1-2020

5G und IoT
Active Antenna System (AAS)
Fortschrittliche Basisstations-Plattformen
verbinden mobile Breitband-Services mit
erweiterten Trägern und ausgereiften Massive-MIMO-Technologien.
Ein AAS ist ein
Array von Antennenelementen, mit denen
Beamforming möglich ist.
Beamforming
ist die Synthese mehrerer HF-Signale zum
Fokussieren der Strahlungsleistung auf
bestimmte Empfänger bzw. der Richtkeule
auf bestimmte Sender.
Carrier Aggregation (CA)
CA ist eine Technik zur Anhäufung (Aggregation)
von Trägern (Carriers), welche man
hier auch als Komponententräger bezeichnet.
Ziel ist es, eine größere Bandbreite,
eine geringere Latenz und eine bessere
Abdeckung zu erzielen.
Glossar
Customer Premise Equipment
(CPE)
lässt sich mit Telekommunikations-Hardware
übersetzen, wobei die bei den Kunden
zu Hause oder im Geschäft gemeint ist.
CP-OFDM
ist ein Verfahren zum Codieren digitaler
Daten auf mehreren orthogonalen Trägern
mit dem Präfix eines Symbols mit einer
Wiederholung des Endes.
Enhanced Mobile Broadband
ist ein Label, das die Standardbeschreibung
der Funktionen, Frequenzen und
neuen Funktionen liefert, um eine Erhöhung
der Kapazität um eine Größenordnung
herbeizuführen.
eNodeB (erweiterter Knoten B)
Darunter versteht man ein Hardware-Element,
das es über den terrestrischen Funkzugang
erlaubt, sich mit dem Mobilfunknetz
zu verbinden und direkt mit Benutzergeräten
zu kommunizieren, z.B. mit
Mobiltelefonen.
Evolved Universal Terrestrial
Radio Access (E-UTRA)
heißt die Funkschnittstelle des 3GPP-LTE-
Upgrade-Pfads für Mobilfunknetze.
Fixed Wireless Access (FWA)
ist eine drahtlose Strategie zur Bereitstellung
von Breitbandkonnektivität mit Festnetz-
und/oder Mobilfunkteilnehmern.
Network Slicing
stellt das Anwendungsprofil EMBB in einer
virtuellen Netzwerkpartition neben anderen
Partitionen für URLLC oder MMTC auf
der gleichen physischen Netzinfrastruktur
zur Verfügung.
Volldimensionale
Mehrfacheingabe/-ausgabe
(FD-MIMO)
Gemeint ist ein Antennensystem, das
sowohl in horizontaler als auch vertikaler
Polarisation einen Strahl bilden kann.
Warum diese Frequenzvielfalt?
Niedrige Frequenzen sind für
die Versorgung von Geräten in
einem Keller oder an anderen
ungünstigen Standorten erforderlich.
Diese Frequenzen sind
jedoch hinsichtlich der maximal
möglichen Datenraten begrenzt,
daher die Erschließung von
Frequenzen im Multi-Gigabit-
Bereich. Wesentliche Neuerungen
von 5G werden erst bei
der Nutzung von Frequenzen
oberhalb von 6 GHz erwartet. Je
höher die Frequenz, desto größer
ist zwar die maximal mögliche
Datenrate, doch sinkt sukzessive
die Reichweite, da die Funksignale
von Gegenständen oder
Gebäuden wesentlich stärker
absorbiert werden. Daher der
Mid-Band-Bereich als Kompromiss/Optimierung.
Sind die Bänder
lizenziert?
Eine weitere Anforderung an 5G
NR ist, dass die Luftschnittstelle
den Einsatz von sowohl lizenzierten
als auch unlizenzierten
Frequenzbändern gestattet.
Was ist WINNER?
Zentrale Komponente von 5G
NR ist die Funkschnittstelle
(engl. Radio Interface). Sie
wurde von der Wireless World
Initiative (WWI) spezifiziert
und nennt sich WINNER. Das
soll für „Wireless World Initiative
New Radio“ stehen. WIN-
NER ist ein internationales Forschungsprojekt
unter der Leitung
der Europäischen Kommission.
Im Kern geht es um die Schaffung
einer Overall-Architektur
für alle Systeme über 3G
hinaus. WINNER ist nicht neu,
die Arbeiten begannen vor mehr
als zehn Jahren.
Welche Entwicklungsphasen
gibt es?
Bei den 5G-NR-Konzepten gibt
es zwei Entwicklungsphasen:
• Non-Standalone-Technik
• Standalone-Technik
Die Non-Standalone-Spielart
nutzt die vorhandene LTE-Infrastruktur
und bietet lediglich auf
der Benutzerebene 5G-Features
mit der entsprechenden Technik.
Später folgt die Standalone-Technik
zusätzlich zu der
LTE-Steuerebene in Form einer
weiteren Steuer- und Benutzerebene,
die den 5G Next Generation
Core (5G NGC) über das
Funkzugangsnetz von 5G New
Radio mit dem Teilnehmergerät
verbindet.
Welche Anwendungsgebiete
erschließt 5G
New Radio?
Bei 5G NR steht die Mobilität
im Vordergrund. Als Hauptanwendungen
könnte man nennen:
• Automotive-Technik, wie
Vehicle to Everything (V2X)
• Maschine-zu-Maschine-Kommunikation
mit Machine-Type
Communication (MTC)
• Internet of Things (IoT)
• drahtlose Breitband-Internetzugänge
(Broadband Fixed
Wireless Access, BFWA)
• digitale Vernetzungen im
Medizinbereich
Wie steht es um die
Einführung von 5G
NR?
In China, in Südkorea, in der
Schweiz und in einzelnen
Städten in den USA wurde 5G
bereits in Betrieb genommen.
Internationale Netzbetreiber
und Infrastrukturanbieter diskutieren
hierbei immer noch
technische Anforderungen und
Anwendungsfälle. Die Funkzellen
müssen zumindest in Städten
engmaschiger ausgebaut werden
als bei Vorgängertechnologien.
Erst vor kurzem erfolgte hierzulande
eine Versteigerung der
Frequenzen/Lizenzen. Die Europäische
Kommission steckte 700
Mio. Euro in die Forschungsund
Innovationsförderung. Das
Wachstum soll in den nächsten
Jahren sehr schnell gehen. 2023
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