5G NR Testi — 3GPP TS 38.521 / EN 301 908 / GCF–PTCRB

Was ist 5G?

Beim 5G NR-Funktest handelt es sich um eine Gruppe von Experimenten, bei denen das Gerät im FR1-Band (unter 6 GHz) und gegebenenfalls im FR2-Band (Millimeterwelle) im Hinblick auf die in der 3GPP TS 38.521-Serie definierten Sender- und Empfängeranforderungen gemessen wird. FR2-Messungen werden Over-the-Air (OTA) durchgeführt.

Zweck von 5G

Ziel ist es, zu überprüfen, ob das 5G-Gerät eine netzwerkkompatible Leistung, Spektrum und Empfängerleistung aufweist und der Funkgesetzgebung entspricht.

Bei welchen Produkten wird 5G angewendet?

5G-Module und Smartphones
Feste drahtlose Zugangsgeräte (FWA).
Industrielle 5G-Router
Anschlusseinheiten im Fahrzeug

In welchen Branchen wird 5G eingesetzt?

TelekommunikationElektronikSoftwareCybersicherheit

Normen zu 5G

3GPP TS 38.521-1 (FR1)
3GPP TS 38.521-2 (FR2)
3GPP TS 38.521-3
EN 301 908 serisi
GCF- und PTCRB-Testpläne

Prüfbedingungen für 5G

Frequenzbereiche: FR1-Sub-6-GHz-Kabelmessung; FR2-Millimeterwellen-Over-the-Air-Messung (OTA).
Sendermessungen: Maximale Ausgangsleistung, EIRP/TRP (FR2), ACLR, Spektrum-Emissionsmaske, Spam
Empfängermessungen: Referenzempfindlichkeit, Selektivität, Blockierung; EIS in FR2
Kipler: Unabhängige (SA) und nicht unabhängige (NSA) Studie

Prüfgerät für 5G

5G NR-Netzwerkemulator
Kabelgebundenes HF-Testmuster (FR1)
OTA-Millimeterwellen-Messkammer und Positionierer (FR2)
Kanalemulator

Probenanforderungen für 5G

Das Gerät muss den Testmodus und die Test-SIM unterstützen
Deklarierte Bänder, Leistungsklasse und SA/NSA-Modi müssen dokumentiert werden
Für FR2 müssen die Standorte der Antennenmodule definiert werden
Es muss endgültige Produktionssoftware verwendet werden

Dauer von 5G

Typischerweise 4–10 Wochen, abhängig von der Anzahl der Bänder und Modi.

Ablauf von 5G

1Bandliste, Leistungsklasse und Betriebsarten werden deklariert.
2FR1-Messungen werden in einer kabelgebundenen Konfiguration durchgeführt.
3FR2-Messungen werden als EIRP/TRP im OTA-Raum durchgeführt.
4Die Leistung des Empfängers wird gemessen.
5Unerwünschte Veröffentlichungen werden gescannt.
6Die Ergebnisse werden mit den 3GPP-Grenzwerten verglichen.

Annahmekriterien für 5G

Als Akzeptanzkriterien gelten die Grenzwerte der 3GPP TS 38.521-Serie und die Anforderungen des kompatiblen Standards für die Marktplatzierung.

Auswertung der Ergebnisse

FR2-Messungen können nicht mit der kabelgebundenen Methode durchgeführt werden; Aufgrund strahlsteuernder Antennenarrays werden Over-the-Air-Größen wie EIRP, TRP und EIS verwendet. FR1-Ergebnisse gelten nicht für FR2.

Prüfbericht zu 5G

Deklarierte Bänder, Modi und Leistungsklasse
Angewandte Spezifikationsversionen
FR1- und FR2-Messergebnisse
Aufbau und Kalibrierung der OTA-Messung
Messunsicherheit

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

HF- und Funkprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test 5G gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

HF- und Funkversuche zeigen, dass ein Gerät, das Funkkomponenten enthält, das Frequenzspektrum ordnungsgemäß nutzt und innerhalb der durch die einschlägigen Rechtsvorschriften zugelassenen Grenzen arbeitet. Dieser Bereich ist von der EMV getrennt: Während sich die EMV mit unerwünschten Störungen befasst, werden hier absichtliche Sendeleistungen bewertet.

Das Frequenzspektrum ist eine öffentliche und begrenzte Ressource; dies bestimmt den rechtlichen Charakter dieses Bereichs. Wenn ein Gerät über das zulässige Frequenzband hinausgeht oder eine zu hohe Leistung ausstrahlt, handelt es sich nicht nur um einen technischen Fehler, sondern um einen Verstoß, der den Dienst anderer beeinträchtigt. Aus diesem Grund wird die Funkkonformität strenger überwacht als in anderen Testbereichen, und die Märkte bewahren ihre eigenen nationalen Regelungen.

Die Messungen erfolgen getrennt auf der Sender- und der Empfängerseite. Auf der Senderseite werden Ausgangsleistung, belegte Bandbreite, Frequenzfehler, unerwünschte Aussendungen, Nachbarkanalleistung und die Leistungshüllkurve gemessen. Auf der Empfängerseite werden Empfindlichkeit, Trennschärfe, Blockierung und Nebenwellenunterdrückung bewertet. Die Empfängerseite wird oft vernachlässigt, ist in manchen Bändern aber gesetzlich vorgeschrieben.

Zugriffsprotokollspezifische Verhaltensweisen bilden eine dritte Achse: Listen-before-Talk (LBT), Tastgrad (Duty Cycle), dynamische Frequenzwahl (DFS) und Sendeleistungsregelung (TPC). Diese Mechanismen ermöglichen die gemeinsame Nutzung des Spektrums, und es muss nachgewiesen werden, dass sie korrekt funktionieren.

MENSCHLICHE EXPOSITION ist die vierte Achse und eine der kommerziell kritischsten. Bei körpernah genutzten Geräten wird SAR (spezifische Absorptionsrate) gemessen, bei Geräten mit Abstand zum Körper eine Feldstärkebewertung durchgeführt. Grenzwerte und Messmethoden variieren je nach Markt; dasselbe Gerät wird für Europa und die Vereinigten Staaten getrennt bewertet.

Marktregime sind in dieser Familie ausschlaggebend und ersetzen einander nicht: die Funkanlagenrichtlinie und harmonisierte ETSI-Normen in Europa, die FCC-Zulassung in den Vereinigten Staaten (über eine TCB bei absichtlichen Strahlern), ISED in Kanada, MIC in Japan, KC in Südkorea und SRRC in China tragen jeweils eigene Anforderungssätze. Dasselbe Gerät benötigt für jeden Markt eine eigene Akte, und manche Märkte verlangen einen lokalen Vertreter oder lokale Prüfungen.

Die Modulintegration ist das Thema, das im Bereich die meisten Fragen aufwirft. Die Verwendung eines zertifizierten Funkmoduls macht das Gerät nicht automatisch konform. Ein Modulzertifikat gilt für eine definierte Antenne, eine definierte Versorgung und definierte Nutzungsbedingungen; ändert sich die Antenne, das Layout oder wird das Modul mit anderer Leistung betrieben, ist eine Neubewertung erforderlich.

Das Vorhandensein mehrerer Funkmodule im selben Gerät (WLAN + Bluetooth + Mobilfunk + NFC) erfordert eine Bewertung der gleichzeitigen Übertragung: SAR- und Störstrahlungsmessungen erfolgen für den ungünstigsten Fall, in dem die Funkmodule gemeinsam arbeiten.

Methodengruppen in diesem Bereich

Sendermessungen
Ausgangsleistung, belegte Bandbreite, Frequenzfehler, unerwünschte Aussendungen, Nachbarkanalleistung, Leistungsspektraldichte.
Empfängermessungen
Empfindlichkeit, Trennschärfe, Blockierung, Nebenwellenunterdrückung.
Spektrum-Sharing-Mechanismen
Verifizierung von Listen-before-Talk, Tastgrad, dynamischer Frequenzwahl und Sendeleistungsregelung.
Exposition des Menschen
SAR-Messung (Handgeräte und am Körper getragene Geräte), Feldstärkebewertung, Mehrfunk-Szenarien.
Protokollkonformität
Konformitätsprüfungen für Mobilfunknetze, Bluetooth- und WLAN-Zertifizierungsprüfungen, GNSS-Leistung.
Antennenmessungen
Messungen von Gewinn, Strahlungsdiagramm, Wirkungsgrad und Gesamtabstrahlleistung (TRP).

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Verwendung eines zertifizierten Moduls macht das Gerät nicht automatisch konform; ändern sich Antenne, Layout oder Leistungspegel, ist eine Neubewertung erforderlich.
Eine FCC-Akte ersetzt keine CE-Akte; jeder Markt betreibt sein eigenes Regime.
Empfängerseitige Messungen sind in einigen Bändern gesetzlich vorgeschrieben; nur den Sender zu messen führt zu einer unvollständigen Akte.
SAR-Grenzwerte und Messmethoden unterscheiden sich je nach Markt; ein Ergebnis aus einem Markt lässt sich nicht auf einen anderen übertragen.
Bei Geräten mit mehreren Funkmodulen muss das Szenario der gleichzeitigen Übertragung bewertet werden; eine Messung der einzelnen Module allein reicht nicht aus.
Manche Märkte verlangen lokale Prüfungen oder einen lokalen Vertreter; die technische Konformität allein sichert keinen Marktzugang.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Marktzugang gemäß Funkanlagenrecht
Verifizierung des Antennen- und HF-Frontend-Designs
SAR- und HF-Expositionskonformität
Verifizierung der Modulintegration und Umfang der Neubewertung
Bestimmung des ungünstigsten Falls bei Mehrfunk-Szenarien

Häufige Fragen zu 5G

Warum können FR2-Tests nicht kabelgebunden durchgeführt werden?

FR2-Geräte verwenden strahlgesteuerte Antennenarrays, und die Antennen- und Empfängerschaltung ist integriert. Daher werden Messungen in der Luft durchgeführt und die Ergebnisse als abgestrahlte Größen wie EIRP, TRP oder EIS angegeben.

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