5G-Basisstationen: Messnorm IEC 62232 einstimmig verabschiedet (Technik)
H. Lamarr 
, München, Montag, 10.04.2023, 18:38 (vor 828 Tagen)
Vor dem Hintergrund der weltweit zunehmenden Verbreitung von 5G-Netzen und der Einführung fortschrittlicher 5G-Antennen mit Beamforming-Technik hat die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) ihre Ausgabe 2022 (edition 3.0) der technischen Norm IEC 62232 für die Bewertung der Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern ohne Gegenstimme verabschiedet.
Durch die Zusammenarbeit von Wissenschaft, Industrie, Behörden und Prüflabors bietet die neueste IEC-Norm des Technical Committees TC 106 international bewährte Methoden für die Bewertung der EMF-Exposition in der Umgebung von Basisstationen, einschließlich der jüngsten 5G-Basisstationen an.
Die Ausgabe 2022 der Norm IEC 62232 wurde mit der höchsten Punktzahl von 100 Prozent Zustimmung angenommen. Zu den wichtigsten Aktualisierungen gehören:
► Erweiterung des Frequenzbereichs auf 100 MHz bis 300 GHz zur Abdeckung von Millimeterwellen-Basisstationen.
► Bewertung von Antennen mit Beamforming.
► Bewertungsmethoden, die die tatsächlichen Übertragungspegel von Basisstationen während des Betriebs nutzen.
► Fallstudien aus aktiven 5G-Netzwerken, die die Überwachung und Steuerung der Übertragungspegel veranschaulichen.
Der neue Standard konzentriert sich speziell auf Messmethoden, um eine möglichst genaue Bewertung von 5G-Basisstationen zu erreichen. Er empfiehlt die Verwendung der 'tatsächlichen maximalen' Sendepegel im realen Betrieb vor Ort und nicht das 'Nennmaximum', das im Allgemeinen während des Betriebs nicht erreicht wird. [Anm. Postingautor: Was damit gemeint ist, nämlich die Reduzierung der erforderlichen Sicherheitsabstände, veranschaulicht Bild 15 in einer Broschüre der GSMA].
TC 106 zielt nun darauf ab, den technischen Bericht TR 62669 mit den entsprechenden Implementierungsfallstudien zu aktualisieren.
Angesichts der Tatsache, dass 5G die globale Funkkommunikation revolutioniert, war TC 106 immer an vorderster Front bei der Entwicklung der aktuellsten Normen und technischen Berichte. Bei der Entwicklung des jüngsten Norm hat sich die Anzahl der aktiven nationalen Ausschussmitglieder fast verdoppelt, und die Rückmeldungen der Teilnehmer zeigen das weltweite Interesse, das diese aktualisierte Norm hervorgerufen hat.
Mit Blick auf den bedeutenden Meilenstein und die Vorteile, die sich daraus für 5G-Bewertung ergeben, sagte TC-106-Mitglied Christophe Grangeat: "Die Verabschiedung der Ausgabe 2022 der IEC 62232 mit der höchsten Punktzahl von 100 Prozent ist ein wichtiger Meilenstein bei der Verbesserung der Bewertungsmethoden für die EMF-Exposition von Basisstationen, weil der tatsächliche maximale Sendepegel der Sender während des Betriebs genutzt wird."
Des Ward, ebenfalls Mitglied des TC 106, fügte hinzu: "Diese neue Ausgabe ist das Ergebnis gemeinsamer Anstrengungen und Beiträge einer Reihe von Experten, darunter Wissenschaftler, Industrie, Behörden und Prüflabore, aus mehr als 15 Ländern auf allen Kontinenten.
Quelle: IEC approves new 5G EMF exposure assessment methods standard for base stations
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Jedes komplexe Problem hat eine Lösung, die einfach, naheliegend, plausibel – und falsch ist.
– Frei nach Henry Louis Mencken (1880–1956) –
5G-Basisstationen: Fallstudie zu IEC 62232 (2022)
H. Lamarr , München, Montag, 10.04.2023, 21:39 (vor 828 Tagen) @ H. Lamarr
Der neue Standard konzentriert sich speziell auf Messmethoden, um eine möglichst genaue Bewertung von 5G-Basisstationen zu erreichen. Er empfiehlt die Verwendung der 'tatsächlichen maximalen' Sendepegel im realen Betrieb vor Ort und nicht das 'Nennmaximum', das im Allgemeinen während des Betriebs nicht erreicht wird. [Anm. Postingautor: Was damit gemeint ist, nämlich die Reduzierung der erforderlichen Sicherheitsabstände, veranschaulicht Bild 15 in einer Broschüre der GSMA].
Den Zusammenhang zwischen "tatsächlicher maximaler Sendeleistung" und dem "Nennmaximum" der theoretisch verfügbaren maximalen Nennleistung verdeutlicht die Studie "A Methodology to Characterize Power Control Systems for Limiting Exposure to Electromagnetic Fields Generated by Massive MIMO Antennas" (Volltext). Zur Sprache kommt auch eine automatische Leistungsbegrenzung (Power Lock), wie sie gegenwärtig in der Schweiz für adaptive 5G-Antennen verwendet wird, damit die geltenden Grenzwerte im zeitlichen Mittel (Schweiz: Anlagegrenzwerte, 6 Minuten) eingehalten werden.
Abstract
Das New-Radio-(NR-)Mobilfunknetz der fünften Generation (5G) wurde vor kurzem eingeführt. Die Zuweisung neuer Frequenzbänder und der weit verbreitete Einsatz von Massive-MIMO- (MaMIMO) und Beamforming-Techniken für eine bessere Funkabdeckung sind zwei wichtige Merkmale der neuen Architektur. Sie bringen sowohl Chancen als auch Herausforderungen mit sich. Eine der größten Herausforderungen ist die Erforschung von Methoden zur Bewertung der menschlichen Belastung durch elektromagnetische Felder, die von den Basisstationen ausgehen. Das langfristige, zeitlich veränderliche Verhalten und die räumliche Multiplexfunktion der MaMIMO-Antennen sowie die Nutzung der Funkressourcen und die Einführung des Time-Division Duplexing (TDD) erfordern, dass die Bewertung der Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern, die von 5G-Systemen abgestrahlt werden, auf einem statistischen Ansatz basiert, der sich auf die räumliche und zeitliche Verteilung der abgestrahlten Leistung stützt. Diese Verteilung wiederum wird durch Simulationen ermittelt, die auf der tatsächlichen maximalen Sendeleistung basieren - definiert als das 95. Perzentil der empirischen Verteilung, die aus gespeicherten Daten der abgestrahlten Leistung gewonnen wird - und nicht auf der nominalen Leistung. Um sicherzustellen, dass die Grenzwerte nie überschritten werden, kann ein Überwachungs- und Steuerungssystem (gewöhnlich als Power Lock (PL) bezeichnet) verwendet werden, das die Sendeleistung situationsabhängig begrenzt. In diesem Beitrag schlagen wir eine von spezifischen technischen Lösungen der Hersteller unabhängige Methode vor, um solche Steuerungssysteme zu charakterisieren und ihre Fähigkeit zu bestimmen, die in einem bestimmten Zeitintervall übertragene durchschnittliche Leistung auf einen Wert zu begrenzen, der die durchschnittliche Exposition durch elektromagnetische Felder unter einem bestimmten Wert hält. Die experimentellen Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit der Methode und dass sie auch verwendet werden kann, um festzustellen, wann der PL mit den höheren Ebenen der MaMIMO-Systemarchitektur interagiert.
Hintergrund
Validierungsberichte zur automatischen Leistungsbegrenzung bei adaptiven Antennen in der Schweiz
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Jedes komplexe Problem hat eine Lösung, die einfach, naheliegend, plausibel – und falsch ist.
– Frei nach Henry Louis Mencken (1880–1956) –
Messnorm IEC 62232: nicht ganz billig
H. Lamarr , München, Freitag, 14.04.2023, 00:06 (vor 825 Tagen) @ H. Lamarr
IEC 62232 gibt es in der aktuellen Ausgabe vom Oktober 2022 (3.0) in Englisch und Französisch von der IEC im Download für 405 CHF. Dazu kommen noch die Druckkosten für rd. 330 Seiten (pro Sprache). Jetzt zuschlagen lohnt sich, denn bis 2027 bleibt die Norm unverändert. Danach muss damit gerechnet werden, dass sie entweder bestätigt, zurückgezogen, durch eine überarbeitete Ausgabe ersetzt oder geändert wird. Wer einen Blick ins Inhaltsverzeichnis wagen möchte, kann dies hier tun.
In deutscher Sprache ist die aktuelle Version noch nicht zu haben, der VDE-Verlag bietet die noch gültige deutsche Ausgabe vom August 2019 (entspricht englischer Ausgabe 2.0 von 2017) auf Papier für 288 Euro an (Inhaltsverzeichnis).
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Jedes komplexe Problem hat eine Lösung, die einfach, naheliegend, plausibel – und falsch ist.
– Frei nach Henry Louis Mencken (1880–1956) –