Mobilfunk: Compliance und Zertifizierung für 2G, 3G, 4G und 5G

Einleitung

Mobilfunkkonnektivität ermöglicht Produkten die Kommunikation über Mobilfunknetze, ohne dass dafür ein lokales WLAN oder eine dedizierte Kurzstreckenfunkverbindung erforderlich ist. Sie kommt in Unterhaltungselektronik, industriellen Gateways, Fernüberwachungssystemen, Asset-Trackern, intelligenten Zählern, medizinischen Geräten, Alarmanlagen, Fahrzeugen und vielen weiteren vernetzten Produkten zum Einsatz.

Die Integration eines Mobilfunkmodems beschränkt sich jedoch nicht darauf, ein Modul auszuwählen und eine SIM-Karte einzusetzen. Hersteller müssen unter anderem die unterstützten Mobilfunkgenerationen und Frequenzbänder, die vorgesehenen Länder, die Antenne und das Gehäuse, die HF-Exposition, die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV), die elektrische Sicherheit, die Cybersicherheit sowie die Anforderungen von Behörden, Zertifizierungsprogrammen und Mobilfunknetzbetreibern berücksichtigen.

Ein Modul kann bereits umfangreiche Prüfungen durchlaufen haben. Das bedeutet jedoch nicht automatisch, dass das fertige Produkt ohne weitere Maßnahmen in allen Märkten bereitgestellt oder mit jedem Mobilfunknetz verbunden werden darf.

Dieses Whitepaper stellt die wichtigsten Mobilfunktechnologien – 2G, 3G, 4G und 5G – vor und erläutert die regulatorischen und industriellen Zertifizierungsanforderungen aus Sicht eines Produktherstellers.

1. Wie Mobilfunkkonnektivität funktioniert

Ein Mobilfunkgerät kommuniziert über eine Funkschnittstelle mit einem Mobilfunknetz, typischerweise über eine nahegelegene Basisstation. Das Netzwerk verwaltet unter anderem den Netzzugang, die Mobilität, die Authentifizierung und die Weiterleitung von Sprach- und Datenverbindungen.

Ein Mobilfunkprodukt enthält üblicherweise mehrere funktionale Komponenten oder ist mit ihnen verbunden:

Mobilfunkmodem oder -modul: Implementiert die Mobilfunktechnologie und die zugehörigen Protokollfunktionen.
HF-Frontend: Kann Filter, Verstärker, Schalter und weitere Komponenten für das Senden und Empfangen von HF-Signalen enthalten.
Antennensystem: Wandelt elektrische HF-Signale in elektromagnetische Wellen um und empfängt Signale aus dem Mobilfunknetz.
SIM oder eSIM: Stellt Teilnehmerinformationen bereit und unterstützt die Netzwerkauthentifizierung.
Host-Prozessor und Software: Steuern das Modem und implementieren die Anwendungs- und Netzwerkfunktionen des Produkts.
Stromversorgung: Versorgt Host und Modem mit Energie, auch während der teilweise hohen Stromaufnahme bei Sendevorgängen.

Diese Komponenten beeinflussen sich gegenseitig. Das Host-Gehäuse, die Antennenposition, die Erdung, die Stromversorgung und benachbarte elektronische Schaltungen können die HF-Leistung und das EMV-Verhalten beeinflussen.

Das Mobilfunkmodul ist daher nur ein Bestandteil des fertigen Funkgeräts.

2. Mobilfunkgenerationen

2.1 2G – GSM, GPRS und EDGE

Die Mobilfunktechnologie der zweiten Generation wurde hauptsächlich für digitale Sprachkommunikation eingeführt. GSM wurde international weit verbreitet und später um paketbasierte Datenübertragung erweitert.

Zu den wichtigen Technologien gehören:

GSM: Digitale Mobilfunktechnologie, die vor allem für Sprach- und leitungsvermittelte Dienste verwendet wurde.
GPRS: Ergänzte GSM um paketbasierte Datenübertragung.
EDGE: Eine Weiterentwicklung, die durch verbesserte Modulation und Codierung höhere Datenraten ermöglichte.

2G ist in einigen älteren Produkten weiterhin relevant, beispielsweise in Alarmanlagen, Zählern, Trackern und industriellen Geräten mit langen Produktlebenszyklen. Viele Netzbetreiber haben ihre 2G-Netze jedoch bereits abgeschaltet oder planen deren Abschaltung. Der Zeitplan unterscheidet sich je nach Land und Betreiber.

Für Hersteller ist deshalb nicht nur entscheidend, ob ein 2G-Modul technisch funktioniert. Entscheidend ist auch, ob das entsprechende Netz während der erwarteten Produktlebensdauer verfügbar bleibt.

Bei einem 2G-basierten Produkt sollten daher folgende Aspekte bewertet werden:

Netzverfügbarkeit in jedem Zielmarkt.
Abschaltpläne und angekündigte Migrationszeitpunkte der Netzbetreiber.
Verfügbarkeit von Ersatzmodulen oder Migrationsmöglichkeiten.
Auswirkungen eines Wegfalls von Sprach-, Nachrichten- oder Paketdatendiensten.
Möglichkeit, das Produkt auf eine neuere Mobilfunktechnologie umzustellen.

2.2 3G – UMTS, WCDMA und HSPA

Mobilfunksysteme der dritten Generation ermöglichten höhere Datenraten und eine verbesserte Unterstützung mobiler Internetdienste.

Zu den gebräuchlichen Begriffen gehören:

UMTS: Das wichtigste 3G-System innerhalb der 3GPP-Technologiefamilie.
WCDMA: Die Funkzugangstechnologie, die bei vielen UMTS-Netzen verwendet wurde.
HSPA und HSPA+: Weiterentwicklungen zur Erhöhung des Datendurchsatzes und zur Verbesserung der Netzwerkleistung.

3G war ein wichtiger Entwicklungsschritt zwischen GSM-basierten Systemen und LTE. In vielen Märkten wird 3G inzwischen abgeschaltet, während Netzbetreiber die Frequenzen für neuere Technologien nutzen.

Hersteller sollten bei 3G-Produkten die langfristige Netzverfügbarkeit ebenso prüfen wie bei 2G. Dass 3G in einem Land oder bei einem bestimmten Betreiber noch funktioniert, bedeutet nicht, dass die Technologie dort dauerhaft verfügbar bleiben wird.

2.3 4G – LTE und LTE-Advanced

Die vierte Mobilfunkgeneration wird üblicherweise mit Long Term Evolution (LTE) verbunden. LTE bietet höhere Datenraten, geringere Latenzen und eine vollständig IP-basierte Netzwerkarchitektur im Vergleich zu früheren Mobilfunkgenerationen.

Wichtige Konzepte sind:

LTE FDD: Verwendet getrennte Frequenzbereiche für Uplink und Downlink.
LTE TDD: Verwendet denselben Frequenzbereich für Uplink und Downlink zu unterschiedlichen Zeitpunkten.
Carrier Aggregation: Kombiniert mehrere Trägerfrequenzen, um den Datendurchsatz zu erhöhen.
MIMO: Verwendet mehrere Sende- und Empfangsantennenpfade, um Leistung und Kapazität zu verbessern.
LTE-Kategorien: Definieren Geräteklassen, unter anderem hinsichtlich unterstützter Datenraten und Funkfunktionen.

LTE wird in industriellen und IoT-Produkten häufig eingesetzt, da die Technologie breit verfügbar ist und ein ausgereiftes Modulangebot besteht. LTE ist jedoch keine einzelne, weltweit einheitliche Funkkonfiguration. Unterstützte Frequenzbänder, Bandbreiten, Antennenkonfigurationen und Gerätekategorien unterscheiden sich je nach Modul und Markt.

Hersteller müssen daher überprüfen, ob das ausgewählte Modul die für die vorgesehenen Länder und Mobilfunknetze erforderlichen Frequenzbänder und Funktionen unterstützt.

2.4 LTE-M und NB-IoT

LTE-M und NB-IoT sind Mobilfunktechnologien für IoT-Anwendungen. Sie unterscheiden sich unter anderem hinsichtlich Abdeckung, Energieverbrauch, Datendurchsatz und Netzimplementierung.

LTE-M, auch als LTE Cat-M1 bezeichnet, ist für IoT-Geräte vorgesehen, die von einer geringeren Gerätekomplexität, Mobilitätsunterstützung und einem vergleichsweise effizienten Energieverbrauch profitieren können.

NB-IoT wurde für schmalbandige IoT-Kommunikation entwickelt und kann für Anwendungen mit niedrigen Datenraten und Anforderungen an eine erweiterte Abdeckung geeignet sein.

Beide Technologien sind mit 3GPP Release 13 verbunden. Spätere Releases ergänzen weitere Verbesserungen.

Mögliche Anwendungsbereiche sind:

Intelligente Zähler.
Asset-Überwachung.
Umweltsensoren.
Fernüberwachung und Fernsteuerung.
Tracking-Geräte.
Batteriebetriebene Produkte.

Die Eignung hängt vom Datenprofil, den Abdeckungsanforderungen, der Latenztoleranz, den Mobilitätsanforderungen, dem Energiebedarf und der Unterstützung durch Netzbetreiber ab.

Hersteller sollten für jedes Land prüfen, ob LTE-M oder NB-IoT beim vorgesehenen Betreiber tatsächlich bereitgestellt und unterstützt wird. Die technische Fähigkeit eines Moduls garantiert allein keine kommerzielle Netzverfügbarkeit.

2.5 5G – New Radio

Die fünfte Mobilfunkgeneration führt 5G New Radio (NR) und verschiedene Netzwerkfunktionen ein, die unter anderem erweitertes mobiles Breitband, geringere Latenzen und eine größere Bandbreite vernetzter Geräte unterstützen sollen.

5G kann in unterschiedlichen Netzwerkarchitekturen eingesetzt werden:

Non-Standalone (NSA): 5G-Funk wird mit Unterstützung einer bestehenden LTE-Netzarchitektur eingesetzt.
Standalone (SA): 5G-Funk arbeitet mit einem 5G-Core-Netzwerk.

5G NR arbeitet in unterschiedlichen Frequenzbereichen, die üblicherweise folgendermaßen gruppiert werden:

FR1: Frequenzbereich unterhalb von 7,125 GHz.
FR2: Höhere Frequenzbereiche, einschließlich Millimeterwellen. Die konkret unterstützten Bänder hängen von der jeweils anwendbaren 3GPP-Spezifikation und den regionalen Frequenzzuweisungen ab.

Die von einem 5G-Modul unterstützten Funktionen können bestimmte Frequenzbänder, Bandbreiten, Carrier-Aggregation-Kombinationen, MIMO-Konfigurationen und Netzwerkmodi umfassen. Nicht jedes Modul unterstützt sämtliche 5G-Funktionen.

Hersteller sollten außerdem 5G RedCap berücksichtigen. RedCap wurde mit 3GPP Release 17 eingeführt und soll die Gerätekomplexität für Anwendungen reduzieren, die nicht den gesamten Funktionsumfang leistungsstarker 5G-Geräte benötigen. Release 18 führt weitere Arbeiten ein, die häufig mit Enhanced RedCap in Verbindung gebracht werden.

Die Auswahl zwischen LTE, LTE-M, NB-IoT und 5G NR sollte sich an der Anwendung, der Netzverfügbarkeit, der Produktlebensdauer, dem Energiebedarf, den Datenanforderungen und den Zertifizierungspflichten orientieren – nicht allein an der Nummer der Mobilfunkgeneration.

3. Mobilfunk-Compliance umfasst mehr als eine Zulassung

Der Begriff Zertifizierung wird häufig für unterschiedliche Aktivitäten verwendet. Bei Mobilfunkprodukten ist es wichtig, mindestens vier Ebenen zu unterscheiden.

3.1 Regulatorische Konformität

Die regulatorische Konformität betrifft die gesetzlichen Anforderungen für das Inverkehrbringen eines Produkts in einem bestimmten Markt. Abhängig von Land und Produkt können dazu gehören:

Anforderungen an die Frequenznutzung und Sender.
EMV.
Elektrische Sicherheit.
HF-Exposition.
Produktspezifische Anforderungen.
Anforderungen an technische Dokumentation, Konformitätserklärungen, Kennzeichnung oder Registrierung.

Welche Anforderungen gelten, hängt vom Produkt, den enthaltenen Technologien und den vorgesehenen Ländern ab.

3.2 Konformität mit Mobilfunktechnologien

Die 3GPP-Spezifikationen definieren Mobilfunktechnologien und zugehörige technische Anforderungen. Konformitätsprüfungen können untersuchen, ob sich ein Gerät oder Modul entsprechend den anwendbaren Spezifikationen verhält.

Solche Prüfungen können beispielsweise folgende Bereiche abdecken:

HF-Sende- und Empfangsverhalten.
Protokollkonformität.
Radio Resource Management.

3GPP-Spezifikationen sind technische Standards. Sie stellen für sich genommen kein universelles Marktzertifikat dar.

3.3 Branchenzertifizierungsprogramme

Branchenprogramme können zusätzliche Sicherheit darüber geben, dass ein Gerät oder Modul definierte Anforderungen erfüllt. Beispiele sind:

PTCRB: Ein Zertifizierungsprogramm, das von teilnehmenden nordamerikanischen Mobilfunknetzbetreibern und Branchenakteuren genutzt wird.
GCF: Das Global Certification Forum, das ein Zertifizierungssystem für Mobilfunkgeräte betreibt.
Weitere regionale oder technologiespezifische Zertifizierungsprogramme, abhängig von Produkt und Markt.

Das anzuwendende Programm, der Prüfumfang und die Zertifizierungspflichten hängen vom Gerät, den unterstützten Technologien und den jeweils geltenden Programmregeln ab.

3.4 Akzeptanz durch Mobilfunknetzbetreiber

Mobilfunknetzbetreiber können eigene Anforderungen an Geräteakzeptanz, Interoperabilität, Leistung, Betrieb oder kommerzielle Nutzung stellen.

Ein Gerät kann regulatorische Anforderungen erfüllen und dennoch zusätzliche Betreiberprüfungen oder Freigaben benötigen, bevor es in einem bestimmten Netz eingesetzt werden darf.

Regulatorische Konformität, 3GPP-Konformität, Branchenzertifizierung und Betreiberakzeptanz hängen zusammen, sind aber nicht austauschbar.

4. PTCRB, GCF und verwandte Programme

4.1 PTCRB

PTCRB ist ein Branchenzertifizierungsprogramm für Mobilfunkgeräte, das insbesondere in Nordamerika relevant ist.

Abhängig vom Gerät und den Programmregeln kann das Zertifizierungsverfahren Folgendes umfassen:

HF-Leistungsprüfungen.
Protokollkonformitätsprüfungen.
Erforderliche Testfälle für unterstützte Technologien und Frequenzbänder.
Verwendung anerkannter Prüflabore und Zertifizierungsverfahren.
Prüfung von Geräte- und Modulkonfigurationsinformationen.

Der genaue Umfang hängt von den geltenden PTCRB-Anforderungen ab. Hersteller sollten die aktuellen Anforderungen prüfen, statt davon auszugehen, dass jedes LTE- oder 5G-Produkt denselben Zertifizierungsweg durchläuft.

4.2 Global Certification Forum (GCF)

Das GCF betreibt ein Zertifizierungssystem, das Vertrauen in die Konformität und Interoperabilität von Mobilfunkgeräten schaffen soll.

Eine GCF-Zertifizierung kann für Geräte relevant sein, die Mobilfunktechnologien in mehreren Märkten verwenden. Die anwendbaren Anforderungen hängen von der Gerätekategorie, den unterstützten Technologien, den Prüfnachweisen und den aktuellen GCF-Regeln ab.

Eine GCF-Zertifizierung ersetzt weder die nationale behördliche Zulassung noch sämtliche betreiberspezifischen Akzeptanzanforderungen.

4.3 Weitere Zertifizierungs- und Betreiberprogramme

Einige Netzbetreiber oder Märkte können zusätzliche Zulassungen, Prüfberichte, Registrierungen oder Interoperabilitätsnachweise verlangen. Diese Anforderungen können sich ändern und vom Betreiber, der Gerätekategorie, der Funktechnologie und dem vorgesehenen Dienst abhängen.

Hersteller sollten diese Pflichten frühzeitig identifizieren, insbesondere wenn das Produkt von einem bestimmten Betreiber oder einer bestimmten Netzinfrastruktur abhängig ist.

5. EU-Regulierungsrahmen

5.1 Funkanlagenrichtlinie (RED)

In der Europäischen Union werden Funkanlagen grundsätzlich anhand der Funkanlagenrichtlinie 2014/53/EU (Radio Equipment Directive, RED) bewertet.

Zu den grundlegenden Anforderungen gehören:

Schutz von Gesundheit und Sicherheit.
Elektromagnetische Verträglichkeit.
Effektive und effiziente Nutzung des Funkspektrums, einschließlich der Vermeidung schädlicher Störungen.

Die konkreten Normen und das Konformitätsbewertungsverfahren hängen von den Funktechnologien, Betriebsfrequenzen, Funktionen und weiteren Produkteigenschaften ab.

Für Mobilfunkprodukte können unter anderem Normen aus der Reihe EN 301 908, gegebenenfalls EN 301 511 für GSM-Geräte sowie EN 301 489-52 für EMV-Anforderungen an Mobilfunkgeräte relevant sein. Die anzuwendenden Ausgaben, ihr Harmonisierungsstatus und mögliche Einschränkungen müssen für das konkrete Produkt und den Zeitpunkt der Bewertung geprüft werden.

Dass eine Norm existiert, bedeutet nicht automatisch, dass jede Ausgabe eine Konformitätsvermutung unter der RED vermittelt. Hersteller sollten die aktuelle Veröffentlichung im Amtsblatt der Europäischen Union und den Anwendungsbereich der zitierten Ausgabe überprüfen.

5.2 EMV, Sicherheit und HF-Exposition

Bei Mobilfunkgeräten können außerdem folgende Bereiche zu bewerten sein:

EMV-Störaussendung und Störfestigkeit.
Elektrische Sicherheit einschließlich anwendbarer Produktsicherheitsnormen.
HF-Exposition, einschließlich des für die vorgesehene Nutzung und Antennenkonfiguration relevanten Bewertungsverfahrens.
Koexistenz zwischen Mobilfunk und weiteren Funktechnologien im selben Produkt.

Prüfberichte des Mobilfunkmoduls können die Bewertung unterstützen. Das Host-Produkt kann jedoch zusätzliche EMV- und Expositionsaspekte verursachen.

5.3 RED-Cybersicherheitsanforderungen

RED Artikel 3(3)(d), (e) und (f) behandelt bestimmte Cybersicherheitsanforderungen an Funkanlagen. Die Delegierte Verordnung (EU) 2022/30 legte fest, dass diese Anforderungen für relevante Kategorien von Funkanlagen ab 1. August 2025 gelten.

Welche Anforderungen und Normen einschlägig sind, hängt von der Produktkategorie und den Produkteigenschaften ab. Die Normenreihe EN 18031 enthält Normen zur Bewertung der betreffenden Cybersicherheitsanforderungen. Die konkrete Norm, ihr Anwendungsbereich und etwaige Einschränkungen der Konformitätsvermutung müssen anhand der aktuellen Veröffentlichung im Amtsblatt geprüft werden.

Der Cyber Resilience Act (CRA), Verordnung (EU) 2024/2847, gilt in vollem Umfang ab 11. Dezember 2027. Die Delegierte Verordnung (EU) 2026/339 hebt die Delegierte Verordnung (EU) 2022/30 mit Wirkung zu diesem Datum auf.

Die Aufhebung beseitigt nicht die Marktüberwachungsbefugnisse für Funkanlagen, die zwischen dem 1. August 2025 und dem 10. Dezember 2027 auf dem EU-Markt bereitgestellt wurden. Die anwendbare RED-Cybersicherheitskonformität bleibt für während dieses Zeitraums in Verkehr gebrachte Geräte relevant. Hersteller sollten die bevorstehende Aufhebung daher nicht als Erlaubnis verstehen, erforderliche RED-Cybersicherheitsarbeiten bis zum Inkrafttreten des CRA aufzuschieben. Es wird erwartet, dass Verweise auf die harmonisierten RED-Cybersicherheitsnormen nach der Aufhebung aus dem Amtsblatt entfernt werden. Bei der Festlegung des Konformitätsbewertungsverfahrens sollten deshalb die jeweils aktuellen Veröffentlichungen geprüft werden.

5.4 Common-Charger-Anforderungen

Die EU-Anforderungen zum einheitlichen Ladeanschluss wurden durch die Richtlinie (EU) 2022/2380 in die RED aufgenommen. Die maßgeblichen Bestimmungen sind RED Artikel 3(4) und Anhang Ia – nicht Artikel 3(3)(g). Die technischen Spezifikationen wurden durch die Delegierte Verordnung (EU) 2023/1717 aktualisiert.

Die Anforderungen gelten seit 28. Dezember 2024 für die erfassten Produktkategorien und seit 28. April 2026 für Laptops.

Anhang Ia enthält eine abschließende Liste der erfassten Kategorien:

Handheld-Mobiltelefone.
Tablets.
Digitalkameras.
Kopfhörer und Headsets.
Handheld-Videospielkonsolen.
Tragbare Lautsprecher.
E-Reader.
Tastaturen und Mäuse.
Tragbare Navigationssysteme.
Ohrhörer.
Laptops.

Die Anforderungen gelten unter den jeweils einschlägigen Bedingungen, unter anderem abhängig davon, ob das Gerät über eine kabelgebundene Ladefunktion aufgeladen werden kann.

Industrielle Mobilfunk-Gateways, Asset-Tracker, Zähler und Alarmzentralen fallen nicht allein deshalb in den Anwendungsbereich, weil sie ein Mobilfunkmodul oder einen wiederaufladbaren Akku enthalten. Für die in diesem Whitepaper behandelten Industrieprodukte ist insbesondere dann eine Prüfung erforderlich, wenn das Produkt tatsächlich einer der aufgelisteten Gerätekategorien zuzuordnen ist und die einschlägigen Ladebedingungen erfüllt. Die konkrete Produktklassifizierung und die Bedingungen von Anhang Ia müssen dennoch geprüft werden.

6. Vereinigte Staaten

6.1 FCC-Geräteautorisierung

In den Vereinigten Staaten unterliegen Funkfrequenzgeräte grundsätzlich den anwendbaren Anforderungen der Federal Communications Commission (FCC).

Abhängig von Gerät und Funkparametern können unter anderem Bestimmungen aus Titel 47 des Code of Federal Regulations relevant sein, einschließlich Teil 2 und der jeweils anwendbaren dienstspezifischen Regelungen.

Bei Mobilfunkgeräten sind häufig folgende Punkte zu berücksichtigen:

FCC-Geräteautorisierung.
HF-Emissionen und Senderanforderungen.
HF-Exposition.
Für das Gerät geltende EMV-bezogene Anforderungen.
Antennen- und Host-Integrationsbedingungen.

6.2 Modulare Zulassung

Ein Mobilfunkmodul kann über eine FCC-Autorisierung verfügen, die seine Integration in ein Host-Produkt unter bestimmten Bedingungen erlaubt.

Eine modulare Zulassung ist jedoch keine pauschale Genehmigung für jedes Host-Design. Hersteller müssen die Zulassung, die Integrationsanweisungen und die einschlägigen FCC-Leitlinien prüfen, einschließlich KDB 996369, sofern relevant.

Zu berücksichtigende Faktoren können sein:

Antennentyp, Antennengewinn und Positionierung.
Abstände und Bedingungen zur HF-Exposition.
Gleichzeitiger Betrieb mit anderen Funktechnologien.
Kennzeichnung und Benutzerinformationen des Hosts.
Änderungen am Modul, Antennensystem oder den Installationsbedingungen.
Ob eine vollständige modulare Zulassung oder eine eingeschränkte Autorisierung vorliegt.

Je nach Konfiguration und geltenden Vorschriften können zusätzliche Prüfungen oder Autorisierungen für das Host-Produkt erforderlich sein.

6.3 Lieferkette und Marktbeschränkungen

Hersteller sollten außerdem relevante FCC-Beschränkungen und Lieferkettenregelungen prüfen. Dazu gehört die Frage, ob Geräte oder Komponenten von einschlägigen Verboten oder Autorisierungsmaßnahmen betroffen sind.

Diese Prüfung sollte für das konkrete Modul, den Lieferanten, das Produkt und den vorgesehenen Markt erfolgen.

7. Kanada

In Kanada unterliegt Funkgerätetechnik den Anforderungen von Innovation, Science and Economic Development Canada (ISED).

Zu den relevanten Anforderungen können gehören:

Anwendbare Radio Standards Specifications (RSS).
Allgemeine Anforderungen an Funkgeräte.
Anforderungen an die HF-Exposition, einschließlich RSS-102, sofern relevant.
Geräte-Zertifizierung und Listung.
Kennzeichnungs- und Dokumentationspflichten.

Mobilfunkgeräte können abhängig von der unterstützten Technologie und den Betriebsfrequenzen dienstspezifischen Standards wie RSS-132 unterliegen. Die anzuwendenden Standards müssen anhand der tatsächlichen Gerätekonfiguration ermittelt werden.

Wie bei modularen FCC-Zulassungen belegt ein ISED-zertifiziertes Modul nicht automatisch die Konformität des vollständigen Host-Produkts. Integrationsbedingungen, Antennen, Exposition, gleichzeitige Funkübertragungen und Anforderungen an den Host müssen weiterhin berücksichtigt werden.

8. Weitere Märkte: Regionale Zulassungsanforderungen

Mobilfunkprodukte, die international verkauft werden, können zusätzliche Zulassungen oder Registrierungen benötigen, die über die Anforderungen der EU, der Vereinigten Staaten und Kanadas hinausgehen. Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Land und können sich im Laufe der Zeit ändern.

Beispiele sind:

Vereinigtes Königreich: Funkanlagen werden in Großbritannien durch die Radio Equipment Regulations 2017 reguliert. Die CE-Kennzeichnung wird unter den derzeitigen Regelungen für viele Produkte weiterhin anerkannt; UKCA bleibt ein verfügbarer Konformitätsweg, sofern die Anforderungen erfüllt sind. Nordirland hat eine eigenständige regulatorische Situation. Das britische PSTI-Regime führt Sicherheitsanforderungen für bestimmte vernetzte Verbraucherprodukte ein und sollte hinsichtlich Umfang und Wirkung nicht mit dem EU-CRA gleichgesetzt werden.
Indien: Je nach Produkt können TEC/MTCTE, die WPC Equipment Type Approval (ETA) und eine BIS-Registrierung nach dem Compulsory Registration Scheme (CRS) relevant sein. Es handelt sich um getrennte Regelwerke, deren Anwendbarkeit für das konkrete Produkt bestimmt werden muss.
Japan: Für Funkgeräte können Zulassungen nach dem einschlägigen Radio-Law-Rahmen erforderlich sein, einschließlich MIC-bezogener Anforderungen.
Südkorea: Für Funkgeräte können anwendbare Konformitätsbewertungsanforderungen der zuständigen koreanischen Behörden gelten.
China: Je nach Gerät und Produktkategorie können Funk-, Telekommunikations-, EMV-, Sicherheits- und weitere Produktanforderungen zu prüfen sein.
Australien: Die einschlägigen ACMA-Anforderungen und relevanten Normen müssen berücksichtigt werden, einschließlich der Funk- und EMV-Eigenschaften des Produkts.
Brasilien: Für Telekommunikationsprodukte kann eine ANATEL-Zertifizierung oder Homologation erforderlich sein.
Mexiko: Die anwendbaren IFT-Anforderungen und Zulassungswege sollten für das Produkt bestätigt werden.
Saudi-Arabien: Für Funk- und Telekommunikationsgeräte können CST-Anforderungen gelten.
Südafrika: Für Funkgeräte können ICASA-Anforderungen gelten.
Indonesien: Für Telekommunikations- und Funkgeräte können SDPPI-Anforderungen gelten.
Vereinigte Arabische Emirate: Für Telekommunikationsgeräte können TDRA-Anforderungen gelten.
Taiwan: Für Funkgeräte können NCC-Anforderungen gelten.

Diese Beispiele sind nicht vollständig. Die Nennung einer Behörde bedeutet nicht, dass jedes Mobilfunkprodukt dieselbe Zulassung benötigt. Hersteller sollten für jeden Zielmarkt die Produktkategorie, Funktechnologie, Anforderungen an lokale Vertreter oder Importeure, Muster, Prüfungen, Dokumentation, Kennzeichnung und Gültigkeit der Zulassung überprüfen.

9. Zertifizierte und nicht zertifizierte Module

Eine der wichtigsten Designentscheidungen ist, ob ein Modul mit bereits vorhandenen relevanten Zulassungen eingesetzt oder ein Modul ohne solche Zulassungen integriert werden soll.

9.1 Zertifiziertes Modul

Ein zertifiziertes Modul hat bestimmte Bewertungen oder Zulassungen für eine definierte Konfiguration und einen festgelegten Anforderungssatz durchlaufen.

Mögliche Vorteile sind:

Weniger doppelte Funkprüfungen.
Zugriff auf vorhandene Prüfberichte und Zulassungsdokumentation.
Geringere Integrationsunsicherheit, wenn die Bedingungen des Moduls eingehalten werden.
Potenziell kürzere Entwicklungs- und Markteinführungszeiten.
Eine klarere Grundlage für die Auswahl von Antennen und Integrationsbedingungen.

Die Zertifizierung deckt jedoch nicht automatisch sämtliche Aspekte des Endprodukts ab. Der Hersteller muss weiterhin den Umfang und die Bedingungen jeder Zulassung prüfen.

9.2 Nicht zertifiziertes Modul

Ein nicht zertifiziertes Modul kann – abhängig von Design und Lieferant – mehr Flexibilität bei Beschaffung, Kosten oder Anpassungen bieten.

Mögliche Nachteile sind:

Zusätzlicher Prüf- und Zertifizierungsaufwand.
Größere Verantwortung für die Beschaffung technischer Nachweise.
Höhere Unsicherheit bei Zeitplan und Kosten.
Größeres Risiko, dass Designänderungen die Zulassungsstrategie beeinflussen.
Zusätzlicher Aufwand für die Akzeptanz durch Betreiber oder Branchenprogramme.

Die tatsächlichen Auswirkungen hängen von den vorhandenen Prüfnachweisen, dem Entwicklungsstand des Moduls, den unterstützten Technologien und den Zielmärkten ab.

9.3 Vergleich

Kriterium	Zertifiziertes Modul	Nicht zertifiziertes Modul
Vorhandene Zulassungsnachweise	Können für bestimmte Konfigurationen verfügbar sein	Können eingeschränkt sein oder fehlen
Host-Integration	Zulassungs- und Integrationsbedingungen müssen eingehalten werden	Kann eine umfassendere Bewertung erfordern
Prüfaufwand	Kann doppelte Prüfungen auf Modulebene reduzieren	Kann umfangreichere Prüfungen erfordern
Entwicklungsplanung	Bei vollständiger Dokumentation häufig besser abschätzbar	Kann mit größerer Unsicherheit verbunden sein
Antennenbeschränkungen	Zulassungen können zulässige Antennen und Bedingungen festlegen	Antennenanforderungen müssen im Bewertungsprozess ermittelt werden
Betreiberakzeptanz	Relevante Programmnachweise können bereits vorliegen; Akzeptanz muss dennoch geprüft werden	Zusätzliche Konformitäts- und Betreiberarbeiten können erforderlich sein
Designflexibilität	Änderungen können den Umfang bestehender Zulassungen beeinflussen	Mehr Freiheit kann möglich sein, Änderungen können aber die Gesamtbewertung beeinflussen
Marktabdeckung	Deckt nur die in den Nachweisen genannten Märkte und Konfigurationen ab	Muss über die anwendbaren Zulassungsverfahren hergestellt werden

Entscheidend ist nicht allein, ob ein Modul zertifiziert ist. Entscheidend ist, was die Zertifizierung abdeckt, unter welchen Bedingungen sie gilt und welche Nachweise für das fertige Produkt noch erforderlich sind.

10. Integration in das Host-Produkt

Auch bei Verwendung eines zertifizierten Moduls muss das Host-Produkt als integriertes Gesamtsystem bewertet werden.

10.1 Antenne und HF-Design

Das Antennensystem beeinflusst die abgestrahlte Leistung, den Wirkungsgrad, die Exposition und die Koexistenz mit anderen Funktechnologien.

Wichtige Aspekte sind:

Antennentyp und Antennengewinn.
Position und Ausrichtung der Antenne.
Massefläche und Einflüsse des Gehäuses.
Kabelverluste und Steckverbinder.
Abstand zu anderen Antennen und elektronischen Komponenten.
Einhaltung der Zulassungsbedingungen des Moduls in der Host-Konfiguration.

Ein Antennenwechsel sollte nicht als rein mechanische Änderung behandelt werden. Er kann die HF-Bewertung und die Gültigkeit vorhandener Zulassungsnachweise beeinflussen.

10.2 Gleichzeitige Übertragung und Koexistenz

Produkte können Mobilfunk mit Wi-Fi, Bluetooth, GNSS, NFC, UWB oder anderen Funktechnologien kombinieren.

Wenn mehrere Sender gleichzeitig betrieben werden können, sollten Hersteller Folgendes bewerten:

HF-Exposition bei kombinierten Betriebsarten.
Koexistenz und Desensibilisierung.
EMV-Wechselwirkungen.
Antennenabstände und Kopplung.
Ob die anwendbaren Vorschriften oder Zertifizierungsprogramme zusätzliche Prüfungen oder Bewertungen verlangen.

10.3 Stromversorgung und EMV

Mobilfunkmodems können während der Übertragung erhebliche Stromspitzen verursachen. Das Verhalten der Stromversorgung, das PCB-Layout, die Erdung und die Kabelführung können die EMV-Leistung und die Produktstabilität beeinflussen.

Das fertige Host-Produkt sollte deshalb in repräsentativen Betriebsarten bewertet werden. Dazu gehören relevante Mobilfunk-Sendebedingungen und Kombinationen mit weiteren Produktfunktionen.

10.4 Mechanisches und thermisches Design

Gehäusematerialien, Antennenposition, Wärmeableitung und Montagebedingungen können die Funkleistung und Zuverlässigkeit beeinflussen.

Änderungen spät in der Entwicklung – etwa eine veränderte Antennenposition, ein anderes Gehäusematerial oder ein modifiziertes Kabel – können eine technische Überprüfung und gegebenenfalls zusätzliche Prüfungen erforderlich machen.

11. HF-Exposition

Die Bewertung der HF-Exposition ist ein wichtiger Bestandteil der Konformitätsbewertung von Mobilfunkprodukten.

Das anzuwendende Verfahren hängt unter anderem von folgenden Faktoren ab:

Betriebsfrequenz.
Sendeleistung und Tastverhältnis.
Antennengewinn und Antenneneigenschaften.
Abstand zu Nutzern oder anderen Personen.
Vorgesehene Nutzung, beispielsweise am Körper oder in der Hand.
Gleichzeitige Übertragung durch mehrere Funkmodule.
Anforderungen der jeweiligen Zielmärkte.

Je nach Produkt und Markt kann die Bewertung eine Berechnung, eine Messung oder eine Kombination beider Verfahren umfassen.

Dokumentation zur HF-Exposition des Moduls kann hilfreich sein. Die Antenne, das Gehäuse, die Betriebsarten und die Installationsbedingungen des Host-Produkts müssen jedoch mit den Annahmen und Einschränkungen dieser Dokumentation abgeglichen werden.

Ein Produkt für die Festinstallation kann hinsichtlich der HF-Exposition anders zu bewerten sein als ein tragbares oder am Körper getragenes Gerät.

12. SIM, eSIM und Remote Provisioning

Mobilfunkkonnektivität erfordert eine Möglichkeit zur Authentifizierung des Teilnehmers oder des Mobilfunkvertrags. Diese Funktion kann durch eine herausnehmbare SIM oder eine eingebettete SIM-Lösung bereitgestellt werden.

Die GSMA hat unterschiedliche eSIM-Architekturen für verschiedene Einsatzmodelle entwickelt:

SGP.22: Consumer-eSIM-Architektur und technische Spezifikationen.
SGP.02: M2M-eSIM-Architektur, die bei vielen etablierten Machine-to-Machine-Installationen anzutreffen ist.
SGP.32: IoT-eSIM-Architektur und technische Spezifikationen, die auf die Anforderungen von IoT-Bereitstellungen und Remote Provisioning ausgerichtet sind.

Diese Architekturen sollten nicht als austauschbar behandelt werden. Hersteller sollten die von Modul oder eUICC unterstützte Architektur, die Provisionierungsinfrastruktur, die Betreiberanforderungen und das vorgesehene Einsatzmodell bestätigen.

Bei industriellen Produkten kann SGP.02 besonders relevant sein, wenn ein bestehender Gerätebestand integriert oder weiterbetrieben werden soll. SGP.32 kann für neue IoT-Provisionierungsabläufe relevant sein.

Die Wahl der eSIM-Architektur kann Produktarchitektur, Lifecycle-Management, Provisionierungsprozesse, Betreiberbeziehungen und langfristige Wartbarkeit beeinflussen.

13. Nicht-terrestrische Netze und Satellitenkonnektivität

Die Mobilfunkstandards entwickeln auch Funktionen für die Kommunikation über nicht-terrestrische Netze.

Dabei ist es wichtig, 3GPP-standardisiertes NTN von proprietären Direct-to-Device-Diensten zu unterscheiden.

Zu den 3GPP-NTN-Technologien gehören releasebezogene Funktionen wie NB-IoT NTN und NR NTN. Ihre praktische Nutzung hängt von den unterstützten Frequenzbändern, Gerätefähigkeiten, Netzimplementierungen, Betreiberlösungen und regionalen regulatorischen Bedingungen ab.

Proprietäre Direct-to-Device-Dienste können andere Wellenformen, Protokolle, Frequenzregelungen oder Netzwerkarchitekturen verwenden. Sie sollten nicht automatisch als 3GPP-NTN behandelt werden, nur weil ein Gerät direkt mit einem Satelliten kommuniziert.

Für Hersteller ergeben sich bei Satellitenkonnektivität unter anderem folgende Fragen:

Ist die Funktechnologie standardisiert oder proprietär?
Welche Frequenzbänder und Länder sind betroffen?
Unterstützt das Modul das relevante Satellitennetz?
Welche behördlichen Genehmigungen und Dienstzulassungen sind erforderlich?
Sind zusätzliche Antennen-, Expositions-, Koexistenz- oder Betreibertests notwendig?
Welche Einschränkungen bestehen hinsichtlich Netzabdeckung und kommerzieller Verfügbarkeit?

Die tatsächliche Implementierung des Produkts – und nicht allein die allgemeine Bezeichnung „Satellit“ oder „Direct-to-Device“ – sollte die Compliance- und Zertifizierungsstrategie bestimmen.

14. Produktänderungen und Aufrechterhaltung der Zertifizierung

Die Mobilfunkzertifizierung ist nicht zwangsläufig eine einmalige Aktivität. Änderungen am Produkt können bestehende Zulassungen oder Zertifizierungsnachweise beeinflussen.

Beispiele sind:

Austausch des Mobilfunkmoduls.
Änderung der Antenne oder des Antennengewinns.
Änderung des Gehäuses oder der Antennenposition.
Hinzufügen einer weiteren Funktechnologie.
Aktivierung zusätzlicher Frequenzbänder oder Sendemodi.
Änderung der Sendeleistung oder des firmwaregesteuerten Funkverhaltens.
Änderung der vorgesehenen Installation oder des Abstands zu Personen.
Einführung einer neuen Host-Konfiguration oder Produktvariante.

Die Auswirkungen einer Änderung hängen von den anwendbaren Vorschriften, den Zulassungsbedingungen und dem Zertifizierungsprogramm ab. Manche Änderungen können durch vorhandene Nachweise abgedeckt sein; andere können eine Meldung, Neubewertung, zusätzliche Prüfung oder eine neue Zulassung erfordern.

Hersteller sollten Modulversionen, Antennenkonfigurationen, Firmware, Prüfnachweise, Zertifikate, Konformitätserklärungen und Produktvarianten nachvollziehbar dokumentieren.

15. Ein praktischer Compliance-Workflow

Ein strukturierter Ablauf hilft dabei, regulatorische und zertifizierungsbezogene Anforderungen zu identifizieren, bevor Designentscheidungen nur noch mit hohem Aufwand geändert werden können.

Schritt 1 – Produkt definieren

Dokumentieren Sie den vorgesehenen Einsatzzweck, die Produktkategorie, die Installation, die Stromversorgung, die Antennenkonfiguration, die Funktechnologien und die Betriebsarten.

Schritt 2 – Zielmärkte festlegen

Identifizieren Sie die Länder und Regionen, in denen das Produkt verkauft, installiert oder mit Mobilfunknetzen verbunden werden soll.

Schritt 3 – Mobilfunktechnologie auswählen

Vergleichen Sie 2G, 3G, LTE, LTE-M, NB-IoT und 5G anhand von Netzverfügbarkeit, Datenbedarf, Energieverbrauch, Mobilität, Produktlebensdauer und Betreiberunterstützung.

Schritt 4 – Modul auswählen

Prüfen Sie unterstützte Frequenzbänder, Technologiefunktionen, vorhandene Zulassungen, Zertifizierungsdokumentation, Antennenbeschränkungen und Integrationsanweisungen.

Schritt 5 – Regulatorische Anforderungen zuordnen

Ermitteln Sie für jeden Markt die anwendbaren Anforderungen an Funk, EMV, Sicherheit, HF-Exposition, Cybersicherheit und produktspezifische Regelungen.

Schritt 6 – Branchen- und Betreiberprogramme identifizieren

Klären Sie, ob PTCRB, GCF, Betreiberakzeptanz oder andere Programmvorgaben für das Gerät und den vorgesehenen Einsatz gelten.

Schritt 7 – Host-Integration bewerten

Prüfen Sie Antenne, Gehäuse, Stromversorgung, Koexistenz, gleichzeitige Übertragung, HF-Exposition und EMV-Auswirkungen.

Schritt 8 – Prüf- und Nachweisplan festlegen

Bestimmen Sie, welche vorhandenen Modulprüfberichte verwendet werden können, welche Prüfungen auf Host-Ebene erforderlich sind und welche Zulassungen, Registrierungen oder Erklärungen abgeschlossen werden müssen.

Schritt 9 – Designänderungen kontrollieren

Stellen Sie die Rückverfolgbarkeit zwischen geprüfter Konfiguration, Produktionskonfiguration, technischer Dokumentation und Zulassungsnachweisen sicher.

Schritt 10 – Produktlebenszyklus berücksichtigen

Bewerten Sie Risiken durch Netzabschaltungen, Betreiberänderungen, Modulverfügbarkeit, Sicherheitswartung, eSIM-Provisionierung und mögliche Migrationen auf zukünftige Technologien.

16. Häufige Fehler von Herstellern

Häufige Ursachen für Verzögerungen oder zusätzlichen Aufwand sind:

Die Annahme, dass ein zertifiziertes Modul automatisch das gesamte Produkt konform macht.
Die Gleichsetzung von behördlicher Zulassung, PTCRB, GCF und Betreiberakzeptanz.
Die Auswahl eines Moduls, ohne unterstützte Frequenzbänder und Netzverfügbarkeit in allen Zielmärkten zu prüfen.
Die Nichtbeachtung angekündigter 2G- oder 3G-Netzabschaltungen.
Änderungen an Antenne oder Gehäuse ohne Überprüfung der Zulassungsbedingungen.
Die Vernachlässigung gleichzeitiger Funkübertragung und HF-Exposition.
Die Annahme, dass eine Modulzulassung automatisch jede Host-Installation abdeckt.
Ein zu später Beginn der Arbeiten zur Betreiberakzeptanz.
Die Behandlung unterschiedlicher eSIM-Architekturen als austauschbar.
Die Annahme, dass 3GPP-standardisiertes NTN und proprietäre Satellitendienste denselben technischen und regulatorischen Weg verwenden.
Die Verwendung einer veralteten Ausgabe einer harmonisierten Norm, ohne ihren aktuellen Status und mögliche Einschränkungen zu prüfen.
Eine unzureichende Pflege von Konfigurations- und Zertifizierungsunterlagen über den Produktlebenszyklus hinweg.

17. Wie ScopeRight Hersteller unterstützt

ScopeRight unterstützt Hersteller dabei, Anforderungen an RF-, EMV- und Safety-Compliance zu bestimmen, bevor Prüfungen beginnen.

Bei Mobilfunkprodukten kann ein strukturierter Scoping-Prozess Herstellern helfen:

Relevante regulatorische Anforderungen und Normen für die vorgesehenen Märkte zu identifizieren.
Einen produktspezifischen Prüfplan zu erstellen.
Auswirkungen der Mobilfunktechnologie, der Frequenzbänder und der Kombination verschiedener Funktechnologien zu berücksichtigen.
Themen wie HF-Exposition, EMV und Host-Integration zu identifizieren, die bewertet werden müssen.
Die für das fertige Produkt erforderlichen Compliance-Nachweise zu organisieren.
Den Laboraufwand abzuschätzen und Gespräche mit Prüfdienstleistern vorzubereiten.

ScopeRight ist eine unabhängige Compliance-Scoping-Plattform und kein Prüflabor. Ziel ist es, Herstellern zu helfen, den erforderlichen Compliance-Umfang zu verstehen und zu organisieren. Die abschließende Konformitätsbewertung, Prüfung, Zertifizierung und der Marktzugang richten sich weiterhin nach den anwendbaren Anforderungen und den zuständigen Organisationen.

Fazit

Mobilfunkkonnektivität bietet Herstellern ein breites Spektrum an Möglichkeiten – von älteren GSM- und UMTS-Systemen bis hin zu LTE, LTE-M, NB-IoT und 5G NR. Die geeignete Technologie hängt von der Anwendung, der Netzverfügbarkeit, dem Energie- und Datenbedarf, der Produktlebensdauer und den vorgesehenen Märkten ab.

Die Compliance muss auf mehreren Ebenen betrachtet werden. Die regulatorische Konformität legt fest, ob das Gerät die geltenden gesetzlichen Anforderungen erfüllt. 3GPP-Konformität, PTCRB, GCF und Betreiberakzeptanz adressieren weitere technische oder einsatzbezogene Anforderungen. Ein zertifiziertes Modul kann doppelte Prüfungen und Aufwand reduzieren, ersetzt jedoch nicht die Bewertung des vollständigen Host-Produkts und seiner Integrationsbedingungen.

Der verlässlichste Ansatz besteht darin, Produkt und Zielmärkte frühzeitig zu definieren, ein geeignetes Modul auszuwählen, die anwendbaren Anforderungen zuzuordnen und einen Prüf- und Nachweisplan festzulegen, bevor das Design abgeschlossen ist. Dadurch werden Zertifizierungspflichten frühzeitig sichtbar und Änderungen über den gesamten Produktlebenszyklus besser beherrschbar.