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Mobilfunk

5G – noch mehr Menschen und Dinge vernetzen

10. November 2016, 14:10 Uhr | Autor: Dr. Ahmad Bahai

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Die vier wichtigsten Eigenschaften der Mobilfunknetze der nächsten Generation (5G)

Kapazitätssteigerung und spektrale Effizienz:
Es wird erwartet, dass der weltweite Bedarf an per Funk übertragenen Daten von 2014 bis 2020 um mehr als das Dreißigfache steigen wird [2]. Um diesem rapiden Wachstum gerecht zu werden, wird mit dem 5G-Standard eine zehnfache Kapazitätssteigerung und eine Verbesserung der spektralen Effizienz um den Faktor 3 angestrebt. Das Spektrum ist mit einem jüngst errechneten Durchschnittswert von 2 US-Dollar pro Megahertz und Person extrem wertvoll und außerdem knapp. Der künftige 5G-Standard wird die bestehenden lizenzierten und nicht-lizenzierten Bänder ebenso nutzen wie ein neues Spektrum in den Mobilfunkbändern unter 6 GHz bis in den Millimeterwellenbereich hinein. Darüber hinaus wird eine Vielzahl fortschrittlicher Techniken genutzt, zu denen die gemeinsame Nutzung von Frequenzen, Mehrantennensysteme, kleinere Funkzellen und das Bündeln mehrerer Bänder gehören – alles ausgerichtet auf das Ziel, das wertvolle Spektrum möglichst effizient für neue Dienste zu nutzen.
Entwicklungsfähig, flexibel und heterogen:
Der neue 5G-Standard wird flexibel sein müssen, um mit dem sich weiterentwickelnden Ökosystem und neuen Applikationen Schritt halten zu können. Die Latenz- und Bandbreiten-Anforderungen neuer Applikationen und Dienste auf portablen Geräten, der kommenden Automobil-Kommunikation, des industriellen Internets und vieler weiterer Anwendungen werden auch in der Zukunft steigen. 5G wird von der Weiterentwicklung der bestehenden Mobiltelefon-Standards profitieren und außerdem die bestehenden Funkverbindungen in lizenzierten und unlizenzierten Bändern wie zum Beispiel WiFi, aber auch – an Orten mit besonders hoher Nutzerdichte – neue Funktechniken im Millimeterwellenbereich harmonisieren und optimieren.
Dienstqualität:
Man erwartet von der künftigen Mobilfunkinfrastruktur die Beseitigung latenter Probleme, die sich durch Verbindungsunterbrechungen, eine schlechte Netzabdeckung und geringe Datenübertragungsraten äußern. Die Kriterien, an denen die Dienstqualität in den verschiedenen Anwendungen gemessen wird, variieren erheblich. Bei der hochzuverlässigen Fahrzeug- oder Maschinen-Kommunikation ist hauptsächlich geringe Latenz gefragt, wogegen es bei der Videosignalübertragung auf eine hohe Datenbandbreite ankommt.
Energieeffizienz:
Eine längere Nutzungsdauer für tragbare Geräte und die Energieeffizienz der Basisstationen sind entscheidende Aspekte für Konsumenten und Mobilfunknetzbetreiber. Viele M2M-Funknetzwerke sind durch eine relativ geringe Sendezeit pro Knoten und eine große Knotenanzahl gekennzeichnet, wogegen eine Videoübertragung höhere maximale Datenraten und weniger Knoten erfordert. Eine adaptive Zuweisung der Funkressourcen optimiert hier also die Konfiguration mit dem Ziel einer höheren Effizienz.