NEUES 217/17 - Rohde & Schwarz
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
NEUES
217/17
Einstiegsklasse
Messgeräte mit Top-Ausstattung und -Daten
für kleines Geld
Automotive Allgemeine Messtechnik Cybersicherheit
Funkschlüssel-Testlösung Oszilloskop-Tastköpfe für Sichere IT-Lösungen schützen
für Schließsysteme mit schnelle Datensignale und Mobilgeräte und Arbeitsplatz-
Ultra-Breitbandtechnik Stromversorgungsleitungen PCs der Polizei
Die NEUES-App
Die NEUES-App „R&S®News“ gibt es kostenlos für iPad und Android-
Tablets in den jeweiligen App Stores. Die Sprache kann App-intern
zwischen deutsch, englisch, französisch und spanisch umgeschaltet
werden.
Über die Beiträge der aktuellen Druckausgabe hinaus bietet die
App alle Artikel der zurückliegenden drei Jahrgänge, sortiert nach
Themenbereichen und damit in Sekunden erreichbar. Videos reichern
den Inhalt an. Grafische Signale markieren, welche neuen Artikel seit
dem letzten Öffnen der App erschienen sind und leiten so zielgerich-
tet zu den Innovationen.
Sie finden die App in den einschlägigen App Stores unter den Stich-
worten R&S News oder Rohde & Schwarz.
Impressum
Herausgeber:
Rohde&Schwarz GmbH& Co. KG
www.rohde-schwarz.com Erscheinungsweise: ca. dreimal pro Jahr
Mühldorfstraße 15 · 81671 München ISSN 0548-3093
Postfach 801469 · 81614 München Bezug kostenlos über die Rohde & Schwarz-Vertretungen
Support-Center: Tel. +49 89 4129 12345 Nachdruck mit Quellenangabe und gegen Beleg gern gestattet.
Anfragen zu Produkten: customersupport@rohde-schwarz.com PD 3606.9662.71
E-Mails an die Redaktion: newsmagazine@rohde-schwarz.com
Chefredaktion: Volker Bach, Rohde & Schwarz R&S® ist eingetragenes Warenzeichen der Rohde&Schwarz GmbH&Co. KG.
Redaktion und Layout: Redaktion Drexl & Knobloch GmbH (München) Eigennamen sind Warenzeichen der jeweiligen Eigentümer. CDMA2000® ist
Fotos: Rohde&Schwarz eingetragenes Warenzeichen der Telecommunications Industry Association
(TIA-USA). Die Bluetooth®-Wortmarke und -Logos sind eingetragene Waren-
Printed in Germany
zeichen und Eigentum von Bluetooth SIG, Inc., ihre Verwendung ist für
57. Jahrgang; Auflage ca. 60 000 (deutsch, englisch, französisch, Rohde&Schwarz lizenziert. Alle anderen Warenzeichen sind Eigentum der
spanisch und japanisch) jeweiligen Besitzer.
Titelthema Mit Tradition und Innovation verhält es sich wie mit Natur und Technik oder Zeit und Raum. Auf den ersten Blick einander fremd, kommen die Begriffe bei näherem Hinsehen doch bestens miteinander aus. Rohde & Schwarz ist der Beweis dafür. Seit über achtzig Jahren tech- nisch an der Spitze und immer dem Kommenden zugewandt, hält das Unternehmen doch gleichzeitig seine kulturellen Assets in Ehren und bleibt sich seiner Wurzeln bewusst. Praktischerweise ist dafür kein weiter Spagat zu machen. Sich unerschrocken einer techni- schen Aufgabe zu stellen und sie mit einer Lösung zu beantworten, die der Markt mit Beifall aufnimmt, ist eben der genetische Ur-Code der Firma. Diesmal war der selbst gestellte Auftrag allerdings eher unge- wöhnlich, wenn auch nicht weniger fordernd. „Zeigt dem Markt, dass Rohde & Schwarz auch günstig kann!“, schrieb die Geschäftsführung den Entwicklern ins Pflichtenheft. Denn viele Messaufgaben der tägli- chen Laborpraxis lassen sich schon mit relativ einfachen Geräten erle- digen. Die dann aber auch preislich in einem engen Korridor ange- siedelt sein müssen, um attraktiv zu sein. Zwei Rahmenbedingungen waren außerdem zu erfüllen: Die technische Qualität sollte wie üblich Maßstäbe setzen und die Fertigung in den eigenen Werken rentabel sein. Die stehen in Deutschland und Tschechien und nicht in Niedrig- lohnländern wie die des Wettbewerbs. Gesagt, getan. Das Resultat ist in dieser Ausgabe gleich in dreifacher Ausfertigung zu besichtigen. Ein Oszilloskop, ein Spektrumanalysator und eine Stromversorgung bilden den Auftakt zu einer neuen Generation von „Value Instruments“, die Rohde & Schwarz in der Messgeräte-Einstiegsklasse etablieren sollen. Auch vertrieblich sind die Wege dafür geebnet. Viele Distri- butoren weltweit haben die Geräte ins Programm genommen. Beim Hersteller sind sie natürlich auch zu haben. Was die Modelle außer dem ungewohnten Preisschild einer näheren Betrachtung empfiehlt, beschreiben die Beiträge ab Seite 46.
Überblick
NEUES
217/17
Automotive Wireless Allgemeine Messtechnik
Testsysteme Tester Oszilloskope
Schlüsseltechnologie – Testlösung für Wideband Radio Communication Tastkopfsystem R&S®RT-ZM
schlüssellose Schließsysteme.............. 8 Tester R&S®CMW500 Modulares Tastkopfsystem für
Connected-Car-, IoT- und Messungen bis 9 GHz........................ 32
Signalerzeugung und -analyse Mobilfunkgeräte auf dem
Vektorsignalgenerator Sicherheitsprüfstand.......................... 18 Tastkopf R&S®RT-ZPR20
R&S®SMBV100A Rauscharmer Tastkopf für genaue
Automatisierte GNSS-Performance- Technologie Power-Integrity-Messungen............... 39
Tests für ERA-GLONASS-Module....... 12 WLAN 802.11ax beschleunigt die
Kommunikation in Arbiträr- und Pattern-
Multi-User-Szenarien.......................... 24 Generatoreinschub R&S®RTx-B6
EMV / Feldstärke Generatoreinschub für die
Signal- und Spektrumanalysator Oszilloskope R&S®RTO / R&S®RTE....... 43
Software R&S®FSW
EMV-Testsoftware R&S®ELEKTRA Breitbandige Verstärkermessungen
Leicht bedienbare Software für für 5G mit bis zu 1,2 GHz Analyse
Störaussendungsmessungen............. 15 bandbreite.......................................... 30
Welche Technik hinter dem neuen WLAN-Standard 802.11ax steckt und wie er hilft, die Neue Tastköpfe erweitern die Messmöglichkeiten der
steigende Nutzerdichte z. B. an Flughäfen zu bewältigen, zeigt der Artikel ab Seite 24. Oszilloskope R&S®RTO und R&S®RTE (Seite 32 und Seite 39).
4
Broadcast- und Medientechnik
Value Instruments Netzwerkanalyse Studiotechnik
Programmerweiterung....................... 46 Netzwerkanalysator R&S®ZVA / Fußball bei Sky Deutschland
Prober von MPI jetzt noch schärfer.............................. 66
Oszilloskope R&S®RTB 2000 Komplettlösung für die
On-Wafer-Charakterisierung von Signalerzeugung und -analyse
Millimeterwellen-Komponenten......... 58 Vektorsignalgenerator
R&S®SMW200A
Signalerzeugung und -analyse Physical-Layer-Tests an
Breitbandverstärker R&S®BBA130 DVB-S2/-S2X-Komponenten.............. 68
Cybersicherheit
Power of Ten....................................... 48
BizzTrust / Browser in the Box
Spektrumanalysator R&S®FPC1000 Auf Nummer sicher –
Unerwartete Performance Das Chamäleon unter den Hightech-IT für die Polizei................... 70
in der Einstiegsklasse......................... 52 Breitbandverstärkern...........................61
Netzgeräte R&S®NGE100 Signal- und Spektrumanalysator Weitere Rubriken
Netzgeräte für den Alltag: robust, R&S®FSW
leistungsstark und preiswert.............. 56 Schnell wie nie zuvor: Impressum...........................................2
Messung von Nebenaussendungen NEUES kompakt................................ 6
mit sehr niedrigem Pegel.................... 64 Kurznachrichten............................... 73
On-Wafer-Messungen bei 300 GHz mit Prober
von MPI und dem Netzwerkanalysator R&S®ZVA Der Pay-TV-Anbieter Sky Deutschland setzt Rohde & Schwarz-Technik für UHD-Übertragungen ein
(Seite 58). (Seite 66).
NEUES 217/17 5
NEUES kompakt
Kosteneffizienter Kabel- und Antennentester für den Feldeinsatz
Wer in einer städtischen Umgebung auf- lerhafte Anschlüsse und schadhafte Ka-
merksam danach Ausschau hält, braucht bel, die Kabelfehlstellenortung zeigt ihre
nicht lange, um die nächste Mobilfunk- Lage auf. Mit der Kabeldämpfungs- und
basisstation oder sonstige funktechni- der optionalen Leistungsmessung lässt
sche Anlage zu entdecken. Die hohe sich ermitteln, ob an der Antenne genü-
Zahl solcher Einrichtungen lässt ihre Er- gend Sendeleistung zur Verfügung steht.
richter und Betreiber nach ebenso effi- Um diese Messungen so schnell und
zienten wie preiswerten Werkzeugen zu einfach wie möglich zu gestalten, wur-
ihrer Installation und Wartung suchen, den alle praxisrelevanten Aspekte be-
um die Service-Kosten für die Infra rücksichtigt. So bootet das Gerät in nur
struktur niedrig zu halten. Mit der Ver- 15 Sekunden und bleibt dann bis zu neun
fügbarkeit des R&S®Cable Rider ZPH Stunden betriebsbereit. Ein Mess-Wizard
kann die Frage nach der passenden erlaubt die Automation der Messabläufe
Messtechnik als beantwortet gelten. und verhindert Bedienfehler. Der kapa-
Der R&S®Cable Rider bietet als eintori- zitive Touchscreen mit Gestensteuerung
ger Analysator alle Messfunktionen, die sorgt für die optimale Ergebnisdarstel-
ein Servicetechniker zur Überprüfung lung. Außerdem: klassenbeste Messge-
der Funktionstüchtigkeit einer Antennen schwindigkeit, Werkskalibrierung für den
anlage braucht. Die Messung von Rück- gesamten Einsatztemperaturbereich, op-
flussdämpfung und VSWR offenbart feh- tionale Upgrades über Keycodes.
Neue Leistungsmesser-Generation jetzt bis 30 W
Mit den neuen USB-Dreipfad-Dioden- Average-Modus bis zu 10 000 getriggerte
Sensoren R&S®NRP18S-x für hohe Leis- Messungen pro Sekunde möglich. Als
tungen setzt Rohde & Schwarz die Er- weitere Messmodi stehen Burst Average,
neuerung seiner Sensorpalette fort. Ba- Trace, Timeslot und Time Gate zur Verfü-
sierend auf dem R&S®NRP18 S bis gung, sodass sich für praktisch jede Si-
18 GHz, verfügen diese Modelle über an- gnalform eine passende Betriebsart fin-
geflanschte Dämpfungsglieder, die es den lässt. Im Burst-Average-Modus zum
ermöglichen, Leistungsmittelwerte von Beispiel detektiert der Sensor automa-
CW- und modulierten Signalen bis 2 W, tisch Beginn und Ende eines Burst und
15 W bzw. 30 W direkt zu messen. Mess- misst nur innerhalb dieser Zeitspanne.
geschwindigkeit, -genauigkeit und -emp- Wie alle Sensoren der R&S®NRP-Fami-
findlichkeit sowie die Videobandbreite lie sind auch die neuen High-Power-Mo-
konnten gegenüber den bereits sehr gu- delle sehr kontaktfreudig. Man kann sie
ten Vorgängermodellen weiter gestei- direkt am PC betreiben, am Anzeige- und
gert werden und liegen an der Spitze Bedienteil R&S®NRP 2 oder an diversen
des Marktes. So sind im Continuous- Messgeräten.
Testlösungen für Nachrichtensatelliten – am Boden und im Orbit
Rund 1700 aktive Satelliten umkreisen bedingungen (Rüttel- und Vakuumtests)
derzeit die Erde, die Hälfte davon kom- sowie schließlich im finalen Zustand an
merzielle Nachrichtensatelliten, Tendenz Bord der Trägerrakete. Im Orbit und vor
zunehmend. Da Reparaturen im All nicht Beginn des Regelbetriebs ist der Funk
möglich, die Entwicklungs- und Bauzei- tions- und Leistungsnachweis zu erbrin-
ten lang und die eingesetzten Geldmit- gen, was ebenfalls durch aussagefähige
tel enorm sind, führt man in jeder Bau- Messungen geschieht. Rohde & Schwarz
phase penible Tests insbesondere auch hat für Tests an Nachrichtensatelliten
der kommunikationstechnischen Nutz- eine Reihe von Musterlösungen ausge-
last durch, um teure Überraschungen arbeitet. Einzigartig ist zum Beispiel die
nach dem Start auszuschließen und Messung der Gruppenlaufzeit und Pha-
die betriebstechnischen Leistungsziele senlinearität an Satelliten im Orbit. Inter-
sicherzustellen. Getestet werden die ein- essenten finden die Applikationsschriften
zelnen Komponenten und Subsysteme bei www.rohde-schwarz.com unter den
wie auch das komplette Kommunika- Suchbegriffen 1MA223 für Messungen
tionssystem, sowohl isoliert als auch in- vor dem Start bzw. 1MA263 für Messun-
tegriert, im Labor und unter Einsatz gen an Satelliten im Orbit.
6
Videoboard mit SDI und Video-over-IP auf einer Karte
R&S®Prios SDI ist eine PCIe-Videokarte nelle Video- und moderne IP-Technik ver-
für OEM-Kunden, die eigene Produkte für binden, mit nur einer Interface-Karte rea-
digitales Video oder digitalen Film entwi- lisieren. Beispielsweise sind mehrere SDI-
ckeln und vertreiben und dafür eine ge- Kameras direkt an die Karte anschließ-
eignete Schnittstellenkarte benötigen. Die bar, die sich aufgrund ihrer hohen Per-
Karte bietet Betriebsarten für die gleich- formance besonders für Live-Anwen-
zeitige Aufnahme und Wiedergabe über dungen eignet. Die Signale können dann
bis zu acht unabhängige HD- oder zwei über ein Netzwerk an die zentralen Auf-
4K/UHD-Kanäle (jeweils bis 1080p60 nahmegeräte oder Remote-Editing-Plätze
bzw. 4K/UHDp60). Die SDI-Schnittstel- übertragen werden. Die Unterstützung
len dafür werden über sogenannte SFP+- von Video over IP gemäß SMPTE 2022
Steckmodule zu je zwei Ports bereitge- ist für das zweite Quartal 2017 vorgese-
stellt, von denen vier Stück in der Karte hen, weitere Protokolle sind geplant. Für
Platz finden. Deren Steckplätze können die Produktintegration von R&S®Prios SDI
auch 10G-Ethernet-Netzwerkmodule auf- steht ein SDK bereit, das neben Treibern
nehmen. Damit ist R&S®Prios SDI für zu- und Bibliotheken für Windows und Li-
künftige Video-over-IP-Standards vorbe- nux die Dokumentation und Beispielpro-
reitet. Durch die Mischung von SDI und gramme enthält.
IP lassen sich Anwendungen, die traditio-
R&S®PRISMON bringt Broadcast-Monitoring in die Cloud
Broadcaster und Streaming-Anbieter hohe Dynamik auf dem Gebiet der IP-
müssen permanent im Auge behalten, basierten Medienübertragungsproto-
was sie ihren Kunden gerade auf die kolle, die sich mit Software wirtschaft-
Endgeräte spielen. Bildqualitätsmän- licher in Produkte umsetzen lässt. Die
gel oder grobe Schnitzer wie Tonausset- neue R&S®PRISMON-Familie überlässt
zer sind sofort festzustellen und zu be- dem Nutzer die Entscheidung: Wer eine
seitigen. Zur Kontrolle dienen A/V-Moni- Hardwareplattform braucht, hat die
toring-Systeme, die alle in der Broadcast- Wahl unter mehreren nach Leistung und
und Medienwelt gebräuchlichen Signal Schnittstellenausstattung gestaffelten
standards decodieren und eine Viel- COTS-Servern. Die R&S®PRISMON-Soft-
zahl von Programmen simultan ver- ware kann aber auch auf einem Cloud-
arbeiten und zusammen mit Qualitäts- server installiert sein, da sie nicht auf
informationen darstellen können. Wa- Broadcast-spezifische Transportströme
ren diese Systeme bisher in der Regel angewiesen ist, sondern IP-gekapselte
als dedizierte Geräte mit Spezialhard- Daten verarbeitet. Für verschiedene Ein-
ware ausgelegt, geht der Trend heute satzfälle stehen passende Analysepakete
wie in so vielen Bereichen hin zu rei- zur Verfügung, so für das Monitoring in
nen Softwarelösungen. Ein wesentli- Playout-Centern, für DVB-Übertragungs-
cher Treiber dieser Entwicklung ist die strecken und für OTT/Streaming-Dienste.
Testsystem für 5G-Antennen
Der 5G-Mobilfunk wird eine Vielzahl von neue Antennen-Testsystem R&S®ATS1000
Technologien, Anwendungen und Teil- ist dafür gerüstet. Ob Beamforming-,
nehmergeräten unter seinem Dach ver- Nah- oder Fernfeldmessung, Basissta-
einen und dabei auch im Frequenzspek tions-Antenne, 5G-Endgerät oder IoT-
trum einen weiten Spagat vollziehen. Für Wearable, Entwicklung, Produktion oder
den High-Performance-Fall mit seinem Typprüfung – das R&S®ATS1000 kann für
großen Bandbreitenbedarf sind Frequen- alle OTA-Antennenmessaufgaben zwi-
zen bis in den Millimeterwellenbereich in schen 700 MHz und 90 GHz konfiguriert
der Diskussion. Andererseits sollen vor- werden. Es misst zudem sehr schnell und
handene WAN / WLAN / WPAN / IoT-Tech- genau, s owohl passiv (Amplitude und
nologien, die im HF- und unteren Mikro- Phase) als auch aktiv (TRP, EiRP, TIS, EiS,
wellenbereich operieren, nahtlos in die EVM). Gehäusegröße (z. B. 1,4 m × 1,8 m
5G-Landschaft integriert werden. Entspre- × 1,0 m [B × H × T]) und Innenausstat-
chend breit sind die Anforderungen gefä- tung sind variabel. Zur Systemsteuerung
chert, die die Antennen der Funkkompo- und Messergebnisaufbereitung dient die
nenten an das Testprogramm stellen. Das Software R&S®AMS32.
NEUES 217/17 7
Automotive
Schlüssel-
technologie
Seit Langem gehören Funkschlüssel
zur Standardausrüstung schon in den
unteren Pkw-Klassen. Neue Modelle
werden zunehmend mit Schließsys-
temen ausgestattet, bei denen die bloße
Annäherung genügt und der Schlüssel
in der Tasche bleiben kann. Auch bei
der funktechnischen Umsetzung findet
ein Wandel statt. Die Breitband-Technik
UWB ist auf dem Vormarsch. Doch
welches Verfahren ein Hersteller auch
immer einsetzt: Ein neues Testsystem
beherrscht sie alle.
© Africa Studio / Shutterstock.com
8
Die Tage des Autos als technisch überschaubares Fortbe- externen Eingriff in elementare Fahrzeugfunktionen wie Len-
wegungsmittel, das im Wesentlichen aus den Bestandteilen kung und Bremsen ermöglichte. Nahbereichsfunkdienste wie
Karosserie, Interieur, Fahrwerk, Motor und Getriebe besteht, Wi-Fi und Bluetooth® eröffnen weitere Angriffspfade. Wäh-
sind bekanntlich vorbei. Mal abgesehen davon, dass die Elek- rend diese allerdings in der Regel ein „waches“ Auto mit
tromobilität den Antrieb revolutioniert, finden sich auch sonst aktiviertem Infotainment-System voraussetzen, wartet eine
schon an allen Ecken und Enden elektrische und elektroni- andere Funkschnittstelle im Ruhezustand bei ausgeschalteter
sche Komponenten, die dem Komfort und der Sicherheit die- Zündung auf Ansprache: das schlüssellose Öffnungssystem,
nen. Damit die Vision vom autonomen Fahren Realität wer- das entweder als Remote-Keyless-Entry-Lösung (RKE) rea-
den kann, müssen die Fahrzeuge im nächsten Schritt über die lisiert ist, bei dem der Fahrzeugbesitzer am Schlüssel einen
eigenen Grenzen hinausgreifen und „sehend“ werden, was Funkbefehl auslöst, oder – immer häufiger – als Passive-Entry-
einerseits durch eine hoch entwickelte Sensorik erreicht wird, Passive-Start-System (PEPS), bei dem es genügt, den Schlüs-
andererseits aber auch durch einen intensiven Funkkontakt sel in der Tasche mitzuführen.
mit der Umwelt, sei es mit anderen Verkehrsteilnehmern oder
mit der Infrastruktur. Das Auto wird dadurch stets wissen, Das erste RKE in einem Serienfahrzeug fand sich interes-
was hinter der nächsten Kurve oder auf der nächsten Kreu- santerweise nicht in einem Oberklassenmodell, sondern im
zung los ist und sich proaktiv darauf einstellen. Ein deutliches Renault Fuego von 1982. Aber erst ab den frühen 1990er
Plus an Verkehrssicherheit soll die Folge sein. Jahren machte die Technik ihren Weg auch bei anderen Her-
stellern. In den ersten Ausprägungen von RKE schickte ein
Ein wunder Punkt dieses Szenarios ist allerdings die Daten- Kurzstreckenfunksender mit fünf bis zehn Metern Reich-
sicherheit. Das funkvernetzte Auto bietet potenzielle Einfalls- weite einen unverschlüsselten Auf- oder Zu-Befehl zum Auto-
tore für Hacker. Dass diese Gefahr nicht aus der Luft gegriffen empfänger – in Nordamerika üblicherweise bei 315 MHz,
ist, haben Demo-Hacks wie der berühmt gewordene „Jeep in Europa und Asien bei 433,92 MHz. Der Signalempfang
Hack“ von 2015 bewiesen, bei dem ein zu schwach gesi- wurde optisch über die Blinker oder akustisch über die Hupe
cherter Mobilfunkzugang beim Jeep Grand Cherokee den quittiert.
BILD 1: Typische Messsystem-
Konfiguration. Kundenspezifische
Varianten sind möglich.
NEUES 217/17 9
Automotive
Autodiebe konnten entweder ein Schließkommando per Stör-
sender blockieren, sodass das Auto offen blieb, oder die
Steuersignale aufzeichnen und nach dem Entfernen des
Besitzers in Ruhe wieder aussenden. Natürlich blieb diese
Schwachstelle nicht lange verborgen, sodass man die Sys-
teme kryptografisch aufwertete. Doch selbst moderne Lösun-
gen sind nicht gegen Einbrüche gefeit. So wurden PEPS-Sys-
teme schon dadurch ausgehebelt, dass man zwischen Auto
und entferntem Schlüssel eine Funkbrücke aus zwei Trans-
ceivern einrichtete, die dem Auto vorspiegelte, der Schlüssel
befinde sich in unmittelbarer Nähe (Relais-Attacke). In ande-
ren Fällen erwies sich die Verschlüsselung als unzureichend
oder schlecht implementiert.
BILD 3: Schirmkammer mit eingerüsteter Magnetfeld-Messeinrichtung
Es sind aber nicht nur kriminelle Aktivitäten, die ein konven- und Feldgenerator.
tionelles RKE in Bedrängnis bringen können. Manchmal ist
die Ursache für ein Versagen nicht leicht zu ergründen. Aus
Nordamerika ist ein Fall bekannt, bei dem das fehlerhafte
RFID-System eines Shoppingcenters ein Signal in die Umge-
bung schickte, das die RKEs geparkter Fahrzeuge blockierte.
Die Misere war sicher nicht in fünf Minuten zu beseitigen …
erwiesen haben, geht der Trend inzwischen zu einer Lösung
mit nur einem Funkstandard auf UWB-Basis (Ultra-Breitband)
UWB löst mehrere Probleme im Frequenzbereich 3,1 GHz bis 10,6 GHz, in dem verschie-
Bis vor Kurzem wurde für RKE- / PEPS-Systeme ein Mix dene Bänder dafür vorgesehen sind.
von Wireless-Technologien genutzt: LF (z. B. 125 kHz) als
Beacon-Signal zum Aufwecken der Komponenten, UHF UWB ist eine generelle Bezeichnung für sehr kurze, gepulste
(z. B. 433 MHz) für die verschlüsselte Kommunikation sowie Signale niedriger Energie, die eine große Bandbreite von mehr
ein magnetisches Kompasssystem im Fahrzeuginnern (z. B. als 500 MHz nutzen. Die reziproke Beziehung zwischen Zeit
21 kHz) zur Prüfung, ob sich der Schlüssel drinnen oder und Bandbreite ist der Hauptgrund für die Wahl dieses Ver-
draußen befindet. Da sich diese Systeme als angreifbar fahrens, denn durch die Investition in Bandbreite kann die
Signaldauer entsprechend kurz ausfallen. Das wiederum ist
aus mehreren Gründen wünschenswert. Zum einen kommt es
bei Pulsdauern im Nanosekundenbereich nicht zur Überlage-
rung des Originalsignals mit Reflexionen, was die Eindeutig-
keit des Signals gewährleistet. Zum andern lässt sich wegen
der zeitlichen Schärfe der Pulse deren Laufzeit und damit die
Senderentfernung präzise bestimmen, sodass die aufwendige
BILD 2: Messobjektaufnahme für vier DUTs. Adapter für bis zu acht Mess- Magnetfeldmessung zur Positionsbestimmung des Schlüssels
objekte sind lieferbar. entfallen kann. Die Tatsache, dass der UWB-Funk außerdem
mit sehr geringen Sendeleistungen knapp über dem Rausch-
grund operiert, verlängert die Batterielaufzeit, vermeidet die
Störung anderer Funkteilnehmer und begrenzt die Reichweite,
was ein Abfangen des Signals durch Hacker erschwert.
So prägnant die Vorzüge von UWB, so strikt allerdings auch
die Vorgaben der Regulierer, was die konkrete Umsetzung
angeht. Um den Störbeitrag zum Spektrum so gering wie
möglich zu halten, begrenzt zum Beispiel die FCC für die USA
die spektrale Leistungsdichte auf –43 dBm pro MHz Band-
breite (zum Vergleich: Mobilfunkgeräte senden mit bis zu
+30 dBm pro MHz). Es wird also Messtechnik benötigt, die
ein ca. 1 GHz breites Signal mit Pegeln weit unterhalb von
–45 dBm zuverlässig bewertet.
10Schematischer Aufbau der RKE-Testlösung
Modulare Messtechnik
HF-Schirmkammer ¸TS7124 (Testplattform ¸TSVP)
Vektor-Signalgenerator
(oder Referenzbaugruppe)
Protokollanalysator
LF-Generator
(oder Referenzbaugruppe) Koppler UHF / UWB LF (20 kHz bis 130 kHz)
Splitter
Steuerrechner
Spektrum- / HF-Schaltmodul
Signalanalysator
DC-Schaltmodul
Multimeter
Stromversorgung
Kommunikation
3D-Magnetfeldgenerator CAN, LIN, K-Leitung,
H-Feld Digitale Ein-/Ausgabe
SPI, I2C etc.
Helmholtz-
3D-Spule DUT Haptische x-y-z-Einheit
Optionale / konfigurierbare
Komponente Aktuator zur ferngesteuerten
Tastenauslösung am Schlüssel
BILD 4: Systemaufbau mit Bestückungsoptionen.
Eine Lösung für alle gebräuchlichen Technologien Das technische Herz des Systems ist die PXI-basierte Test-
Wenngleich UWB die angesagte Technologie für künftige plattform R&S®TSVP, die den Steuerrechner, die Stromversor-
RKE- / PEPS-Systeme ist, sind noch viele Fahrzeugmodelle mit gung sowie die Schnittstellen- (LIN, CAN, I2C, SPI) und Mess-
Mixed-Wireless-Lösungen am Markt, sodass ein Komponen- module (Generatoren, Analysatoren, Multimeter, Schaltmatri-
ten-Testsystem die Flexibilität mitbringen sollte, alle benutzten zen etc.) aufnimmt. Typischerweise untersucht man etwa den
Technologien zu unterstützen. Rohde & Schwarz hat eine sol- Stromverbrauch der DUTs in den verschiedenen Betriebsmodi
che Lösung entwickelt (BILD 1). zeitsynchron mit den Sendebursts.
Als Testumgebung fungiert die Schirmkammer R&S®TS7124, Getestet werden entweder die Funkschlüssel oder die zuge-
die mit applikationsspezifischen Messobjektaufnahmen hörigen Onboard-Units. Die jeweilige Gegenstelle zum Test-
(BILD 2) und Antennensystemen bestückt werden kann, bei- objekt lässt sich wahlweise als Referenz-Baugruppe („Golden
spielsweise auch mit einer Messeinrichtung für Magnet- Device“) in den Testaufbau integrieren oder mit Messgeräten
feldsensoren (Helmholtz-Spule, BILD 3). Die Kammer ist als nachbilden (Protokollanalysator und Vektorsignalgenerator).
manuell oder pneumatisch zu öffnende Version lieferbar und Zur Erstellung und Ablaufsteuerung des Testprogramms dient
bedient damit sowohl die Anforderungen im Entwicklungs der funktionsmächtige und intuitiv bedienbare Testsequencer
labor wie auch die der Produktion. R&S®Quickstep.
Spektrumanalysatoren – beispielsweise der für Produktions- Die Systemkonfiguration ist flexibel dem Kundenbedarf
zwecke optimierte R&S®FPS – analysieren das Sendesignal anpassbar (BILD 4). Die Spanne reicht von einer passend
im Frequenz- und Zeitbereich. Hier interessieren etwa die eingerüsteten Messkammer mit beigestelltem PXI-Sys-
belegte Bandbreite sowie die Kanal- und Nachbarkanalleis- tem R&S®TSVP bis zur großen Rack-Lösung mit dedizierten
tung. Entfernungsmessungen zwischen zwei UWB-Mess Messgeräten.
objekten lassen sich über programmierbare Signalverzöge Rob Short; Volker Bach
rungen realisieren.
NEUES 217/17 11Automotive
Automatisierte GNSS-Performance-Tests
für ERA-GLONASS-Module
Seit dem 1. Januar 2017 müssen alle in Russland und der Eurasischen Zollunion neu zugelassenen Pkw,
Lkw und Busse mit dem automatischen Notrufsystem ERA-GLONASS ausgestattet sein. Die Module in den
Fahrzeugen übermitteln im Ernstfall über eine Mobilfunkverbindung unter anderem die Position des Fahr-
zeugs. Eine neue Option zum Vektorsignalgenerator R&S®SMBV100A erlaubt standardkonforme, voll auto-
matisierte Tests des im Modul integrierten GNSS-Empfängers.
In den vergangenen Jahren haben sowohl die Russische Systemarchitektur
Föderation als auch die Europäische Union Initiativen zur Ein-
führung automatischer Notrufsysteme für Kraftfahrzeuge GNSS
gestartet. Ziel ist eine deutliche Verkürzung der Reaktionszei-
ten bei schweren Verkehrsunfällen. Im Ernstfall setzt das Sys-
tem automatisch einen Ruf an die nächstgelegene Notrufzen-
GSM- / UMTS-
trale (Public Safety Answering Point, PSAP) ab. Ein manuel- Basisstation
les Absetzen des Notrufs ist ebenfalls möglich. In beiden Fäl-
len werden standardisierte Informationen (Minimum Set of
Vehicle Data, MSD) wie beispielsweise die Anzahl der Passa-
giere, Zeitpunkt und Unfallort übermittelt. Zusätzlich wird eine
Sprachverbindung zur Notrufzentrale hergestellt. Audio Minimum Daten Audio
Set of Vehicle
In-vehicle Data (MSD)
Neben dem russischen ERA-GLONASS-System wird künf- System
tig mit dem europäischen Äquivalent eCall ein zweites Not- (IVS)
rufsystem verfügbar sein. Beide Systeme basieren auf der-
selben Architektur, haben dieselben Kernfunktionalitäten und
Unfallauto Public Safety Answering
sind harmonisiert und interoperabel (BILD 1). Allerdings bietet Point (PSAP)
ERA-GLONASS Zusatzfunktionen wie den Transfer des MSD
via SMS für den Fall, dass die Daten- oder Sprachverbindung
mit der Notrufzentrale nicht hergestellt werden kann. BILD 1: Architektur eines automatischen Notrufsystems in Kraftfahr-
zeugen. Sowohl ERA-GLONASS als auch eCall basieren auf diesem
Systemaufbau.
Zertifizierung von ERA-GLONASS-Modulen
Das Notrufsystem im Fahrzeug (In-Vehicle System, IVS)
besteht aus verschiedenen Komponenten. Dazu gehören ein
GNSS-Empfänger zum Bestimmen von Unfallort und -zeit,
ein Modem mit Antenne zum Senden des Notrufs, Mikro- Conformance-Tests
fone und Lautsprecher für die Sprachkommunikation sowie Im Rahmen dieser funktionalen Tests wird ein PSAP simu-
ein Druckknopf zum manuellen Aktivieren des Notrufs. Bevor liert und eine Mobilfunkverbindung zwischen PSAP und IVS
ein IVS zum Einsatz kommen kann, muss es ein Zertifizie- aufgebaut. Dabei werden die vom IVS zum PSAP gesen-
rungsverfahren mit diversen standardisierten Tests durchlau- deten Informationen decodiert und analysiert. Eine sol-
fen. Die für ERA-GLONASS-Module relevanten Testspezifika- che Testlösung ist auf Basis des Wideband Radio Commu-
tionen sind die GOST-R-Standards, sie werden von der Agen- nication Testers R&S®CMW500 und des Vektorsignalge-
tur für technische Regulierung und Metrologie in Moskau her- nerators R&S®SMBV100A bereits verfügbar (siehe NEUES
ausgegeben. Die dort spezifizierten Tests lassen sich – aufge- 213/15, Seite 7) und erlaubt die Validierung und Zertifizie-
zeigt am Beispiel des GNSS-Empfängers – in zwei Hauptkate- rung von ERA-GLONASS-Modulen gemäß der Spezifikation
gorien einordnen: GOST-R-55530. Die Tests beinhalten auch die Auswertung der
GNSS-basierten Fahrzeugposition, die im MSD enthalten ist.
12Dabei wird allerdings nur überprüft, ob das MSD eine Fahr- zu kommunizieren und es für jeden neuen Testdurchlauf ent-
zeugposition enthält. Eine Überprüfung der Genauigkeit der sprechend der jeweiligen Testkriterien zu konfigurieren.
übermittelten Position findet im Rahmen separater Perfor-
mance-Tests statt.
Automatisierte Testlösung
Performance-Tests Eine solche Testlösung steht mit dem Vektorsignalgene-
Der ins ERA-GLONASS-Modul integrierte GNSS-Empfänger rator R&S®SMBV100A und der Option R&S®SMBV-K360
wertet zur Ortsbestimmung sowohl GPS- als auch GLONASS- zur Verfügung. Der Generator dient dabei als vollwertiger
Signale aus. Die Genauigkeit der ermittelten Position sowie GNSS-Simulator. Neben den für ERA-GLONASS-Tests erfor-
eine Reihe weiterer Performance-Parameter werden über derlichen GPS- und GLONASS-Signalen kann er auch Galileo-,
spezielle GNSS-Tests ermittelt, die sich zusammen mit BeiDou-, QZSS- und SBAS-Signale auf bis zu 24 Kanälen
den zugehörigen Pass/Fail-Kriterien in den Spezifikationen generieren. Mit seinen vielseitigen und flexiblen Konfigu-
GOST-R-55534 und 33471 finden. So darf die übermittelte rationsmöglichkeiten sind auch komplexe GNSS-Szena-
Position in 95 % aller Fälle nicht weiter als 15 m von der tat- rien realisierbar. So lassen sich sowohl statische als auch
sächlichen abweichen und der GNSS-Empfänger muss spä- bewegte Empfänger, Einflüsse von Ionosphäre und Tropo-
testens 60 s nach dem Einschalten eine erste Fahrzeugposi- sphäre wie auch komplexe Beeinträchtigungen in der Emp-
tion liefern. Weiterhin wird ermittelt, wie schnell nach einem fangsumgebung (Mehrwegeausbreitung, Signalabschattun-
temporären Signalverlust – etwa nach Durchfahren eines Tun- gen, Antenneneigenschaften) in einfacher Weise simulieren.
nels – wieder eine gültige Position verfügbar und inwiefern Der R&S®SMBV100A erfüllt damit alle funktionalen Anfor-
der Empfänger in der Lage ist, auch unter schwierigen Emp- derungen zum Testen von ERA-GLONASS-Modulen nach
fangsbedingungen mit sehr schwachen Satellitensignalen GOST-R-55534 und 33471.
(z. B. gedämpft durch Laub) den Ort zu bestimmen.
Mit der neuen Option R&S®SMBV-K360 kann der Genera-
tor darüber hinaus zum vollautomatischen ERA-GLONASS-
Messtechnische Herausforderungen Performance-Testsystem ausgebaut werden (BILD 2 / 3). Die
Zur Durchführung der entsprechenden Tests ist eine geeig- Steuerung des Systems übernimmt die Sequencer-Soft-
nete GNSS-Simulationsumgebung erforderlich. Tests unter ware R&S®CMWrun, die auf einem PC installiert wird.
realen Bedingungen scheiden aus, da sie schwer zu reali- Ein zusätzliches Plug-in stellt eine Liste mit den nach
sieren, zeitaufwendig und entsprechend teuer sowie kaum GOST-R-55534 / 33471 durchzuführenden Tests zur Verfügung.
reproduzierbar sind. Letzteres liegt vor allem daran, dass Diese können einzeln konfiguriert und so individuelle Test-
durch die kontinuierliche Bewegung der Navigationssatelliten pläne erstellt werden. Die Software führt dabei die Konfigu-
während zweier aufeinanderfolgender Testdurchläufe niemals ration von Signalgenerator und ERA-GLONASS-Modul sowie
dieselben Bedingungen vorliegen. Zudem sind bestimmte den korrekten und automatischen Testablauf durch. Das Sys-
Testvoraussetzungen (z. B. gleiche Signalstärken für alle Satel- tem analysiert die während der Tests von Generator und IVS
liten) nicht realisierbar oder die Ergebnisse werden durch
unkontrollierbare Umwelt- und Fehlereinflüsse wie Witterung
oder Mehrwegeeffekte verfälscht.
Automatisches Testsystem
Diese Limitierungen lassen sich durch die Verwendung eines
GNSS-Simulators umgehen und die Tests unter vollständiger ¸SMBV100A und
Kontrolle der Simulationsbedingungen mit hundertprozentiger Testkonfiguration ¸SMBV-K360
Reproduzierbarkeit durchführen. Dennoch gibt es auch mit Testplanung
Gerätekonfiguration
diesem Ansatz eine Reihe messtechnischer Herausforderun-
gen. So muss der GNSS-Simulator in der Lage sein, komplexe Automatische
Szenarien zu generieren und volle Kontrolle über zahlreiche GNSS-Perfor- GNSS-
mance-Tests Simulation
Simulationsparameter erlauben. Durch die Vielzahl der durch-
IVS im Test
zuführenden Tests – in der GOST-R-55534-Spezifikation sind
DUT-Konfiguration
17 GNSS-Tests definiert – und die Notwendigkeit von Testwie- Datenanalyse GNSS-
derholungen, um statistische Aussagen treffen zu können, ist Testreporterzeugung Empfänger
Positionsdaten
eine Automatisierung erforderlich. Außerdem sind zur Aus-
wertung der Pass/Fail-Kriterien die vom Empfänger geliefer-
ten Daten zu analysieren und mit den simulierten (Soll-)Posi- BILD 2: Systemkomponenten und deren Funktionen im Rahmen automa-
tionen zu vergleichen. Deshalb muss eine automatisierte Test- tisierter GNSS-Performancetests für ERA-GLONASS-Module auf Basis des
lösung auch in der Lage sein, mit dem ERA-GLONASS-Modul R&S®SMBV100A und der Option R&S®SMBV-K360.
NEUES 217/17 13Automotive
gesammelten Daten und dokumentiert sie abschließend in Kunden, die bereits mit der eCall- / ERA-GLONASS-Con-
Testreports, die sowohl zur Validierung als auch zur Zertifizie- formance-Testlösung von Rohde & Schwarz auf Basis des
rung verwendet werden können. Die neue Testlösung unter- R&S®CMW500 und des R&S®SMBV100A arbeiten, haben
stützt alle Tests, die für die Zertifizierung von ERA-GLONASS- den Vorteil, dass mit dem R&S®SMBV100A der benötigte
Modulen in der Eurasischen Zollunion gefordert werden. GNSS-Simulator und die zur Testablaufsteuerung verwen-
dete Sequencer-Software R&S®CMWrun schon vorhan-
den sind. Die Conformance-Testlösung kann dann mithilfe
Vorteile der neuen Option R&S®SMBV-K360 sowie eines zusätzli-
Die vollumfängliche Testautomatisierung erlaubt das effiziente chen CMWrun-Plug-ins automatisierte GNSS-Tests nach
Planen, Durchführen und Auswerten von Validierungs- und GOST-R-55534 / 33471 durchführen.
Zertifizierungstests. Somit steht ab sofort eine äußerst benut-
zerfreundliche und im Vergleich zur manuellen Testkonfigura-
tion und -auswertung zeiteffiziente und kostensparende Alter- Fazit
native zum Testen des im IVS verbauten GNSS-Empfängers Neu zugelassene Kraftfahrzeuge werden künftig mit auto-
zur Verfügung. Aufgrund der vollständigen Reproduzierbar- matischen Notrufsystemen ausgestattet sein, die standard-
keit der Tests eignet sich das System hervorragend zur Durch- konform getestet und zertifiziert werden müssen. Zusam-
führung von Validierungsmessungen im Vorfeld einer offi- men mit der Sequencer-Software R&S®CMWrun erwei-
ziellen Zertifizierung. Sowohl IVS-Hersteller als auch Testhäu- tert die neue Option R&S®SMBV-K360 den R&S®SMBV100A
ser, die im Kundenauftrag prüfen, können somit schon vor zu einer vollautomatischen GNSS-Testlösung, die Per-
einem Zertifizierungsverfahren sicherstellen, dass die spä- formance-Tests von ERA-GLONASS-Modulen nach den
ter durchzuführenden Tests erfolgreich absolviert werden. Die GOST-R-55534 / 33471-Spezifikationen ermöglicht, dem Nut-
ERA-GLONASS-Zertifizierung wird vom russischen Testlabor zer zeit- und kosteneffiziente Validierungsmessungen ermög-
Svyaz-Certificate durchgeführt. Für alle diese offiziellen Zer- licht und so den Zertifizierungsprozess vereinfacht und
tifizierungstests nach GOST-R-55534 bzw. 33471 findet aus- beschleunigt.
schließlich der R&S®SMBV100A Verwendung. Der Nutzer Dr. Markus Irsigler
profitiert somit zusätzlich davon, dass für die Vor- und Validie-
rungstests dieselbe Messtechnik verwendet wird wie beim
offiziellen Zertifizierungsverfahren.
BILD 3: Für Performance-Tests an ERA-GLONASS-GNSS-Emp-
fängern genügen ein passend optionierter Vektorsignalgenerator
R&S®SMBV100A und die auf dem Rechner installierte Sequencer-
Software R&S®CMWrun.
(Messobjekt mit freundlicher
Genehmigung von STMicroelectronics)
14EMV / Feldstärke
R&S®ELEKTRA – leicht bedienbare Soft-
ware für Störaussendungsmessungen
Jedes elektrische Gerät muss vor der Marktzulassung seine elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
unter Beweis stellen. Kann man das EMV-Verhalten bereits während der Entwicklungsphase beurteilen
und beeinflussen, schafft man diese Hürde leichter. Eine neue EMV-Testsoftware für Messempfänger und
Spektrumanalysatoren von Rohde & Schwarz leistet dabei hilfreiche Dienste.
Erfolgreiche Tests auf elektromagnetische Verträglichkeit Allerdings beschäftigen sich Entwickler normalerweise nur
(EMV) und damit der Nachweis, dass die vom Gesetzgeber gelegentlich und am Rande mit der EMV-Thematik. Des-
geforderten Grenzwerte eingehalten werden, sind Vorausset- halb empfiehlt sich für entwicklungsbegleitende Messungen
zung für die Marktzulassung aller elektrischen Geräte. Deshalb der Einsatz von bedienfreundlicher Spezialsoftware, die den
ist die Überprüfung der Störemissionen ein wichtiger Bestand- Messaufbau steuert und alle nötigen Geräteeinstellungen und
teil im Entwicklungsprozess. Schließlich hängt auch der ter- Abläufe „kennt“. Die von Rohde & Schwarz bisher dafür liefer-
mingerechte Markteintritt von der EMV ab. Die Fähigkeit, das bare Software R&S®ES-SCAN wird jetzt durch die hier vorge-
EMV-Verhalten von Produkten bereits vor der abschließenden stellte R&S®ELEKTRA abgelöst.
Zertifizierung zu beurteilen und zu beeinflussen, ist deshalb in
der Produktentwicklung unerlässlich. Es gilt, mehrfache und R&S®ELEKTRA unterstützt sowohl die Messung von geleite-
somit kostspielige Entwicklungsdurchläufe zu vermeiden und ten Störungen über Netznachbildungen (BILD 1) als auch von
einer reibungslosen Zertifizierung vorzuarbeiten. gestrahlten Störungen über Antennen. Als weitere Alternative
BILD 1: Ergebnis einer Störspannungsmessung mit Zweileiter-Netznachbildung.
NEUES 217/17 15EMV / Feldstärke
beherrscht die Software auch Abstrahlmessungen mit GTEM- der Bediener, welchen er nutzen möchte. Die Software startet,
Zellen. Die GTEM-Zelle (Gigahertz Transverse Electromagne- unterbricht wenn gefordert und beendet den Messablauf. Bei
tic Cell) kann man sich als aufgeweitete Koaxialleitung vorstel- Messungen geleiteter Störspannungen, die Netznachbildun-
len, in der das Messobjekt zwischen Innenleiter (Septum) und gen mit mehreren Phasen verwenden, schaltet R&S®ELEKTRA
Außenleiter angeordnet wird. Der Standard EN 61000-4-20 automatisch die Phasen um.
verlangt Messungen entlang der X-, Y- und Z-Achse des Mess-
objekts, wobei dieses gedreht wird. Anschließend konvertiert
ein Algorithmus in R&S®ELEKTRA die Messergebnisse in ein
Highlights
Spektrum, das dem im Freifeld entspricht. Diese Art der Mes-
❙❙ Übersichtliche Konfiguration des Messempfängers oder
sung ist für Messobjekte wie batteriebetriebene Handwerks-
Spektrumanalysators am PC
zeuge sogar normgerecht gemäß CISPR 14-1. Im Bereich der ❙❙ Zuverlässige Erfassung, Auswertung und Dokumentation der
Multimediageräte (CISPR 32) setzt man GTEM-Zellen gern Messergebnisse
entwicklungsbegleitend und für die Vorzertifizierung ein. ❙❙ Automatische Phasenwahl bei Netznachbildungen
❙❙ Messungen mit GTEM-Zellen
Ausgangspunkt jeder Messung ist die Wahl einer standard- ❙❙ Ermittlung der höchsten Pegel mit wählbarer Akzeptanzgrenze
und wählbaren Teilbereichen
spezifischen Vorlage. Solche Vorlagen für die wichtigsten zivi-
❙❙ Editierbare Frequenzliste für automatische oder halb automati-
len und militärischen Standards werden mitgeliefert. Sie ent- sche Nachmessungen
halten die Empfängereinstellungen und beschreiben den ❙❙ Speichern von Messergebnissen und Einstellungen auf dem
Messaufbau mit Messwandlern (BILD 2). Tabellen mit Wand- Steuerrechner einschließlich Grenzwertlinien und Korrektur
lungsmaßen für viele Antennen, Netznachbildungen und faktoren
anderes Zubehör sind ebenfalls an Bord und werden von der ❙❙ Report-Erstellung flexibel konfigurierbar für unterschiedliche
Layouts
Software in das Messergebnis eingerechnet.
❙❙ Verwendbar mit den EMV-Messempfängern R&S®ESCI,
R&S®ESPI, R&S®ESL, R&S®ESR, R&S®ESU, R&S®ESRP und
Für die Messwerterfassung lädt R&S®ELEKTRA zunächst die R&S®ESW, dem Spektrumanalysator R&S®FSL sowie den Sig-
Einstellungen aus der Vorlage in den Empfänger oder Spek nal- und Spektrumanalysatoren R&S®FSV und R&S®FSW
trumanalysator. Unterstützt ein Gerät beide Betriebsmodi – ❙❙ Backup-Assistent für die regelmäßige Datensicherung
wie alle Messempfänger von Rohde & Schwarz – entscheidet
BILD 2: Dialog zur
Konfiguration einer
Störspannungsmes-
sung. Messeinstel-
lungen, Frequenz-
bereich, Grenzwert-
linie und Messzube-
hör sind übersichtlich
zusammengefasst.
16BILD 3: Der Test-Report dokumen-
tiert die Messergebnisse und -ein-
stellungen. Er kann um frei wähl-
bare Einträge – Texte und Bilder –
ergänzt werden.
Der nächste Schritt, die Auswertung der Messergebnisse, dem normgerechten Detektor, also entweder Quasipeak oder
erfolgt automatisch oder manuell. Für die manuelle Analyse CISPR-Average. R&S®ELEKTRA hält dafür zwei Vorgehens-
stehen Markerfunktionen wie Marker To Peak zur Verfügung. weisen bereit. Kann man von einem stabilen Störszenario aus-
Die Software vergleicht aber auch automatisch das gemes- gehen, empfiehlt sich der vollautomatische Ablauf der End-
sene Spektrum mit den Grenzwertlinien – auf Wunsch auch messung, bei der die Software alle kritischen Frequenzen aus
in Frequenzteilbereichen – und findet Überschreitungen. Eine der Vormessung nacheinander einstellt und vermisst. Rech-
Sammlung der wichtigsten Grenzwertlinien für zivile und mili- net man hingegen mit driftenden Störern, bietet sich die inter-
tärische Standards gehört zum Lieferumfang. Eigene können aktive Methode an, bei der der Anwender den Empfänger
natürlich ebenfalls definiert werden. Die Frequenzen mit den manuell exakt auf die Frequenzen mit den kritischen Pegeln
höchsten Störpegeln relativ zur Grenzwertlinie werden in um die Vormesspunkte herum einstellt.
der Frequenzliste gespeichert. Diese ist editierbar, um ggf.
bekannte Störer hinzuzufügen oder Umgebungsstörer daraus Jede Messung schließt sinnvollerweise mit der Dokumenta-
zu entfernen. tion. Alle Ergebnisse und die dafür verwendeten Einstellungen
liegen in einer Datenbank, wo sie auch für spätere Vergleiche
Ist die Messung bereits aussagekräftig, z. B. wenn sie mit oder Reports verfügbar bleiben. Der Anwender wählt die
dem normgerechten Detektor durchgeführt wurde, enthält gewünschten Report-Bestandteile aus. Messergebnisse und
die Frequenzliste schon die richtigen Pegelwerte. Das ist bei- Setup-Daten lassen sich um freie Elemente ergänzen, etwa
spielsweise der Fall, wenn ein Empfänger mit Zeitbereichs- Texte und Bilder vom Messaufbau. Der Report wird zunächst
Scan zum Einsatz kommt, der eine Störspannungsmessung in der Vorschau überprüft und dann ausgedruckt oder in
bis 30 MHz trotz des vergleichsweise langsamen Quasipeak- einem portablen Format wie PDF gespeichert (BILD 3). Für
Detektors innerhalb von Sekunden durchführt. Steht diese Auswertungen mit externer Software exportiert der Anwen-
Turbo-Methode nicht zur Verfügung, führt man üblicher- der die Messergebnisse in tabellarischer Form (CSV) oder im
weise zunächst eine Vormessung mit dem schnellen Spitzen- Excel-Format (xlsx).
wert-Detektor durch. Nur bei den Frequenzen mit den höchs- Matthias Keller
ten dabei gefundenen Störpegeln erfolgt die Endmessung mit
NEUES 217/17 17Wireless Connected-Car-, IoT- und Mobilfunkgeräte auf dem Sicherheitsprüfstand 18
Wenn von Cyberattacken die Rede ist, geht es in der Regel um Angriffe auf Geräte,
die übers Festnetz mit dem Web kommunizieren. Funknetz-Teilnehmer sind aber
nicht weniger gefährdet. Mit dem Internet der Dinge gewinnt das Thema weiter
an Brisanz. Eine neue Testlösung deckt die Netzaktivitäten funkender Geräte auf
und gibt so wichtige Hinweise auf Sicherheitslücken.
Das Internet der Dinge Cyber-Lauschmethoden haben die auf ein Gerät oder gar viele zu ermögli-
und die Sicherheit Bedrohung greifbar gemacht. Jedes am chen. Auch den Netzbetreiber kann ein
Noch ist es mehr Schlagzeile als Reali- IoT teilnehmende Gerät stellt ein poten- tausendfach verbreitetes kompromittier-
tät, aber das Internet der Dinge (Internet zielles Risiko dar, zumal IoT-Komponen- tes IoT-Gerät in Schwierigkeiten bringen
of Things, IoT) wird durch Heimauto- ten in der Regel meist (noch) schlech- bis hin zu Ausfällen im Mobilfunknetz.
matisierung, Wearables und das „Con- ter geschützt sind als Produkte, die ori-
nected Car“ in nicht ferner Zeit unse- ginär der IT-Welt zuzurechnen sind –
ren Alltag durchdringen und ihn weit- aus verschiedenen Gründen. So wer- Warum auch Firmen
reichender beeinflussen als das Smart- den Sicherheits-Features in vielen Funk- bedroht sind
phone heute schon. Immer mehr Geräte produkten, in denen die IT eine unter- Während das IoT noch in den Kinder
bekommen Funkmodule eingepflanzt, geordnete Rolle spielt (z. B. Haushalts- schuhen steckt, ist der klassische
um Daten auszutauschen (oft sensible), geräte), wenn überhaupt, dann nur rudi- Mobilfunk omnipräsent und wird beruf-
Messwerte zu übermitteln oder Sys- mentär und schlecht implementiert, sei lich ebenso rege genutzt wie privat. Pro-
teme fernzusteuern. Man geht davon es aus Preisgründen, aus Zeitdruck, blematisch wird es für ein Unterneh-
aus, dass die Anzahl der übers Internet wegen fehlenden Problembewusstseins men dann, wenn sich die beiden Sphä-
kommunizierenden „Dinge“ schon in oder mangelnder Fachkenntnis. Neben ren vermischen, etwa wenn der Arbeit-
den nächsten Jahren drastisch zuneh- keiner oder einer nur schwachen Ver- geber nach der Devise „Bring your own
men wird, erst recht dann, wenn der schlüsselung, offenen Ports (Kommu- device“ verfährt, die es Arbeitnehmern
5G-Mobilfunk etwa ab dem Jahr 2020 nikationskanäle) und einer angreifba- gestattet, ihr privates Mobilgerät auch
die Netzressourcen dafür bereitstellt ren Firmware stellen auch die involvier- für dienstliche Zwecke zu nutzen*. Wer-
(BILD 1). ten Apps ein erhebliches Sicherheits den dadurch Kunden- und Geschäfts-
risiko dar, wenn sich die Entwickler daten exponiert, ist Gefahr im Verzug.
Dass jedes funkende Gerät mit einem nicht an gängige Standards der IP-Ver- Denn leider muss man davon ausge-
IT-Kern als Ziel von Hacker-Angriffen bindungssicherheit halten oder keine hen: wo eine Sicherheitslücke, da auch
infrage kommt, ist die Schatten- regelmäßigen Updates liefern. Ein einzi- ein Angreifer. Neben dem Betriebssys-
seite der Entwicklung. Die kürzlich ger Schwachpunkt kann als Schlupfloch tem birgt die zunehmende Menge von
über WikiLeaks publik gewordenen genügen, um den unbefugten Zugriff Apps ein Sicherheitsrisiko. Die Vielzahl
* Der Beitrag ab Seite 70 stellt eine alternative
Stückzahlentwicklung internetfähiger Geräte (Prognose)
Lösung vor. Mit BizzTrust bietet Rohde & Schwarz
Verbundene Geräte (Milliarden) Mobilgeräte an, die das Problem der dienstlich-
15 Mrd. 28 Mrd. CAGR* privaten Mischlösung auf sichere Weise beheben.
30 2015 2021 2015–2021
25 Cellular IoT 0,4 1,5 27 %
20 Non-cellular IoT 4,2 14,2 22 %
15 PC / Laptop / Tablet 1,7 1,8 1% BILD 1: Das Internet der Dinge wird der „klassi-
10
Mobiltelefone 7,1 8,6 3% schen“ Internet-Nutzung bald den Rang ablau-
5 fen.
Festnetztelefone 1,3 1,4 0%
0 (Quelle: http://blogs-images.forbes.com/louisco-
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 * Compound Annual Growth Rate
(kumulierte jährliche Wachstumsrate) lumbus/files/2016/07/Internet-of-Things-Fore-
cast.jpg)
NEUES 217/17 19Wireless
der kleinen Helferlein auf einem gut Neue Strategien und Server im Internet, insbesondere deren
gefüllten, privat genutzten Mobiltele- Prüfverfahren erforderlich Standort. Der lässt sich mit Hilfe von
fon erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Es gilt herauszufinden, ob ein Mobil- IP Geolocation herausfinden, sofern
eine schlecht programmierte oder ver- gerät gefährdet ist und die verwende- keine Verschleierungstechniken einge-
altete App eine Sicherheitslücke preis- ten Apps die Sicherheitsanforderungen setzt wurden. Sollte sich dabei eine Auf-
gibt. Schlimmstenfalls lässt sich über erfüllen oder, als Auftrag formuliert: fälligkeit ergeben, muss diese weiter
ein solches Gerät auf ein ganzes Fir- Durch die IT-Verantwortlichen ist sicher- untersucht und die verursachende App
mennetz zugreifen. zustellen, dass ein im Firmenumfeld notfalls von dienstlich genutzten Gerä-
verwendetes Endgerät die Vertraulich- ten verbannt werden. Apps hingegen,
Ein Gerät gilt auch und erst recht dann keit und Integrität der gespeicherten die speziell für den Dienstgebrauch ent-
als gefährdet, wenn das Betriebssystem und gesendeten Daten wahrt, unabhän- wickelt wurden, müssen sich verifi-
per Jailbreak oder Rootkit manipuliert gig von der gewählten Zugangstechno- zierbar so verhalten, wie es von ihnen
und damit die fundamentalen Sicher- logie WLAN oder Mobilfunk (es kann erwartet wird, gerade auch in sicher-
heitsfunktionen außer Gefecht gesetzt nicht per se davon ausgegangen wer- heitstechnischer Hinsicht.
wurden. Allerdings lohnt sich für einen den, dass sich Schadsoftware in beiden
Angreifer eher die Suche nach Lücken Umgebungen gleich verhält).
in einem vermeintlich sicheren Original- Sicherheitsparameter
Betriebssystem, da weltweit nur zwei Dieser Auftrag war bisher einfacher zu offengelegt
Systeme von Bedeutung sind. BILD 2 formulieren als auszuführen, da das Der Wideband Radio Communication
zeigt die prozentuale Verbreitung von Kommunikationsverhalten der Geräte Tester R&S®CMW500 kann maßgeblich
iOS und Android in Unternehmen und nicht ohne Weiteres untersucht wer- dazu beitragen, die Sicherheit der IP-ba-
Behörden in ausgewählten Ländern. den konnte. Wesentliche Anhaltspunkte sierten Datenkommunikation von Mobil-
für unerwünschte Kommunikation lie- funkgeräten und IoT-Modulen zu ver-
fert eine Analyse der kontaktierten bessern. Das neue Reporting-Modul
BILD 2: Prozentuale Verteilung von iOS- und
Global Frankreich Deutschland Japan Spanien UK USA Behörden
Android-Mobilgeräten im Unternehmens- und
iOS 81 50 85 92 33 83 86 82 Behördeneinsatz. (Quelle: Report zur Mobilge-
rätesicherheit und den mobilen Risiken, 2. Aus-
Android 18 50 14 5 66 16 14 18
gabe 2016, Mobile Iron Security Lab).
Der R&S®CMW 500 analysiert den IP-Datenverkehr
¸CMW500
IP-Datenverkehr IP-Datenverkehr über den HF-Kanal
über Ethernet (LTE, WCDMA WLAN, etc.)
Internet
Messparameter der
Option ¸CMW-KM052 Mobilgeräte Internet of
Land der Zieladresse Things
Domain-Name der Zieladresse
PS
Analyse verschlüsselter vs.
unverschl. Verkehr | Stärke Ver-
schlüsselung | Zertifikat-Details Smart home Öffentliche BILD 3: Durch diese „Gasse“ müssen sie kom-
Sicherheit
men, die Daten von und zu dem angeschlosse-
Schlüsselwortsuche im IP-Strom nen Mobil- oder IoT-Gerät. Der R&S®CMW500
vermittelt den Datenverkehr zwischen dem zu
testenden Funkprodukt und dem Internet. Ähn-
IP-Portanalyse am DUT Gesundheits- Automotive lich wie eine Firewall analysiert er die Daten auf
wesen
sicherheitsrelevante Inhalte hin, z. B., ob Pass-
wörter ungeschützt übertragen werden.
20Sie können auch lesen
