVD 5<br />
Zuverlässigkeitstests<br />
Neben Bedienfreundlichkeit und Bildund<br />
Tonqualität ist die Langzeitzuverlässigkeit<br />
von DVD-Playern die wichtigste<br />
Vorraussetzung für den zufriedenstellenden<br />
Einsatz. Das visuelle Beobachten<br />
von Videosequenzen in der Qualitätssicherung<br />
trägt bestenfalls den Charakter<br />
von Stichprobenerhebungen, eine<br />
lückenlose Auswertung über mehrere<br />
Stunden ist damit nicht möglich. Die<br />
DVD Video (DVD 5) enthält ein Dauertestsignal,<br />
welches das automatische<br />
Erfassen von Störungen (z.B. von picture<br />
freeze oder picture loss) mit dem Bildqualitätsanalysator<br />
R&S DVQ ermöglicht.<br />
Damit sind Dauertests realisierbar, die<br />
30<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
es erlauben – z.B. kombiniert mit dem<br />
Durchfahren von Temperaturzyklen –,<br />
DVD-Player bis in den Grenzbereich auszutesten.<br />
Beispiele für Testbilder und Videodatenströme auf den DVDs<br />
Zusammenfassung<br />
Das Kompendium „Professional Test<br />
DVDs” ist eine umfassende Zusammenstellung<br />
von Testbildern, Videodatenströmen<br />
und Audiosignalen für die professionelle<br />
Qualitätsbewertung der Audiound<br />
Videodatenströme von DVD-Geräten.<br />
Hervorzuheben ist neben der Vielzahl<br />
professioneller Testsignale die Bereitstellung<br />
einer bisher noch nicht verfügbaren<br />
Test-DVD gemäß der DVD-Audio-<br />
Norm. Der Regio nalcode 0 garantiert die<br />
Abspielbarkeit auf DVD-Systemen mit<br />
unterschiedlichsten Ländercodes.<br />
CCIR17 zur Messung von Nichtlinearitäten, Pegel- und<br />
Laufzeitfehlern.<br />
Die Zonenplatte unterstützt die visuelle Beurteilung von<br />
Skalierungsartefakten.<br />
Herausgeber des DVD-Kompendiums<br />
sind die Firmen <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> und<br />
BUROSCH mit freundlicher Unterstützung<br />
der Testschrift audiovision und der<br />
TESTfactory der Testzeitschrift Video.<br />
Gert Heuer<br />
Codec 43, Zusammenfassung unterschiedlichster Testsignale<br />
in einem Bild zur gleichzeitigen automatischen<br />
Erfassung signifikanter Parameter eines Videosignals.<br />
Farbbalken ITU-R BT.801-1 mit Bewegtelement zur automatischen<br />
Bildbewertung im Rahmen von Störfestigkeitsmessungen.<br />
Kompendium<br />
Professional Test DVDs<br />
Die Beschreibungen der einzelnen Datenströme<br />
sind über die Internet-Adresse<br />
www.testdvd.rohde-schwarz.com ab<br />
November 2002 einsehbar bzw. herunterladbar.<br />
Weiterführende Informationen sind<br />
ebenfalls über die www.professinal-dvd.de<br />
zu bekommen. Informationen zu den aufgeführten<br />
Messgeräten und Testsystemen auf<br />
der Website von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
(Suchbegriff Geräte-Kurzbezeichnung)<br />
Abbildung eines Waldes für das Überprüfen der Leistungsfähigkeit<br />
von MPEG-Decodern.<br />
Porträt vor weißem Hintergrund zur Beurteilung der<br />
Wiedergabe von Hautfarbe und Kontrast.<br />
31<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
ALLGEMEINE MESSTECHNIK<br />
Netzwerkanalysatoren<br />
Netzwerk- und Komponentenanalysator R3860 von Advantest<br />
Flexibler „Automat“ für Messungen<br />
an HF-Komponenten und Modulen<br />
In Zeiten immer kürzerer<br />
Innova tionszyklen ist es von größter<br />
Bedeutung, dass Messgeräte sich<br />
künftigen Anforderungen anpassen<br />
lassen, so wie das im neuen Netzwerk-<br />
und Komponentenanalysator R3860<br />
von Advantest (BILD 1) realisiert ist,<br />
dessen modulares Konzept beste<br />
Flexibilität und Anpassungsfähigkeit<br />
zeigt. Das Grundmodell deckt bereits<br />
einen Frequenz bereich von 300 kHz<br />
bis 8 GHz ab und ist als Zweitor-,<br />
Dreitor- oder Viertor-Messgerät<br />
BILD 1 Der Netzwerk- und Komponentenanalysator R3860 mit dem Neuntor-Testadapter R3968.<br />
43879<br />
erhältlich.<br />
Weitere Informationen und Datenblatt unter<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
(Suchbegriff R3860)<br />
R3860: Mehr als nur ein<br />
Netzwerkanalysator …<br />
Das modulare Konzept des R3860 von<br />
Advantest ermöglicht eine flexible,<br />
anwenderspezifische Konfiguration.<br />
Nachträgliche Erweiterungen sind kein<br />
Problem, zum Beispiel die Aufrüstung<br />
von drei auf vier Tore oder der spätere<br />
Einbau von Optionen.<br />
So lassen sich beispielsweise aktive<br />
Bauteile wie Verstärker mit Hilfe einer<br />
zweiten Signalquelle charakterisieren.<br />
Ebenso können Mehrtorbauteile wie<br />
Antennenschaltmodule für den Mobilfunk<br />
mit Hilfe eines Spannungsversorgungsmoduls<br />
im R3860 direkt versorgt<br />
und so in die einzelnen Schaltzustände<br />
gebracht werden. Deshalb ist der R3860<br />
mehr als nur ein Netzwerkanalysator,<br />
denn er erlaubt die komfortable Analyse<br />
von Komponenten und Modulen.<br />
Rasant: die Messgeschwindigkeit<br />
Zeit ist Geld, das gilt vor allem in der Produktion<br />
von Bauelementen. Mit einer<br />
Messgeschwindigkeit von 10 µs/Punkt<br />
ist Advantest ein bahnbrechender<br />
Schritt bei der Reduzierung von Testzeiten<br />
gelungen. Vor allem die rauscharmen<br />
Empfänger im R3860 ermöglichen<br />
die Verwendung einer größeren<br />
Auflöse bandbreite bei gleicher Messgenauigkeit<br />
und führen so zu höheren<br />
Messgeschwindigkeiten.<br />
32<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
Ausgefeilt: das Bedienkonzept<br />
Die Bedienoberfläche läuft auf einer<br />
Windows®-NT-Plattform, was die einfache<br />
Weiterverarbeitung der Messergebnisse<br />
ermöglicht. Darüber hinaus lassen<br />
sich auch Anwendungsprogramme, beispielsweise<br />
zur Messautomatisierung,<br />
durchführen.<br />
Der R3860 ist mit einem 12,1"-SVGA-TFT-<br />
Bildschirm (Touchscreen) ausgestattet,<br />
denn gerade in der Netzwerkanalyse ist<br />
eine großflächige Darstellung von Messkurven<br />
erwünscht. Der Bildschirm lässt<br />
sich aber auch in bis zu 16 Einzelbildschirme<br />
unterteilen, die jeweils unterschiedliche<br />
S-Parameter in verschiedenen<br />
Darstellungen anzeigen können.<br />
Beim Bedienkonzept wurden Kundenanregungen<br />
realisiert: Die Gerätefrontplatte<br />
kann abgenommen und dort platziert<br />
werden, wo es für die jeweilige<br />
Anwendung am günstigsten ist. Ein<br />
nicht zu unterschätzender Vorteil vor<br />
allem in der Produktion.<br />
Topaktuell: Messungen an<br />
symmetrischen Bauteilen<br />
In vielen modernen Elektronikprodukten<br />
werden zunehmend symmetrische<br />
Bauteile eingesetzt. Handys beispielsweise<br />
erreichen damit einen geringeren<br />
Stromverbrauch und somit eine längere<br />
Batterie lebensdauer. Die Charakterisierung<br />
symmetrischer Bauteile erfordert<br />
die Verwendung von Baluns, Impedanzkonvertern<br />
und Anpass-Schaltungen.<br />
All das lässt sich aber auch als Software-Simulation<br />
realisieren, wie das<br />
beim R3860 der Fall ist. Diese Methode<br />
bietet den Vorteil höherer Messgenauigkeit,<br />
Zeitersparnis und Flexibilität und<br />
stattet den Analysator mit vier besonderen<br />
Eigenschaften aus:<br />
1. Transformation von Impedanzen<br />
Anstelle von externen Impedanzkonvertern<br />
führt der R3860 Impedanzkonvertierungen<br />
rechnerisch durch und ermöglicht<br />
so eine freie Impedanzwahl jedes<br />
einzelnen Messtores. Vor allem symmetrische<br />
Messobjekte haben in der Regel<br />
eine von 50 Ω abweichende Impedanz.<br />
Trotzdem kann die Kalibrierung immer<br />
mit einem 50-Ω-Kalibriersatz durchgeführt<br />
werden.<br />
2. Simulation von Anpass-<br />
Schaltungen<br />
Der R3860 bietet die Simulation beliebiger<br />
Anpass-Schaltungen sowie die Verwendung<br />
von Dateien im Touch stone-<br />
Format, die sowohl hinzugefügt als<br />
auch herausgerechnet werden können.<br />
Dieser Vorgang wird auch als „Embedding<br />
/ Deembedding“ bezeichnet. Er ist<br />
notwendig, weil viele Messobjekte nur<br />
mit zusätzlichen Anpassschaltungen an<br />
den Netzwerkanalysator angeschlossen<br />
werden können. Damit aber deren<br />
Charakteristik nicht das Messergebnis<br />
beeinflusst, muss diese herausgerechnet<br />
werden. Erst dann erhält man die echte<br />
Charakteristik des Messobjektes.<br />
3. Simulation von Symmetrierübertragern<br />
Ein Filter mit symmetrischem Ein- und<br />
Ausgang, also ein Viertor, lässt sich wie<br />
ein normales Filter charakterisieren,<br />
wenn am Ein- und Ausgang jeweils ein<br />
Symmetrierübertrager (Balun) verwendet<br />
wird. Der R3860 simuliert Baluns<br />
und ermöglicht damit das Charakterisieren<br />
von Viertoren wie Zweitore, obwohl<br />
alle vier Tore physikalisch angeschlossen<br />
sind. Symmetrische Bauteile müssen<br />
darüber hinaus gute Symmetrieeigenschaften<br />
aufweisen, was der R3860 mit<br />
einer speziellen Symme triegrad-Messfunktion<br />
analysieren kann.<br />
4. Analyse differentieller S-Parameter<br />
(Mixed-Mode-Analyse)<br />
Ideale symmetrische Bauteile erwarten<br />
differentielle, gegenphasige Signale am<br />
Eingang und liefern auch solche am Ausgang.<br />
In der Praxis jedoch gibt es immer<br />
auch ungewollte Gleichtaktkomponenten,<br />
eine Problematik, die schon während<br />
der Entwicklung die Analyse der<br />
sogenannten differentiellen S-Parameter<br />
erforderlich macht. Diese für symmetrische<br />
Testobjekte wichtige Analyse<br />
lässt sich allerdings nicht mit externen<br />
Baluns durchführen, sondern erfordert<br />
die Simulation von Baluns im Analysator<br />
(BILD 2).<br />
Alle vier oben genannten Eigenschaften<br />
lassen sich beliebig kombinieren<br />
und bieten so eine flexible Plattform<br />
für die Analyse symmetrischer Bauteile<br />
(BILD 3). Die Messergebnisse kann man<br />
BILD 2<br />
Kombination von Software-Simulationen bei einer Viertormessung.<br />
Tor 1 Tor 1<br />
Impedanztransformation<br />
Tor 3<br />
Impedanztransformation<br />
Tor 2<br />
Impedanztransformation<br />
Tor 2<br />
Tor 4<br />
Impedanztransformation<br />
Balun Anpass-Schaltungen Messobjekt<br />
Anpass-Schaltungen Balun<br />
33<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
ALLGEMEINE MESSTECHNIK<br />
Netzwerkanalysatoren<br />
im Touchstone-Format oder als S-Parameter-Matrix<br />
zur Weiterverarbeitung in<br />
Microsoft Excel speichern.<br />
Tore: bis zu neun<br />
Die zunehmende Integration von Einzelkomponenten<br />
zu Bausteinen und<br />
Modulen verändert auch die Anforderungen<br />
an Messgeräte. Ein Frontend-<br />
Modul eines Dreiband-Handys beispielsweise<br />
erfordert eine Neuntormessung.<br />
Solche Messungen sind mit dem<br />
Neuntor-Test adapter R3968 (BILD 1) von<br />
Advantest möglich, wobei die Ansteuerung<br />
voll automatisiert über den Analysator<br />
abläuft.<br />
Fazit: zukunftssicher<br />
In Zeiten immer kürzerer Innovationszyklen<br />
muss sich auch die Messtechnik<br />
flexibel zeigen. Das modulare Konzept<br />
des Advantest-Netzwerk- und Komponentenanalysators<br />
R3860 bietet genau<br />
diese Flexibilität, um auch künftigen<br />
Mess anforderungen gerecht zu werden.<br />
Die großen Stärken des R3860 sind die<br />
Messung symmetrischer Messobjekte<br />
mit allen erforderlichen Simulationsmöglichkeiten,<br />
die Messgeschwindigkeit<br />
sowie die Mehrtormessungen mit automatischen<br />
Messroutinen.<br />
Andreas Henkel<br />
Komfortabel: Testprogramme<br />
Insbesondere bei Mehrtoren sind eine<br />
Reihe von Messungen zur vollständigen<br />
Charakterisierung des Messobjektes<br />
durchzuführen. Diese lassen sich als<br />
Messsequenz kundenspezifisch definieren<br />
und als automatisches Testprogramm<br />
ausführen. Solche äußerst komfortablen<br />
Lösungen bieten vor allem bei<br />
immer wiederkehrenden Messungen<br />
deutliche Zeitvorteile (BILD 4).<br />
BILD 3<br />
Messung eines symmetrischen Testobjektes mit Anpassschaltungen.<br />
Fehlerfrei: automatische<br />
Kalibrierkits<br />
Die Kalibrierung mehrerer Tore ist zeitaufwändig<br />
und beinhaltet die Gefahr<br />
von Kalibrierfehlern. Abhilfe schaffen<br />
da automatische Kalibrierkits, welche<br />
die einzelnen Kalibrierstandards eingebaut<br />
haben und zusätzlich eine Verifizierung<br />
der Kalibrierung durchführen. Kalibrierfehler<br />
können somit ausgeschlossen<br />
werden. Advantest bietet ein automatisches<br />
Zweitor- und ein automatisches<br />
Viertor-Kalibrierkit an, das vom Analysator<br />
gesteuert wird. Selbstverständlich<br />
können auch normale Kalibrierkits verwendet<br />
werden.<br />
BILD 4<br />
Analyse des Antennenschaltmoduls eines Handys mittels automatischem Testprogramm.<br />
34<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
ALLGEMEINE MESSTECHNIK<br />
Messverfahren<br />
Vektor-Signalgenerator R&S SMV<br />
„Golden Devices“:<br />
Königsweg oder Umweg?<br />
Der R&S SMV03 (BILD 1) ist mit<br />
seinem Frequenzbereich von 9 kHz<br />
bis 3,3 GHz, seinem präzisen Vektormodulator<br />
mit 100 MHz HF-Bandbreite,<br />
seiner großen Frequenz- und<br />
Pegelgenauigkeit, den kurzen Einstellzeiten<br />
und seiner elektronischen Eichleitung<br />
der optimale Signalgenerator<br />
für automatische Komponenten- und<br />
Modultests in der Produktion, aber<br />
auch für allgemeine Anwendungen<br />
43792/5<br />
BILD 1<br />
Modultest mit R&S SMV03, R&S AMIQ und Spektrumanalysator R&S FSP.<br />
in Forschung, Entwicklung und<br />
Service. Er bietet handfeste Vorteile<br />
im Vergleich zum Einsatz von „Golden<br />
Devices“ als Signalquelle.<br />
Weitere Informationen und Datenblätter<br />
unter www.rohde-schwarz.com<br />
(Suchbegriff SMV03 bzw. AMIQ)<br />
LITERATUR<br />
[*] Vektor-Signalgenerator R&S SMV03: Allrounder<br />
mit hervorragendem Vektormodulator.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
(2001) Nr. 172, S. 24–26.<br />
Sind „Golden Devices“ wirklich<br />
kostengünstig?<br />
Die Produktion von Massenartikeln wie<br />
Mobiltelefone oder WLAN-Module ist<br />
ohne automatische Messplätze undenkbar.<br />
Natürlich sind dafür vektormodulierbare<br />
Signalquellen erforderlich. Häufig<br />
kommen dabei sogenannte „Golden<br />
Devices“ zum Einsatz und die Messplätze<br />
werden nach BILD 2 realisiert.<br />
Diese „Golden Devices“ bestehen in<br />
der Regel aus Schaltungsteilen, die von<br />
den Modulen oder Komponenten, die<br />
gerade produziert werden, übernommen<br />
wurden. So ist beispielsweise der I/Q-<br />
Modulator einer WLAN-Baugruppe prinzipiell<br />
in der Lage, Testsignale für eben<br />
diese zu generieren. Um ein brauchbares<br />
„Golden Device“ zu erhalten, müssen<br />
üblicherweise Änderungen vorgenommen<br />
werden; aber der dazu erforderliche<br />
Aufwand hält sich meist in Grenzen.<br />
Ist also ein „Golden Device” kostengünstiger<br />
als die Anschaffung eines Signalgenerators?<br />
Auf den ersten Blick, ja. Dabei<br />
wird aber oft übersehen, dass es noch<br />
einiger zusätzlicher Einrichtungen bedarf,<br />
bis ein solches „Golden Device“ für den<br />
Einsatz in automatischen Testsystemen<br />
wirklich brauchbar ist.<br />
Da ist zunächst einmal die Anbindung an<br />
das Fernsteuersystem des Messplatzes;<br />
dazu ist eine Schnittstelle erforderlich.<br />
Weiter muss der HF-Pegel einstellbar<br />
sein; das erfordert die Beistellung eines<br />
variablen Abschwächers. Da Genauigkeit<br />
und Stabilität des vom „Golden Device”<br />
erzeugten HF-Pegels meist zu wünschen<br />
übrig lassen, kommt man auch um den<br />
Einsatz eines Leistungsmessers mit Leistungsteiler<br />
zur Ankopplung nicht herum.<br />
Um eine Pegeldrift zu vermeiden, muss<br />
der Leistungsmesser immer wieder<br />
abgefragt und der variable Abschwächer<br />
35<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
ALLGEMEINE MESSTECHNIK<br />
Messverfahren<br />
neu eingestellt werden. Das erhöht die<br />
Einstellzeiten drastisch.<br />
Steuerrechner<br />
Leistungsmesser<br />
Auswertung<br />
Fernsteuerungs-Bus<br />
Der goldene Mittelweg:<br />
Signalgenerator R&S SMV03<br />
Alle geschilderten Nachteile lassen sich<br />
durch den Einsatz eines Vektor-Signalgenerators<br />
R&S SMV03 [*] elegant vermeiden.<br />
Wie BILD 3 zeigt, entfallen damit<br />
der variable Abschwächer und der Leistungsmesser<br />
mit zugehörigem Leistungsteiler.<br />
Natürlich entfällt auch die Bedienung<br />
dieser Geräte, was zu deutlich kürzeren<br />
Einstellzeiten führt – ein Umstand,<br />
der in automatischen Testsystemen<br />
von großer Bedeutung ist. So benötigt<br />
der R&S SMV03 für eine Frequenzeinstellung<br />
nur typisch 10 ms und für eine<br />
Pegel einstellung typisch 5 ms. Für die<br />
Genauigkeit und Stabilität sorgen dabei<br />
die im Generator eingebaute Pegelregelung<br />
und die verschleißfreie elektronische<br />
Eichleitung. Bis 2 GHz ist der Pegelfehler<br />
typisch 0,3 dB, darüber beträgt er<br />
typisch 0,7 dB. Dank der eingebauten<br />
IEC-Bus- und RS-232-C-Schnittstellen ist<br />
auch die Anbindung an den Steuerrechner<br />
des Messplatzes kein Problem.<br />
“ Golden Device“ Variabler<br />
Abschwächer<br />
BILD 2<br />
BILD 3<br />
R&S AMIQ<br />
(I/Q-Signalquelle)<br />
Steuerrechner<br />
R&S AMIQ<br />
(I/Q-Signalquelle)<br />
I<br />
Q<br />
I<br />
Q<br />
Vektormoduliertes<br />
HF-Testsignal<br />
Prüfaufbau für Tests mit einem „Golden Device“.<br />
R&S SMV03<br />
IEC-Bus<br />
R&S SMV03<br />
Leistungsteiler<br />
Leistungskoppler<br />
Prüfaufbau für Tests mit dem R&S SMV03 und dem R&S AMIQ.<br />
Vektormoduliertes<br />
HF-Testsignal<br />
Messobjekt<br />
Messobjekt<br />
Auswertung<br />
Schwierig wird es auch beim Einsatz von<br />
„Golden Devices“, falls mehrere verschiedene<br />
Produkte auf dem Messplatz geprüft<br />
werden sollen, die im allgemeinen Fall<br />
auch noch für unterschiedliche digitale<br />
Kommunikations-Standards ausgelegt sein<br />
können. Hier fehlt es diesen Behelfslösungen<br />
schlicht an der erforderlichen Anpassungsfähigkeit.<br />
Es bliebe nur die Möglichkeit,<br />
mehrere verschiedene „Golden<br />
Devices“ einzusetzen. Der R&S SMV03<br />
hingegen wird als universeller Signalgenerator<br />
problemlos den unterschiedlichsten<br />
Messaufgaben gerecht. Wird als I/Q-Signalquelle<br />
der I/Q-Modula tionsgenerator<br />
R&S AMIQ mit der zugehörigen Simulations-Software<br />
R&S WinIQSIM eingesetzt,<br />
ist das Erzeugen aller nur denkbaren<br />
Signale für unterschiedliche digitale Standards<br />
ein Kinderspiel.<br />
„Golden Devices“ bringen noch weitere<br />
Nachteile mit sich: Ihre technischen<br />
Daten entsprechen denen der Messobjekte.<br />
Der Grund liegt in der eingangs<br />
erwähnten technischen Verwandtschaft<br />
zu ihnen. Von daher ähneln die<br />
damit erhaltenen Testresultate mehr Go/<br />
NoGo-Tests. Eine praktisch erprobte und<br />
auch theoretisch belegbare „Faustregel”<br />
besagt jedoch, dass für voll aussagekräftige<br />
Messergebnisse der Messaufbau<br />
um mindestens 10 dB genauer sein<br />
muss als das Messobjekt.<br />
Diese Regel kann dank der hervorragenden<br />
technischen Eigenschaften des<br />
R&S SMV03 in Verbindung mit dem<br />
I/Q-Modulationsgenerator R&S AMIQ<br />
z.B. für alle Messungen an WLAN-Empfängermodulen<br />
für den 2,4-GHz-Bereich<br />
leicht erfüllt werden. Den dafür erforderlichen<br />
Messaufbau nach IEEE802 zeigt<br />
BILD 3. Damit sind folgende Tests möglich:<br />
◆ Minimale Eingangsempfindlichkeit<br />
◆ Unterdrückung der Nachbarkanäle<br />
◆ Unterdrückung der Nicht-Nachbarkanäle<br />
◆ Maximaler Eingangspegel<br />
Die Störquellen für die Nachbarkanal-<br />
Tests in BILD 3 sind gestrichelt dargestellt.<br />
Die aufgelisteten Messungen stellen<br />
große Anforderungen an den Modulationsgenerator<br />
R&S AMIQ und an die<br />
Signalqualität des R&S SMV03, die<br />
36<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
eide Geräte hervorragend erfüllen. So<br />
kann der R&S AMIQ die notwendigen<br />
OFDM-Signale problemlos erzeugen,<br />
während der R&S SMV03 mit einem Einseitenband-Phasenrauschen<br />
von typisch<br />
–128 dBc (gemessen bei 1 GHz, Trägerabstand<br />
20 kHz, Messbandbreite 1 Hz) und<br />
einem Breitbandrauschen von typisch –<br />
140 dBc aufwartet (gemessen bei 1 GHz,<br />
Trägerabstand >2 MHz, 1 Hz Bandbreite).<br />
Das ist eine Signalqualität, die bis vor<br />
kurzem High-End-Generatoren vorbehalten<br />
war. Auch der patentierte I/Q-<br />
Modulator des R&S SMV03 übertrifft mit<br />
seiner HF-Modulationsbandbreite von<br />
100 MHz und einem Betrag des Fehlervektors<br />
von typisch 0,3% (für HF-Signal<br />
unterhalb von 2,6 GHz) die hier gestellten<br />
Anforderungen.<br />
BILD 4<br />
Typisches WCDMA-<br />
Ausgangssignal<br />
des R&S SMV03<br />
bei 2,14 GHz (Test<br />
Model 1, 64DPCH,<br />
Crestfactor 10,7 dB).<br />
Marker 1 [T1]<br />
Ref Lvl –24.93 dBm<br />
–10 dBm 2.13997300 GHz<br />
–10<br />
–20<br />
–30<br />
–40<br />
–50<br />
–60<br />
–70<br />
–80<br />
RBW<br />
VBW<br />
SWT<br />
–90<br />
C0<br />
C0<br />
–100<br />
–110<br />
c11<br />
c11<br />
cu1<br />
cu1<br />
Center 2.14 GHz 1.6384 MHz/ Span 16.384 MHz<br />
1<br />
30 kHz<br />
300 kHz<br />
2 s<br />
RF Att<br />
Mixer<br />
Unit<br />
10 dB<br />
–20 dBm<br />
dBm<br />
1 [T1] –24.93 dBm<br />
2.13997300 GHz<br />
CH PWR –4.88 dBm<br />
ACP Up –63.54 dB<br />
ACP Low –63.21 dB<br />
A<br />
LN<br />
1RM<br />
BILD 4 zeigt ein typisches WCDMA-Ausgangssignal<br />
bei 2,14 GHz mit einem<br />
gemessenen ACLR-Wert von 63 dB (Test<br />
Model 1, 64DPCH, Crestfactor 10,7 dB).<br />
Mit diesem Signal lassen sich beispielsweise<br />
die ACLR-Werte von Ausgangsverstärkern<br />
für WCDM-Handsets messen,<br />
ohne dass die Messungen verfälscht<br />
werden, wobei diese Verstärker bei<br />
Nennleistung (+27 dBm bei 1950 MHz)<br />
ACLR-Werte von rund 45 dB aufweisen.<br />
Als Messaufbau dient in diesem<br />
Fall wieder die Anordnung nach BILD 3,<br />
allerdings ohne die gestrichelt dargestellten<br />
Schaltungsteile. Als Auswertegerät<br />
empfiehlt sich ein Spektrumanalysator<br />
R&S FSU.<br />
Wilhelm Kraemer<br />
ALLGEMEINE MESSTECHNIK<br />
Mess-Tipp<br />
Frequenzgangkompensation für Generatoren der Familie R&S SMx<br />
Geräte wie Breitbandverstärker müssen gemäß Testspezifikationen<br />
mit vorgeschriebenen Eingangspegeln betrieben werden.<br />
Der Signalpfad zwischen Generator und Messobjekt kann<br />
einen nichtlinearen Frequenzgang aufweisen, insbesondere<br />
im höheren Frequenzbereich. Diese Nichtlinearität<br />
kann mit der Funktion UCOR (User Correction,<br />
anwenderspezifische Korrektur) der Generatoren<br />
R&S SME, SMIQ, SML, SMP, SMR, SMT und SMV<br />
kompensiert werden. Zunächst wird der Frequenzgang<br />
ermittelt und danach die Abweichungen vom Nominalpegel<br />
in die UCOR-Tabelle des Generators eingetragen.<br />
Stellt man den Generator auf eine bestimmte<br />
Frequenz ein, so wird bei eingeschalteter UCOR-Funktion automatisch<br />
der zugehörige Pegel-Offset hinzugefügt. Die Generatoren<br />
R&S SMR und R&S SMP können den Frequenzgang mit<br />
einem Leistungsmesser R&S NRVD oder R&S NRVS über die<br />
IEC-Bus-Schnittstelle direkt messen und die UCOR-Tabelle automatisch<br />
füllen, während diese Möglichkeit bei den übrigen aufgeführten<br />
Generatoren nicht gegeben ist. Auf der Website von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> liegt eine Applikationsschrift bereit,<br />
welche die Vorgehensweise ausführlich beschreibt.<br />
Das dazugehörige kostenlose Programm SMxUCor ist<br />
in erster Linie für jene Generatoren mit UCOR-Funktionalität,<br />
aber ohne Anschlussmöglichkeit für einen<br />
externen Leistungsmesser gedacht. SMxUCor kann<br />
Korrekturwerte aus einer ASCII-Datei importieren<br />
und die Daten entsprechend in die UCOR-Tabelle des<br />
Generators eintragen.<br />
Ottmar Gerlach<br />
Ausführliche Applikationsschrift 1MA56 und das Programm<br />
SMxUCOR auf der Website von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
37<br />
Heft 176 (2002/IV)
ALLGEMEINE MESSTECHNIK<br />
Messverfahren<br />
Mikrowellen-Signalgenerator R&S SMR<br />
Hervorragende Signalquelle für die<br />
skalare Netzwerkanalyse<br />
Netzwerkanalyse-Systeme gehören<br />
zu den unverzichtbaren Messmitteln<br />
in Forschung, Entwicklung, Produktion<br />
und Service. Während früher<br />
die klassischen skalaren Netzwerkanalysatoren<br />
mit einfachen breitbandigen<br />
Diodenmessköpfen dominierten,<br />
sind sie heute weitgehend von den<br />
BILD 1<br />
Mikrowellen-Signalgenerator R&S SMR60.<br />
43842/3<br />
vektoriellen Systemen mit selektiven<br />
Empfängern verdrängt worden. Lediglich<br />
im höherfrequenten Mikrowellenbereich<br />
ab 20 GHz kommen skalare<br />
Netzwerkanalysatoren noch in großer<br />
Zahl zum Einsatz, da sie hier eine<br />
kostengünstige Alternative sind. Die<br />
Breitbandigkeit der Diodenmessköpfe<br />
stellt allerdings hohe Anforderungen<br />
an die Harmonischen-, Subharmonischen-<br />
und Nebenwellen-Abstände<br />
der verwendeten Signalgeneratoren,<br />
damit die Messfehler in Grenzen<br />
bleiben. Hier zeigen sich die Qualitäten<br />
des R&S SMR (BILD 1).<br />
Die klassische skalare<br />
Netzwerkanalyse<br />
BILD 2 zeigt den Aufbau eines skalaren<br />
Netzwerkanalyse-Systems zur Messung<br />
der Eingangsreflexion (Betrag von S 11 )<br />
und der Transmission (Betrag von S 21 )<br />
eines Messobjektes in Abhängigkeit von<br />
der HF-Frequenz. Alle wichtigen Parameter<br />
wie Start- und Stoppfrequenz für Frequenz-Sweep,<br />
Frequenzmarken, Sweep-<br />
Zeit und HF-Pegel werden am Mikrowellen-Signalgenerator<br />
eingestellt. Nach<br />
jeder neu vorgenommenen Geräteeinstellung<br />
übermittelt der Signalgenerator<br />
sowohl die Start- als auch die Stoppfrequenz<br />
an den Netzwerkanalysator.<br />
Dieser zeigt die Werte dann an seinem<br />
Display an. Anschließend übernimmt der<br />
R&S SMR die Steuerung des gesamten<br />
Sweep-Ablaufs. Die Aufgaben des skalaren<br />
Netzwerkanalysators bleiben auf<br />
Messen und Anzeigen beschränkt.<br />
Zur Bestimmung eines Anzeigewerte-<br />
Paares für die Eingangsreflexion und<br />
die Transmission müssen zunächst vom<br />
Netzwerkanalysator drei Werte gemessen<br />
werden:<br />
◆ Die Leistung, die der Signalgenerator<br />
R&S SMR abgibt (Messkanal R)<br />
◆ Die Leistung, die am Eingang des<br />
Messobjektes reflektiert wird<br />
(Messkanal A)<br />
◆ Die Leistung, die das Messobjekt<br />
abgibt (Messkanal B)<br />
Aus diesen drei Werten errechnet der<br />
Netzwerkanalysator die Anzeigewerte<br />
für Reflexion und Transmission, wobei<br />
vor der Messung aufgenommene Korrekturwerte<br />
zur Eliminierung von Dämpfungen<br />
und Frequenzgängen mit berücksichtigt<br />
werden können. Da die Berechnung<br />
für jeden Messwert separat erfolgen<br />
muss, hängt die minimale Sweep-<br />
Zeit, die eingestellt werden darf, von der<br />
Anzahl der anzuzeigenden Bildpunkte<br />
und der Anzahl der aktiven Anzeigekanäle<br />
ab (BILD 3). Die Tabelle gilt für<br />
einen bzw. zwei aktive Anzeigekanäle.<br />
Im ersten Fall wird nur die Reflexion oder<br />
die Transmission dargestellt, im zweiten<br />
Fall erfolgt die Darstellung beider Messwerte<br />
gleichzeitig.<br />
Falls mit Hilfe der Anzeige auf dem Display<br />
des Netzwerkanalysators Abgleich-<br />
38<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
arbeiten durchgeführt werden sollen,<br />
sind rund 10 Sweep-Durchläufe pro<br />
Sekunde erforderlich. Es dürfen dann<br />
entsprechend BILD 3 nicht mehr als<br />
401 Bildpunkte gewählt werden. Außerdem<br />
muss für derart schnelle Sweep-<br />
Abläufe im R&S SMR unbedingt die<br />
Option R&S SMR-B4 (Analoger Frequenz-<br />
Rampen-Sweep) installiert sein. Die kürzest<br />
mögliche Sweep-Zeit ist aber nicht<br />
nur eine Frage der Anzahl der gewählten<br />
Bildpunkte und der aktivierten Anzeigekanäle;<br />
sie wird auch durch die Startund<br />
Stoppfrequenz bestimmt. Je höher<br />
beide Frequenzen liegen, desto kürzere<br />
Sweep-Zeiten sind möglich.<br />
Lässt keine Wünsche offen:<br />
Skalare Netzwerkanalyse mit<br />
Spektrumanalysator<br />
Alle R&S SMR-Modelle verfügen über<br />
einen leistungsfähigen digitalen Step-<br />
Sweep und über eine Schnittstelle für<br />
den Anschluss von Spektrumanalysatoren<br />
aus der Familie R&S FSP, FSQ oder<br />
FSU. Die Spektrumanalysatoren müssen<br />
mit der zugehörigen Option “-B10” ausgestattet<br />
sein (Beispiel: R&S FSP-B10,<br />
allgemein R&S FSx-B10). Über diese Verbindung<br />
können die Frequenz-Sweeps<br />
beider Geräte exakt aufeinander synchronisiert<br />
werden. Der Generator und<br />
der Spektrumanalysator bilden so ein<br />
Mitlauf-System zur skalaren Netzwerkanalyse,<br />
das bezüglich Sweep-Geschwindigkeit<br />
und Dynamikumfang keine Wünsche<br />
offenlässt.<br />
BILD 4 zeigt den prinzipiellen Messaufbau<br />
zur Bestimmung der Transmission<br />
(Betrag von S 21 ) eines Vierpoles. Mit<br />
einer VSWR-Messbrücke kann auch die<br />
Reflexion (Betrag von S 11 ) am Eingang<br />
des Messobjektes bestimmt werden<br />
(gestrichelt dargestellter Messaufbau).<br />
Im Gegensatz zu den klassischen skalaren<br />
Netzwerkanalysatoren mit breitbandigen<br />
Diodenmessköpfen arbeiten die<br />
Spektrumanalysatoren selektiv mit relativ<br />
kleiner Bandbreite. Deshalb spielen<br />
die Harmonischen-, Subharmonischen-<br />
und Nebenwellen-Abstände der<br />
verwendeten Mikrowellen-Signalgeneratoren<br />
hier im Hinblick auf Messgenauigkeit<br />
und Dynamikbereich praktisch<br />
R&S SMR<br />
mit Option Analoger<br />
Frequenz-Rampen-<br />
Sweep<br />
BILD 3<br />
Kürzeste Sweep-<br />
Zeit in Abhängigkeit<br />
von den<br />
angezeigten Bildpunkten.<br />
BILD 4<br />
AUX<br />
R&S SMR<br />
REF<br />
Reflexionsmessung<br />
X-Axis<br />
Z-Axis<br />
HF<br />
PULSE<br />
Bildpunkte<br />
Leistungsteiler<br />
Transmissionsmessung<br />
VSWR-<br />
Messbrücke<br />
Kürzeste Sweep-Zeit<br />
(1 Anzeigekanal)<br />
keine Rolle. Trotz der Schmalbandigkeit<br />
können frequenzumsetzende Komponenten<br />
gemessen werden, da die Frequenz-<br />
Sweeps des Signalgenerators und des<br />
Spektrumanalysators versetzt eingestellt<br />
werden können.<br />
Wilhelm Kraemer<br />
VSWR-<br />
Messbrücke<br />
IEC-Bus<br />
BILD 2 Reflexions- und Transmissionsmessung mit R&S SMR und einem skalaren Netzwerkanalysator.<br />
101 40 ms 50 ms<br />
201 50 ms 75 ms<br />
401 100 ms 100 ms<br />
801 200 ms 250 ms<br />
1601 400 ms –<br />
IEC-Bus<br />
Messobjekt<br />
Messobjekt<br />
Messobjekt<br />
Modulator<br />
Drive<br />
SWEEP IN<br />
Messkopf<br />
Messkopf<br />
Messkopf<br />
Kürzeste Sweep-Zeit<br />
(2 Anzeigekanäle)<br />
AUX CONTROL<br />
REF<br />
Transmissionsmessung<br />
R&S FSP mit Option FSx-B10<br />
Abschlusswiderstand<br />
50 Ω<br />
POS Z<br />
Reflexions- und Transmissionsmessung mit R&S SMR und Spektrumanalysator R&S FSx.<br />
Skalarer<br />
Netzwerkanalysator<br />
IEC2<br />
Reflexionsmessung<br />
IEC2<br />
A B R<br />
39<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
RUNDFUNKTECHNIK<br />
Fernsehsender<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> hat sein Portfolio für<br />
TV-Sender komplettiert: Neben den im<br />
VHF-Senderfamilie R&S NM/NW7001<br />
VHF-TV-Mittelleistungssender für<br />
alle terrestrischen Standards<br />
Markt hervorragend etablierten flüssigkeitsgekühlten<br />
TV-Sendern für VHF<br />
und UHF [1, 2] und den luftgekühlten<br />
Mittel- und Kleinleistungssendern für<br />
UHF [3, 4] stehen nun die VHF-Mittelleistungssender<br />
R&S NM/NW7001<br />
zur Verfügung.<br />
43702/1<br />
Sender für alle Frequenzen und<br />
Leistungen aus einer Hand<br />
Mit den luftgekühlten VHF-Mittelleistungssendern<br />
R&S NM/NW7001<br />
(BILD 1) bietet <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> nun<br />
eine komplette Produktfamilie für alle<br />
Leistungsklassen von 50 W bis 40 kW<br />
im VHF- und UHF-Bereich an (kleinere<br />
oder größere Leistungen auf Anfrage).<br />
Über dieses Komplettprogramm hinaus<br />
gibt es für Senderbetreiber noch weitere<br />
Vorteile: Einen zu den Marktführern<br />
gehörenden Ansprechpartner, der<br />
weltweit präsent ist und alles aus einer<br />
Hand anbieten kann, sowie das kostensparende<br />
Ersatzteilkonzept der Senderfamilie.<br />
Einheitliches Design minimiert<br />
Ersatzteilvorhaltung<br />
Die VHF-Mittelleistungssender (Blockschaltung<br />
BILD 2) basieren auf der im<br />
Markt erprobten UHF-Senderfamilie<br />
R&S NH/NV7001. Zur Minimierung der<br />
Ersatzteilvorhaltung für Senderbetreiber<br />
wurden viele Baugruppen und Konzepte<br />
wie Netzteile, Lüfter, Steue rungskonzept<br />
etc. aus dieser Senderfamilie übernommen.<br />
Frequenzspezifische Komponenten<br />
wie der Verstärker R&S VM650A1,<br />
Leistungskoppler und -teiler, Blitzschutz<br />
und das (optionale) Kanalfilter dagegen<br />
wurden neu entwickelt.<br />
Durch die Verwendung des Steuersenders<br />
R&S SC/SV700 [5] lassen sich<br />
BILD 1<br />
Die VHF-Mittelleistungssender NM / NW7001<br />
liefern Leistungen bis 800 W (DBV-T), 1200 W<br />
(ATSC) oder 2 kW (analoges TV).<br />
Sender für alle analogen und digitalen<br />
TV-Standards zusammenstellen. Dabei<br />
sind alle gängigen Reserve konzepte<br />
realisierbar, bei Verwendung der Ablöseautomatik<br />
R&S GB700 [6] auch (n+1)-<br />
Reserve.<br />
Luftgekühlte<br />
Leistungsverstärker<br />
Durch die luftgekühlten VHF-Leistungsverstärker<br />
R&S VM650A1 (BILD 3)<br />
stehen in einem Sendergestell Leistungen<br />
bis zu 800 W (DVB-T), 1,2 kW (ATSC)<br />
oder 2 kW (analoges TV) zur Verfügung.<br />
Dank moderner, leistungsstarker MOS-<br />
FETs und des patentierten Transformationsnetzwerks<br />
ist der Verstärker breitbandig<br />
von 170 MHz bis 250 MHz einsetzbar.<br />
Jedem Verstärker ist ein Schaltnetzteil<br />
zugeordnet, das aus zwei separaten<br />
Einheiten besteht. Diese Einheiten<br />
speisen gemeinsam den Vor- und<br />
Treiberverstärker, jedoch separat je eine<br />
Hälfte der Endstufentransistoren. So<br />
steht bei Ausfall einer Netzteileinheit<br />
immer noch ein Teil der jeweiligen Verstärkerleistung<br />
zur Verfügung.<br />
Das 19"-Standardgestell lässt sich<br />
von oben, unten oder auch durch die<br />
Gestellrückseite aus dem Raum belüften.<br />
Die Abluft wird nach oben abgeführt.<br />
Umfangreiche Ergänzungen<br />
Der Sender kann über die Option<br />
R&S NetLink [7] an LANs, WANs, ISDN-,<br />
GSM- oder analoge Telefonnetze angebunden<br />
werden. Standardprotokolle<br />
(TCP/IP, UDP/IP) und Standard-Software<br />
(Web-Browser, SNMP-Plattform) bieten<br />
jede gewünschte Flexibilität.<br />
40<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
Mit der Prüf-Software R&S GT610A1<br />
können für Diagnose- oder Wartungszwecke<br />
alle wichtigen Parameter des<br />
Verstärkers (Transistorströme, HF-Detektoren,<br />
Ausgangsleistung, Netzteilspannung,<br />
etc.) übersichtlich auf einem<br />
Laptop dargestellt werden.<br />
BILD 2<br />
Prinzipieller Aufbau<br />
der neuen VHF-TV-<br />
Mittelleistungssender.<br />
Leistungsverstärker VM650A1<br />
dB<br />
φ<br />
Durch das einfache Umrüsten von<br />
analog auf digital (Kassettentausch im<br />
Steuersender) und die Mehrfachnutzung<br />
von Ersatzteilen in allen Sendeanlagen<br />
der Familie 7000 erhält der Anwender<br />
zukunftsorientierte, wirtschaftliche<br />
Lösungen mit hoher Investitionssicherheit.<br />
Uwe Dalisda<br />
Steuersender A<br />
Steuersender B (optional)<br />
I<br />
Q<br />
I<br />
Q<br />
Digitaler<br />
Vorentzerrer<br />
Digitaler<br />
Vorentzerrer<br />
I<br />
Q<br />
I<br />
Q<br />
ATV-<br />
ATSC-<br />
DVB-T-<br />
Encoder<br />
I/Q-<br />
Modulator<br />
ATV-<br />
ATSC-<br />
DVB-T-<br />
Encoder<br />
I/Q-<br />
Modulator<br />
HF<br />
HF<br />
3<br />
3<br />
=<br />
=<br />
3<br />
3<br />
=<br />
=<br />
Kanalfilter<br />
optional<br />
=<br />
3<br />
=<br />
3<br />
=<br />
3<br />
=<br />
3<br />
Blitzschutz<br />
Lüfter<br />
800 W DVB-T<br />
1200 W ATSC<br />
2000 W analoges<br />
TV<br />
Weitere Informationen, Serviceangebote<br />
und Datenblätter unter<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
(Suchbegriff NM/NW7001)<br />
LITERATUR<br />
[1] VHF-Senderfamilie R&S NM/NW7000:<br />
Flüssigkeitsgekühlte VHF-TV-Sender.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Nr. 173<br />
(2002), S. 37–39.<br />
[2] UHF-Senderfamilie R&S NV/NH7000:<br />
Flüssigkeitsgekühlte TV-Sender für das<br />
digitale terrestrische Fernsehen. Neues<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Nr. 165 (1999),<br />
S. 11–13.<br />
[3] UHF-Senderfamilie R&S NH/NV7001:<br />
Mittelleistungssender für digitales<br />
und analoges terrestrisches Fernsehen.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Nr. 171<br />
(2001), S. 39–41.<br />
[4] UHF-Senderfamilie R&S SV7000: Kleinleistungssender<br />
für das digitale terrestrische<br />
Fernsehen. Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
Nr. 174 (2002), S. 36–37.<br />
[5] Steuersender R&S SV700: Digitaler TV-<br />
Standard ATSC für die Senderfamilie<br />
R&S Nx700x. Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
Nr. 172 (2001), S. 40–41.<br />
[6] (n+1)-Reservesysteme für TV-Sender: Mit<br />
Ablöseautomatik immer „On Air”. Neues<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Nr. 172 (2001),<br />
S. 38–39.<br />
[7] R&S NetLink: Fernbedienung und Überwachung<br />
von Sendern über das Internet.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Nr. 170<br />
(2001), S. 27–29.<br />
BILD 3<br />
VHF-Leistungsverstärker R&S VM650A1.<br />
Kurzdaten R&S NM/NW7001<br />
Frequenzbereich<br />
170 MHz…250 MHz<br />
HF-Ausgangsleistung analog<br />
500 W…2000 W combined<br />
DVB-T<br />
200 W…800 W<br />
ATSC<br />
300 W…1200 W<br />
TV-Standards analog B/G, D/K, M/N, I<br />
DVB-T<br />
ETS300744<br />
ATSC/8VSB<br />
A54<br />
Farbübertragung<br />
PAL, SECAM, NTSC<br />
Tonübertragung<br />
Zweiton nach IRT<br />
FM-1-Ton und NICAM 728 (–13 dB /–20 dB)<br />
FM-1-Ton (–10 dB)<br />
BTSC Multiplex channel<br />
Schnittstellen<br />
RS-232-C, RS-485, TCP/IP SNMP (NetLink)<br />
Abmessungen (B × H × T)<br />
570 mm × 2004 mm × 800 mm (ohne Filter)<br />
43916/1<br />
41<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
IM BLICKPUNKT<br />
Datacasting<br />
43964<br />
Datenpakete im Internet:<br />
Viele Wege führen zum Ziel<br />
Die Nutzung des Internets ist mittlerweile<br />
für viele eine Selbstverständlichkeit.<br />
Selbst die Kombination<br />
von Internet und digitalem Rundfunk<br />
– das Data Broadcasting – ist<br />
dank internationaler Standards ohne<br />
Probleme möglich. Was steckt eigentlich<br />
hinter diesen Techniken? Der<br />
Beitrag zeigt die Grundlagen und<br />
erklärt das Internet Protocol IP.<br />
Abkürzungen siehe Seite 44<br />
Protokolle sichern die<br />
Verständigung<br />
Kommunikationssysteme sind nach dem<br />
OSI-Sieben-Schichten-Modell strukturiert.<br />
Jede Schicht stellt eine Funktion im<br />
komplexen System bereit – angefangen<br />
vom Stecker und den Signalpegeln (Physical<br />
Layer), über die Adressierung und<br />
Wegewahl (Network Layer) bis hin zur<br />
eigentlichen Anwendung (Application).<br />
Nur durch standardisierte Schnittstellen,<br />
Schichten und Funktionen können sich<br />
unterschiedliche Systeme „verstehen“,<br />
d.h. miteinander Daten austauschen.<br />
Im Internet und bei Internet-basierenden<br />
Anwendungen sowie beim Data<br />
Broadcasting sorgt das Internet Protocol<br />
für eine reibungslose Kommunikation<br />
(BILD 1). Ein Protokoll definiert die<br />
auszutauschenden Kommandos, deren<br />
Aufbau, Format und Parameter und die<br />
zeitliche Abfolge der Nachrichten bei der<br />
Kommunikation.<br />
Eine wichtige Ebene im OSI-Modell ist<br />
die IP-Schicht, deren Hauptparameter<br />
die IP-Adresse ist. Diese Schicht 3 (Network<br />
Layer) ist für die Wahl des Weges<br />
im Netzwerk verantwortlich.<br />
Der Datenaustausch in Computer-Netzwerken<br />
und im Internet basiert auf<br />
einer Kommunikation ohne direkte Verbindung.<br />
Das sendende System übergibt<br />
die Daten einfach an das Netzwerk.<br />
Dabei findet keine Prüfung statt, ob der<br />
Empfänger empfangsbereit ist oder ob er<br />
überhaupt existiert. Im Gegensatz zu verbindungsorientierten<br />
Systemen wie dem<br />
Telefonnetz, wo zuerst eine Verbindung<br />
durch Anwählen und Schalten aufgebaut<br />
werden muss, bleibt diese Funktion<br />
dem Netzwerk überlassen.<br />
Daher werden Datenpakete auch im<br />
Store-and-Foreward-Verfahren von<br />
einem Netzknoten zum anderen übertragen.<br />
Die IP-Schicht ist also ein verbindungsloses<br />
Protokoll – es gibt keine<br />
42<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
Befehle für das Wählen oder Bestätigen<br />
einer korrekten Adressierung oder<br />
für das Zustellen von Paketen. Diese<br />
Schicht ist üblicherweise unidirektional,<br />
sie erfordert keine Verbindung in Gegenrichtung.<br />
OSI-<br />
Schicht<br />
7<br />
6<br />
5<br />
Datenübertragung<br />
Email<br />
WWW<br />
Management<br />
Data Broadcasting<br />
WebCarousel <br />
SteamConnector <br />
RTP<br />
FTP SMTP HTTP SNMP UHTTP MMS<br />
RTSP<br />
Haupt-<br />
Parameter<br />
URL<br />
Email-Adresse<br />
Datenpakete auf großer Reise<br />
4<br />
TCP<br />
UDP<br />
Port<br />
Im Internet werden alle Daten einer<br />
Anwendung in Pakete zerlegt (Fragmentierung)<br />
und jedes einzelne Paket wird in<br />
einen Container verpackt. Jeder Container<br />
besitzt einen Paket-Kopf (IP Header),<br />
in dem wichtige Informatio nen wie die<br />
Versionsnummer des verwendeten Protokolls,<br />
die Länge des Paketes, vor allem<br />
aber die Empfänger- und Absender-<br />
Adresse enthalten sind (BILD 2). Diese IP-<br />
Adressen sind bei Version 4 des Internet-<br />
Protokolls (IP v4) jeweils vier Byte lang.<br />
Daraus ergeben sich die bekannten IP-<br />
Adressen, z.B. 192.24.410.12. Jedes<br />
Byte wird hier durch Punkte getrennt in<br />
dezimaler Form angegeben.<br />
3<br />
2<br />
1<br />
BILD 1<br />
Token Ring<br />
Ethernet<br />
802.3<br />
10BaseT<br />
X.25<br />
Protocol Stack beim Internet Protocol.<br />
Byte 1<br />
Version IHL<br />
IP<br />
ID Number<br />
Byte 2<br />
Service Type<br />
DSM-CC<br />
MPE<br />
DVB<br />
Flags<br />
MSC<br />
DAB<br />
IP-Adresse<br />
MAC-Adresse<br />
RJ45<br />
ASI<br />
ETI/STI<br />
Byte 3<br />
Byte 4<br />
Total Length<br />
Fragment Offset<br />
Diese IP-Adressen werden von den Netzknoten,<br />
hauptsächlich den Routern, ausgewertet<br />
und für die Wahl des Transportweges<br />
benutzt. Ein Router kennt<br />
oder lernt, wie an eine IP-Adresse ein<br />
Paket gesendet werden kann. Jedes<br />
einzelne IP-Paket wird jedoch separat<br />
behandelt und Pakete der gleichen<br />
Anwendung oder Verbindung können<br />
auch unterschiedliche Wege nehmen<br />
(BILD 3).<br />
Um die richtige Reihenfolge beim Empfänger<br />
zu garantieren und um sicher zu<br />
stellen, dass alle Pakete korrekt übertragen<br />
wurden, ist ein weiteres Protokoll<br />
notwendig – das Transfer Control Protocol<br />
(TCP). Dieses verbindungsorientierte<br />
Protokoll baut einen sog. Socket<br />
auf, über den das Endgerät eine Bestätigung<br />
liefern muss. Jedes TCP-Paket<br />
wird bestätigt, fehlerhafte oder fehlende<br />
werden erneut angefordert. Daher ist<br />
TCP eine bidirektionale Verbindung und<br />
BILD 3<br />
BILD 2<br />
Aufbau des IP-<br />
Paket-Kopfes.<br />
Server<br />
Router 1<br />
Gateway<br />
Time to Live<br />
Options<br />
Router und Gateways im Internet.<br />
"Store and Forward"<br />
Pfad von<br />
Paket 2<br />
Protocol<br />
IP Source Address<br />
IP Destination Address<br />
Pfad von<br />
Paket 3<br />
Pfad von<br />
Paket 1<br />
Padding<br />
Header Checksum<br />
Router N<br />
Client<br />
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Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
Generation of DAB STI or ETI signals containing Internet data<br />
◆ Generates complete S TI or ETI signals ◆ Input interf ace: Ethernet, 10/100 BaseT ◆ Can be used f or mobile Internet services<br />
◆ STI functionality<br />
◆ IP addr essable<br />
via DAB transmission systems<br />
◆ ETI output (option)<br />
◆ IP pack et insertion compliant with ETSI ◆ Variable data r ate, configur able<br />
◆ Usable as ETI signal gener ator<br />
ES 201 735 and TS 101 759<br />
throughout the entir e DAB bandwidth<br />
(option)<br />
◆ Data type: pack et mode data<br />
IM BLICKPUNKT<br />
Datacasting<br />
erfordert auch das Einhalten bestimmter<br />
Reaktionszeiten bei der Übertragung.<br />
Sollen Daten über unidirektionale Wege<br />
gesendet werden oder sind Quittungen<br />
bei Echtzeitanwendungen wie z.B.<br />
dem Streaming von Sound- und Video-<br />
Sequenzen nicht sinnvoll oder möglich,<br />
so findet das User Datagram Protocol<br />
(UDP) Anwendung.<br />
Da IP-Adressen die Geräte-Adressen der<br />
beteiligten Computer oder Endgeräte<br />
darstellen, mehrere Anwendungen aber<br />
gleichzeitig Daten austauschen können,<br />
sorgt ein weiterer Parameter – die TCPbzw.<br />
UDP-Port-Nummer – innerhalb der<br />
TCP-Schicht dafür, dass Verbindungen<br />
zwischen verschiedenen Programmen<br />
und Anwendungen des gleichen Systems<br />
unterschieden werden können.<br />
Es geht auch drahtlos<br />
Die Strukturierung von Systemen nach<br />
dem OSI-Referenzmodell ermöglicht es,<br />
Schichten auszutauschen, ohne die darüber<br />
liegenden Funktionen zu beeinflussen.<br />
Dadurch ist es möglich, die physikalischen<br />
Transportschichten zu wechseln<br />
und die Anwendungen uneingeschränkt<br />
weiter zu betreiben. Auf diese Weise<br />
lassen sich alle Arten von Daten auch<br />
als IP-Pakete über Rundfunksysteme wie<br />
DVB oder DAB versenden [1, 2].<br />
Anstelle des Computernetzwerks mit<br />
seinen LAN- oder Weitverkehrsverbindungen<br />
werden so drahtlose Rundfunksysteme<br />
eingebunden. Das ermöglicht<br />
mobile und regionale Anwendungen,<br />
ebenso wie die Kombination von Rundfunk<br />
mit Datendiensten. Im Satelliten-<br />
Rundfunk stehen den Nutzern seit längerem<br />
Internet-Zugänge mit großen Bandbreiten<br />
zur Verfügung (z.B. Sky-DSL),<br />
wie sie bisher noch keine Telefon- oder<br />
ADSL-Leitung in die Wohnungen bringen<br />
kann. Aber auch die Datenübertragung<br />
per DVB-T ist möglich und bietet große<br />
Vorteile: Datenraten bis zu 24 Mbit/s<br />
sind erreichbar, der Empfang ist auch<br />
in schnell bewegten Objekten gegeben<br />
und die Übertragung findet vollkommen<br />
drahtlos statt. Und das alles bei hoher<br />
Zuverlässigkeit und sogar kostengünstiger<br />
als in Kabelanschlüssen.<br />
Dank der internationalen Standards<br />
ist der Austausch der Transportschichten<br />
möglich. Die dafür notwendigen<br />
Abkürzungen<br />
ADSL Asynchronous Digital<br />
Subscriber Line<br />
ASI Asynchronous Serial<br />
Interface<br />
DAB Digital Audio Broadcasting<br />
DSM-CC Digital Storage Media –<br />
Command Control<br />
DVB Digital Video Broadcasting<br />
ETI Ensemble Transport Interface<br />
FTP File Transfer Protocol<br />
HTTP HyperText Transfer Protocol<br />
IP Internet Protocol<br />
MAC Media Access Control<br />
MMS Microsoft Media Streaming<br />
Protocol<br />
MPE MultiProtocol Encapsulation<br />
MSC Main Service Channel<br />
OSI Open System for<br />
Intercommunication<br />
RTP Realtime Transfer Protocol<br />
RTSP Realtime Streaming Protocol<br />
SMTP Simple Mail Transfer Protocol<br />
SNMP Simple Network<br />
Management Protocol<br />
STI Service Transport Interface<br />
TCP Transfer Control Protocol<br />
UDP User Datagram Protocol<br />
UHTTP Uni-directional HyperText<br />
Transfer Protocol<br />
URL Uniform Resource Locator<br />
Geräte – die Gateways – verbinden verschiedene<br />
Netzarchitekturen miteinander<br />
und setzen die Protokolle entsprechend<br />
um (BILD 3). IP-Inserter von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>, z.B. der R&S DSIP010<br />
oder der R&S DSIP020 [3], übernehmen<br />
diese Aufgabe, sie „routen“ die Datenpakete<br />
über Rundfunknetze und sorgen<br />
für die Anpassung des Datenverkehrs an<br />
die Charakteristik des Rundfunksystems.<br />
Torsten Jaekel<br />
Weitere Informationen über das umfangreiche<br />
Programm zum Thema Datacasting<br />
unter www.rohde-schwarz.com<br />
(Suchbegriff „Datacasting“)<br />
Digital Sound Broadcast Data Inserter DSIP020<br />
z.B. Datenblatt R&S DSIP020<br />
LITERATUR<br />
[1] Web over DTV – Kostengünstiger Extra-<br />
Service per DVB: Übertragung von<br />
Zusatzdaten im Web-Format. Neues von<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2000) Nr.166, S. 18–19.<br />
[2] Web over DTV – Rundfunk und Internet:<br />
Konvergenz durch neue Anwendungen.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2001)<br />
Nr. 170, Seite 24–26.<br />
[3] Digital Sound Broadcast Data Inserter<br />
R&S DSIP020 – DAB-Signale mit<br />
Pfiff: Daten und Zusatzdienste einbetten.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> (2002)<br />
Nr. 175, Seite 35–37.<br />
44<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
KURZNACHRICHTEN<br />
<strong>International</strong><br />
Landesweites Funküberwachungssystem für Nicaragua<br />
Landesweites Spectrum-Monitoring-<br />
und -Management-<br />
System für Nicaragua<br />
Der zunehmende Kommunikationsbedarf<br />
macht auch vor<br />
Nicaragua nicht halt. Besonders<br />
der Mobilfunk bedarf des<br />
gezielten und effizienten Aufbaus,<br />
um die dringend notwendige<br />
wirtschaftliche Entwicklung<br />
zu unterstützen und<br />
den sich abzeichnenden Wildwuchs<br />
an unlizensierter Funkkommunikation<br />
in geordnete<br />
Bahnen zu lenken. Aus<br />
diesem Grunde wurde <strong>Rohde</strong>&<br />
<strong>Schwarz</strong> als Turn-Key-Lieferant<br />
beauftragt, ein landesweites<br />
Spectrum-Monitoringund<br />
-Management-System<br />
ARGUS-IT zu installieren. Es<br />
hilft der dortigen Regulierungsbehörde,<br />
ihre hoheitlichen<br />
Aufgaben mit modernsten<br />
Arbeitsmitteln zu bewältigen.<br />
Das in Nicaragua errichtete<br />
System besteht aus einem Spectrum-Management-System,<br />
das<br />
die Frequenzen und Lizenzen<br />
verwaltet, und einem Monitoring<br />
System, das die Frequenzen<br />
messtechnisch überwacht.<br />
Beide Systeme arbeiten nach<br />
den Richtlinien der ITU (<strong>International</strong><br />
Telecommunication<br />
Union), so dass eine länderübergreifende<br />
Koordination der Frequenzbelegung<br />
möglich ist. Das<br />
Kernstück des Systems bildet<br />
die in der Hauptstadt Managua<br />
gelegene Zentrale, in der die<br />
Monitoring- und Management-<br />
Aufgaben durchgeführt werden.<br />
Sechs unbemannte Monitoring-Feststationen,<br />
die sich<br />
in der wirtschaftlich weitgehend<br />
erschlossen Osthälfte von<br />
Nicaragua gruppieren, werden<br />
von der Zentrale ferngesteuert.<br />
Zwei Monitoring-Fahrzeuge<br />
dienen hauptsächlich zur genaueren<br />
Standortbestimmung ortsfester<br />
Sender sowie dem Finden<br />
beweglicher Sender (Homing).<br />
Die Verwaltung der Frequenzen<br />
und Lizenzen geschieht mit Hilfe<br />
einer Oracle-basierten Datenbank.<br />
Spezielle Software-Pakete<br />
von Fremdherstellern erledigen<br />
die Frequenzplanung und Koordination<br />
von Rundfunk, Fernsehen,<br />
Landmobilfunk und geostationärer<br />
Satelliten sowie die<br />
Frequenzplanung für Richtfunk<br />
und Wireless Local Loop. Eine<br />
Schnittstelle zur Spectrum Monitoring<br />
Software R&S ARGUS<br />
bietet die Möglichkeit, die lizenzierten<br />
Daten aus der zentralen<br />
Spectrum-Management-Datenbank<br />
mit den wirklich gemessen<br />
Daten der Funküberwachungsstationen<br />
zu vergleichen und ggf.<br />
Differenzen zu analysieren.<br />
Das von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> gelieferte<br />
Spectrum-Monitoring-<br />
System, das den Frequenzbereich<br />
von 20 MHz bis 3 GHz<br />
abdeckt, hilft dabei, die Einhaltung<br />
der vereinbarten und festgeschriebenen<br />
Betriebsparameter<br />
der Sender zu kontrollieren<br />
und Ursachen von Störungen zu<br />
ermitteln. Den Kern des Systems<br />
bildet der Monitoring-Empfänger<br />
R&S ESMB, der an diverse<br />
Antennen horizontaler bzw. vertikaler<br />
Polarisation angeschlossen<br />
ist. Eine Station enthält<br />
zusätzlich eine HF-Erweiterung,<br />
die den Frequenzbereich nach<br />
unten bis auf 10 kHz ausweitet.<br />
Ergänzt wird der Empfänger<br />
durch den Peiler R&S DDF190.<br />
Mit Hilfe der Software ARGUS<br />
werden alle Geräte angesteuert.<br />
Der Daten-Verkehr läuft über<br />
ein Ethernet-basiertes Netzwerk.<br />
Der Zugriff von diversen<br />
Management-Arbeitsstationen<br />
in der Zentrale auf den Datenbank-Server<br />
erfolgt über ein<br />
LAN, das wegen der zeitweise<br />
recht hohen Anforderungen an<br />
den Transfer von Datensätzen<br />
für 100 Mbit/s ausgelegt ist. Ein<br />
landesweites Richtfunksystem<br />
sorgt für einen Datentransport<br />
mit 64 kbit/s.<br />
Foto: Autoren<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> konnte das landesweite Funküberwachungssystem innerhalb<br />
von acht Monaten installieren. Im Bild die Station in Casitas.<br />
Die Arbeiten vor Ort begannen<br />
im Oktober 2001. Es mussten<br />
Shelter und Masten aufgebaut,<br />
die Antennen montiert<br />
und verkabelt, die Gerätegestelle<br />
aufgebaut und angeschlossen<br />
werden. Parallel dazu<br />
erfolgte der Aufbau des Richtfunksystems.<br />
Stromausfälle<br />
ließen sich weitestgehend durch<br />
die Absicherung der wichtigsten<br />
Komponenten (PCs, Server,<br />
Router, Richtfunkgeräte) mit<br />
Geräten für die unterbrechungsfreie<br />
Stromversorgung überbrücken.<br />
Umfangreiche Arbeiten<br />
waren auch in der Zentrale<br />
auszuführen, wie die Inbetriebnahme<br />
von PCs, die Installation<br />
diverser Software-Pakete<br />
und vor allem die Schulungen<br />
der Anwender. Schließlich war<br />
das gesamte System umfassend<br />
auf einwandfreie Funktion<br />
zu testen. Nach einer Rekordzeit<br />
von nur acht Monaten für den<br />
Aufbau dieses umfangreichen<br />
Systems konnte im Mai 2002 die<br />
Abnahme und Übergabe an den<br />
Kunden erfolgen. Die Abnahme<br />
vor Ort mit intensiven Tests jeder<br />
einzelnen Station erstreckte sich<br />
über eine Woche. Die Resultate<br />
beeindruckten den Kunden<br />
und den von ihm hinzugezogenen<br />
Berater. Die Übergabefeier<br />
an den Kunden fand im Beisein<br />
des Direktors der Regulierungsbehörde<br />
statt. Anschließend<br />
wurde das System der Presse<br />
und dem Fernsehen vorgestellt.<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> konnte sich<br />
hier wieder mal als Turn-Key-Lieferant<br />
für das gesamte System<br />
bewähren. Weitere Feststationen<br />
in Nicaragua sind bereits in<br />
Planung.<br />
Erhard Korger, Jörg Pfitzner<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
45<br />
Heft 176 (2002/IV)
KURZNACHRICHTEN<br />
<strong>International</strong><br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> stattet erstes<br />
DVB-T-Sendegebiet <strong>Deutsch</strong>lands<br />
mit Sendersystemen aus<br />
Als erstes Sendegebiet in<br />
<strong>Deutsch</strong>land wird der Ballungsraum<br />
Berlin von terrestrisch<br />
analoger auf digitale<br />
Signalübertragung umgestellt.<br />
Mit der Lieferung der<br />
dazu notwendigen Sendersysteme<br />
wurde Rundfunk-Spezialist<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> exklusiv<br />
beauftragt.<br />
Russischer und deutscher<br />
Innenminister zu Besuch bei<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
Um sich über die neuesten<br />
Entwicklungen auf dem<br />
Gebiet der Sicherheit in der<br />
Informations- und Kommunikationstechnik<br />
zu informieren,<br />
statteten der Innenminister<br />
der Russischen Föderation<br />
Boris W. Gryslow und<br />
CD-ROM-TIPP<br />
Neuer Messtechnik-Katalog 2003<br />
Bundesinnenminister Otto<br />
Schily am 3. September der<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> SIT in Berlin<br />
einen Besuch ab.<br />
Besonderes Interesse des russischen<br />
Innenministers fanden<br />
das erste abhörsichere Mobiltelefon<br />
TopSec GSM, das auch<br />
in deutschen Regierungs- und<br />
Behördenkreisen genutzt wird,<br />
sowie gesicherte TETRA-Bündelfunksysteme,<br />
die bei Behörden<br />
und Organisationen mit<br />
Sicherheitsaufgaben eingesetzt<br />
werden. Als führender europäischer<br />
Anbieter von Verschlüsselungslösungen<br />
informierte<br />
das Unternehmen beide Minister<br />
über die heutigen Möglichkeiten,<br />
Information und Kommunikation<br />
vor unerlaubtem<br />
Zugriff oder Manipulationen zu<br />
schützen.<br />
Messgeräte und Messsysteme<br />
Das Münchner Unternehmen<br />
stellt in der ersten Phase 13<br />
neue Sender bereit und baut die<br />
bestehenden leistungsstarken<br />
analogen Sender auf die digitale<br />
Übertragung um. Die Versorgung<br />
der Haushalte mit DVB-T soll bis<br />
zum August 2003 abgeschlossen<br />
sein. Die digitale Nutzung<br />
terrestrischer Frequenzen ist<br />
effektiver, weil mit diesem Verfahren<br />
auf weniger Frequenzen<br />
mehr Fernsehprogramme ausgestrahlt<br />
und den Zuschauern<br />
auch Zusatzdienste – z.B. elektronische<br />
Programmzeitschriften<br />
– angeboten werden können,<br />
wie dies bereits beim Kabel- und<br />
Satellitenfernsehen möglich ist.<br />
Nach dieser Umstellung sollen<br />
in Berlin statt derzeit zwölf etwa<br />
30 Fernsehprogramme auf einfachem<br />
Weg über die Antenne<br />
ins Haus gelangen. Da das dem<br />
Rundfunk zugewiesene Frequenzspektrum<br />
nicht ausreicht,<br />
ist für eine relativ kurze Zeit ein<br />
gleichzeitiger Betrieb von analog<br />
und digital geplant.<br />
Der neue Messtechnik-Katalog<br />
ist in Kürze bei jeder<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>-Vertretung<br />
kostenlos erhältlich. Im PDF-<br />
Format auf CD-ROM gibt<br />
er auf über 500 Seiten eine<br />
umfassende Übersicht über<br />
alle Messtechnik-Produkte<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> und<br />
seines Koopera tionspartners<br />
Advantest. Neben bewährten<br />
Geräten werden auf der intuitiv<br />
bedienbaren CD-ROM neue<br />
Mobilfunk-Protokolltester aus<br />
der Familie R&S CRTU für die<br />
dritte Mobilfunkgeneration oder<br />
die Produktions-Testsysteme der<br />
Reihe R&S TS7100 vorgestellt.<br />
Der Katalog bietet komfortable<br />
Blätter- und Sprungmöglichkeiten<br />
durch umfangreiche Verlinkung.<br />
Eine Aufteilung in thematische<br />
Kapitel wie beispielsweise<br />
Mobilfunk, EMV- oder Leistungs-<br />
messtechnik ermöglicht das<br />
schnelle Suchen und Finden<br />
von Geräten und Systemen.<br />
Test &<br />
Measurement Products<br />
2003/2004<br />
PD 0757.4560.54<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
© 2003<br />
46<br />
Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
Neues landesweites Polizeiund<br />
Sicherheitsfunknetz für<br />
Österreich<br />
R&S BICK Mobilfunk, ein<br />
Tochterunternehmen von<br />
<strong>Rohde</strong>& <strong>Schwarz</strong>, hat den<br />
Auftrag zur Lieferung des<br />
neuen österreichischen<br />
TETRA-Sicherheitsfunknetzes<br />
„ADONIS“ (Austrian Digital<br />
Operating Network for Integrated<br />
Services) erhalten.<br />
Gemeinsam mit Siemens wird<br />
das Unternehmen bis Ende<br />
2005 eines der größten digitalen<br />
Bündelfunksysteme Europas<br />
(Gesamtvolumen 190 Millionen<br />
Euro) installieren. Die<br />
erste Ausbaustufe wird bereits<br />
im nächsten Jahr in Betrieb<br />
gehen. Mit diesem Auftrag kann<br />
sich R&S BICK Mobilfunk mit<br />
seiner ACCESSNET®-T-Technologie<br />
zusätzlich zu den bereits<br />
durchgeführten, zahlreichen<br />
kleinen und mittleren Projekten<br />
nun auch als führender Lieferant<br />
für TETRA-Großprojekte durchsetzen.<br />
Im Rahmen des Schengener<br />
Abkommens haben sich die<br />
Länder Europas unter anderem<br />
verpflichtet, ihre Sicherheitsbehörden<br />
mit EU-weit einheitlichen<br />
und kompatiblen digitalen<br />
Bündelfunksystemen auszurüsten,<br />
damit die Behörden<br />
im Bedarfsfall nahtlos kommunizieren<br />
und zusammenarbeiten<br />
können. Nach zahlreichen<br />
regionalen Pilotprojekten<br />
und begonnenen Netzaufbauten<br />
in Europa markiert die österreichische<br />
Auftragsvergabe den<br />
endgültige Durchbruch für die<br />
TETRA-Technologie. Mit ADONIS<br />
wird das bisher größte Sicherheitsfunknetz<br />
in Mitteleuropa<br />
errichtet. Entscheidet sich auch<br />
die Bundesrepublik für dieses<br />
Netz, können an <strong>Deutsch</strong>lands<br />
längster Teilgrenze zukünftig<br />
die Sicherheitsbehörden beider<br />
Länder auf modernster Basis<br />
kommunizieren.<br />
Das österreichische Innenministerium<br />
hat im Rahmen eines<br />
Betreibermodells das Wiener<br />
Unternehmen Master-Talk mit<br />
dem Aufbau und Betrieb des<br />
landesweiten TETRA-Sicherheitsfunknetzes<br />
beauftragt.<br />
Der Auftrag zum Netzaufbau<br />
wurde nun an R&S BICK Mobilfunk<br />
und Siemens erteilt. Die<br />
beiden Unternehmen errichten<br />
bis zum Jahre 2005 landesweit<br />
über 1200 TETRA-Stationen für<br />
ein lückenloses Kommunikationsnetz.<br />
Hierbei liefert R&S BICK<br />
Mobilfunk die TETRA-Funktechnik;<br />
Siemens baut als Generalunternehmer<br />
und Systemintegrator<br />
das Netzwerk auf.<br />
„Nach zahlreichen erfolgreichen<br />
lokalen TETRA-Projekten<br />
in <strong>Deutsch</strong>land und<br />
im Ausland können wir mit<br />
dem Netz aufbau in Österreich<br />
auch unsere Leistungsfähigkeit<br />
bei Großprojekten<br />
unter Beweis stellen”, erklärt<br />
Heinz Bick, Geschäftsführer<br />
von R&S BICK Mobilfunk (Bild).<br />
„Unsere dabei eingesetzte<br />
ACCESSNET ®-T-TETRA-Technologie<br />
hat sich in der Praxis<br />
bereits vielfach bewährt. Deshalb<br />
sind wir der festen Überzeugung,<br />
dass unser System<br />
auch für den Einsatz als deutsches<br />
Sicherheitsnetz bestens<br />
vorbereit ist.”<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> beliebtester<br />
deutscher Arbeitgeber im<br />
Mittelstand bei Elektrotechnik-<br />
Studenten<br />
Laut der aktuellen Access-<br />
Studie ist das Elektronikunternehmen<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> der<br />
beliebteste mittelständische<br />
Arbeitgeber bei Elektrotechnik-Absolventen<br />
in <strong>Deutsch</strong>land.<br />
Damit liegt das Unternehmen<br />
noch vor Firmen wie<br />
Audi, Motorola oder SAP. Nur<br />
AGs und Großkonzerne wie<br />
Siemens, DaimlerChrysler<br />
oder BMW sind noch attraktiver<br />
bei den Absolventen. In<br />
der Gesamt-Rangfolge aller<br />
deutschen Unternehmen liegt<br />
<strong>Rohde</strong>& <strong>Schwarz</strong> auf Platz 14<br />
der Beliebtheitsskala.<br />
Während das Unternehmen in<br />
den vergangenen Jahr noch auf<br />
Platz 23 lag, verbesserte sich<br />
die Attraktivität als potenzieller<br />
Arbeitgeber in diesem Jahr<br />
auf Rang 14. Neben zahlreichen<br />
Personalmarketingmaßnahmen<br />
des Unternehmens spiegelt<br />
sich hier auch ein allgemeiner<br />
Trend wieder: Absolventen<br />
entscheiden sich verstärkt<br />
für kleine und mittlere Unternehmen<br />
als Karriere sprungbrett.<br />
Auch die Prioritäten haben sich<br />
geändert: Während vor einigen<br />
Jahren gute Verdienstchancen<br />
der Hauptfaktor waren, spielen<br />
heute Aufgabenvielfalt und<br />
Entfaltungsspielraum eine größere<br />
Rolle. Dies schätzen die<br />
Absolventen auch besonders<br />
an <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong>: Freiräume<br />
für Ideen und die Entwicklung<br />
modernster Zukunftstechnologien.<br />
Neue Niederlassung in Mexiko<br />
eröffnet<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> hat jetzt<br />
auch in Mexiko eine neue Niederlassung<br />
eröffnet. Die Gründung<br />
der Tochtergesellschaft<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> de México<br />
S. de R.L. de C.V. bestätigt die<br />
hohe Bedeutung des lateinamerikanischen<br />
Marktes.<br />
Das Büro ist im German Centre<br />
in Santa Fé untergebracht. Von<br />
hier aus werden alle Produktgruppen<br />
von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong><br />
– von der Messtechnik über<br />
die Rundfunktechnik bis hin zur<br />
Funkkommunikation- und Funküberwachung<br />
– für den mexikanischen<br />
Kundenkreis betreut.<br />
Noch in diesem Jahr werden<br />
erste Kundenseminare stattfinden.<br />
Zu erreichen ist die neue<br />
Niederlassung unter:<br />
<strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> de México S.<br />
de R.L. de C.V.<br />
German Centre, Oficina 4-2-2<br />
Av. Santa Fé 170<br />
Col. Lomas de Santa Fé<br />
01210 México, D.F.<br />
MEXICO<br />
Tel: +52 55 85 03 99 13 / 14 / 15<br />
Fax: +52 55 85 03 99 16<br />
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Neues von <strong>Rohde</strong>&<strong>Schwarz</strong> Heft 176 (2002/IV)
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