Test von Mobilfunkstandards Echtzeit-Testbed untersucht verschiedene LTE-U- und LTE-LAA-Szenarien

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter |

Um das Mobilfunknetz 4G zu entlasten, wurden LTE-U und LTE-LAA als Zwischenschritt zu 5G entwickelt. National Instruments hat eine flexible Testlösung auf Basis von FPGAs entwickelt, um beide Standards umfangreich zu untersuchen.

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Das für LTE-U und LTE-LAA entwickelte Testbed beruht unter anderem auf der SDR-Plattform „NI USRP RIO“ von National Instruments.
Das für LTE-U und LTE-LAA entwickelte Testbed beruht unter anderem auf der SDR-Plattform „NI USRP RIO“ von National Instruments.
(Bild: National Instruments)

Die Forschungen um den nächsten Mobilfunkstandard 5G sind bereits fortgeschritten: National Instruments hat bereits einen Massive MIMO-Prüfstand mit 128 Antennen entwickelt.

Allerdings wird auch an Zwischenlösungen gearbeitet. Dazu gehören Standards wie LTE-U (LTE Unlicensed) und LTE-LAA (License Assisted Access). Damit sollen die 4G-Netze entlastet und verbessert werden.

Um diese beiden Standards umfassend zu testen, bietet National Instruments ein Echtzeit-Testbed an. Diese aus einer FPGA-basierten LTE-Bitübertragungsschicht (Physical Layer) im Quellcode bestehende Testumgebung ermöglicht es, verschiedene LTE-U- und LTE-LAA-Szenarien zu testen, zu evaluieren und ggf. auch zu erweitern. Damit lassen sich Leistungen bewerten und die Übertragungsraten mit den von LTE- und 802.11-Infrastrukturen erstellten Systemen erhöhen.

Sowohl LTE-U- als auch LTE-LAA-Signale werden über das unlizenzierte ISM-Frequenzband mit einer Frequenz von 5,9 GHz übertragen. Ziel ist es, ein breites Mobilfunkspektrum zu ermöglichen. Mit LTE-U und LTE-LAA ausgestattete Geräte verwenden allerdings damit auch den gleichen Kanal wie Geräte der WLAN-Standards 802.11a und 802.11ac. Das Standardisierungsgremium 3GPP legt den Fokus verstärkt auf die LTE-LAA-Technik, da diese eher den globalen lizenzierten Funkspektren entspricht und somit universeller eingesetzt werden kann. Im Gegensatz dazu soll LTE-U vornehmlich dort eingesetzt werden, wo eine hohe Auslastung notwendig ist.

Das auf der SDR-Plattform „NI USRP RIO“ und der „LabVIEW Communications System Design Suite“ basierende Testbed kann sofort eingesetzt werden und umfasst die folgenden Komponenten:

  • LabVIEW Communications System Design Suite,
  • LabVIEW Communications LTE Application Framework,
  • Konfigurierbare LTE-U- und LAA-Referenzsoftware und
  • Zwei FPGA-basierte SDR-Module USRP-2953R

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