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PIM-Messungen an einer Multibandantenne eines Mobilfunkanbieters im Projekt „5G-Reallabor“

08.12.2020

Passive Intermodulation (PIM) führt zu Störsignalen in Mobilfunknetzen und kann somit die Netzqualität verschlechtern. Die PTB arbeitet im Projekt „5G-Reallabor“ an einer Rückführung für PIM-Messungen im Labor und möchte damit eine Charakterisierung und Reduzierung der Messunsicherheiten erreichen und so einen Beitrag zur zuverlässigen Funktion des Mobilfunknetztes leisten.

 

Zurzeit wird in Deutschland der neue Mobilfunkstandard 5G ausgebaut und in Betrieb genommen. Der neue Standard ermöglicht höhere Datenraten, niedrigere Latenzen und mehr Zuverlässigkeit. Um diese Entwicklung zu unterstützen, ist das Ziel des Projekts „5G-Reallabor“ die Erforschung und lebendige Darstellung des praxisnahen Bedarfs der Einsatzmöglichkeiten von 5G als Schlüsseltechnologie im Kontext einer Smart Region/Smart City. Dazu werden ein offenes Reallabor und Schaufenster für Akteure aus Wirtschaft, Wissenschaft, Verwaltung, Politik und auch Bürger bzw. Gesellschaft aufgebaut und mit regionalen Plattformen und Testfeldern integriert. Gewährleistet werden soll eine Überführung von Ergebnissen in wirtschaftliche Wertschöpfungsketten.

Das Projekt basiert auf Umsetzung, Implementierung, Demonstration und Evaluation der praxisorientierten Anwendungsfälle in den öffentlichen 5G-Netzen von etablierten Mobilfunkanbietern unter Beteiligung von Industrie, Forschungsinstitutionen und den Kommunen Braunschweig und Wolfsburg. Der Ausbau der 5G-Infrastruktur in der Region erfolgt durch neue Priorisierung der Netzausbauplanung der Mobilfunknetzbetreiber. Das Fördervolumen für das Forschungsvorhaben beträgt knapp 12 Mio. Euro für 12 Teilprojekte in den Anwendungsfeldern Mobilität (Straße, Schiene, Luft), eHealth und Smart Construction sowie für technologieorientierte Querschnittsaktivitäten.

Die Arbeitsgruppe 2.24 „Nichtlineare Hochfrequenzmesstechnik für die Digitalisierung“ der PTB leitet hierbei ein Teilprojekt aus dem Bereich der technologieorientierten Querschnittsaktivitäten, welches sich mit PIM als Störgröße im Mobilfunk und speziell im neuen 5G Netz beschäftigt. Bei PIM handelt es sich um eine nichtlineare Störgröße, welche durch vielfältige Ursachen wie z.B. korrodierte Verbinder, Verunreinigungen oder auch externe Quellen wie ein rostiges Dach in der Umgebung hervorgerufen werden kann. Die Ortung und Vermeidung solcher Störquellen ist für eine zuverlässige Funktion des Mobilfunknetztes unerlässlich. Das Ziel ist daher, PIM-Quellen an den Basisstationen zu minimieren und damit eine optimale Netzversorgung zu gewährleisten, die die Kapazitäten der Anlagen vollständig ausschöpft (Bild). Hierfür wird eine Rückführungskette für PIM-Messung entwickelt, die zum einen eine Reduzierung der Unsicherheit und zum anderen eine Vergleichbarkeit der Messungen und Methoden möglich macht. Die so kalibrierten Feldgeräte liefern bestmögliche und vergleichbare Ergebnisse, die genutzt werden können, um PIM zu minimieren.

Durchführung einer dynamischen PIM-Messung an einer Multibandantenne eines Mobilfunkanbietern

Bild: Durchführung einer dynamischen PIM-Messung an einer Multibandantenne eines Mobilfunkanbietern. Hierbei wird während der Messung leicht gegen den Verbinder geklopft, um so eine mechanische Belastung zu erzeugen. Es wird ein mobiler PIM-Analyzer verwendet, um die Störsignale zu detektieren und die Quelle zu lokalisieren.

 

 

 

Fachbereich 2.2 „Hochfrequenz und Felder“

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