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Mobilfunk

Die Vision drahtloser 5G-Kommunikation

22. April 2013, 10:05 Uhr | Gerhard P. Fettweis, seit 1994 Inhaber des Vodafone Stiftungslehrstuhls an der Technischen Universität Dresden in Deutschland mit Forschungsschwerpunkt Wireless-Datenübertragung und Chipentwurf

Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Wegbereiter für LTE und künftige Standards

Die Weiterentwicklung der Mobilfunktechnologien wird auch in Zukunft von der Nachfrage nach zuverlässiger Netzabdeckung und hoher Datenraten getrieben werden. Mobilfunkbetreiber führen derzeit 4G-LTE mit dem neuen Übertragungsverfahren OFDMA (Orthogonal-Frequency-Division-Multiple-Access) ein, das höhere Datenraten ermöglicht und dessen Erweiterungen erst später standardisiert werden. Zunächst wird LTE die gleiche Geschwindigkeit wie der Vorläufer HSPA+ bieten. Damit wiederholt sich die Situation beim 3G-UMTS-Ausbau, was zunächst mit vergleichbaren Datenraten wie das vorherige 384-kBit/s-EDGE. Das neue OFDMA-Verfahren vom LTE wird die Grundlage für die Entwicklung verbesserter Standards sein, die gegenwärtig als LTE-Advanced bezeichnet werden. Auf LTE-Advanced basierte Technologien können als weiteres Sprungbrett in der Entwicklung des Mobilfunks gesehen werden, die neben den gestiegenen Datenraten – wie im Moore’schen Gesetz vorhergesagt – und vom Markt gefordert werden.

Prognostiziert man Technologien und Märkte in zehn Jahren, müssen Geschwindigkeiten von 10 GBit/s oder mehr erzielt werden können. Aktuelle Systeme werden dieser Anforderung nicht gerecht. Bei diesen Datenraten würde die A/D-Wandlung mit einer 10-Bit-Auflösung bei OFDMA eine Herausforderung hinsichtlich des Stromverbrauchs darstellen, die sich nicht mit den derzeit angekündigten neuen Technologien bewältigen ließe. Allein aus dem Stromverbrauch ergibt sich die Notwendigkeit eines neuen Ansatzes bei der Bitübertragungsschicht beim 5G-Mobilfunk.