Treiber für 5G
LTE wurde hauptsächlich für die Bereitstellung von mobilem Breitband über Smartphones entwickelt. Eine fortschreitende Stagnation der Breitbandumsätze hat die Netzbetreiber jedoch dazu veranlasst, nach neuen Märkten und neuen Anwendungsfällen zu suchen, in denen Konnektivität wirtschaftliche Vorteile bieten kann. Diese Anwendungsfälle unterscheiden sich häufig von denen des mobilen Breitbands. Einige davon, beispielsweise mMTC (Massive Machine Type Communications), können durch die Verbesserung der LTE-Spezifikationen berücksichtigt werden. Andere Anwendungsfälle können jedoch nicht so einfach über LTE unterstützt werden und erfordern eine neue Technologie, um sie richtig zu berücksichtigen. Die Technologie ist als 5G New Radio (NR) bekannt.
Die meisten der für 5G vorgesehenen Anwendungsfälle, darunter die weitere Entwicklung des mobilen Breitbands, erfordern höhere Datenraten vom Netzwerk. Dies führt zu einem Trend zu höheren Funkbandbreiten und damit zu höheren Funkfrequenzen: Millimeterwellen mit Frequenzen von mehreren zehn GHz. Die Art der Funkausbreitung unterscheidet sich bei diesen Frequenzen von der herkömmlichen UHF (Ultra High Frequency) und erfordert eine neue Technologie, die der Haupttreiber für die Entwicklung des neuen 5G-Radios ist. Die Zuteilung von Millimeterwellenbändern für die mobile Telekommunikation durch die US-amerikanische FCC (Federal Communication Commission) im Jahr 2016 war in dieser Hinsicht ein zusätzlicher Treiber.
In ähnlicher Weise erfordern einige der für 5G vorgesehenen Anwendungsfälle, nämlich ultrazuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz und Fahrzeugkommunikation, sehr geringe Latenzen im Millisekundenbereich. Obwohl die LTE-Spezifikationen teilweise erweitert wurden, um diesen Anwendungsfall abzudecken, kann das 5G New Radio die Latenz verringern und die Zuverlässigkeit weiter erhöhen.
Eine weitere Einschränkung von LTE ist der Stromverbrauch der Basisstationen und Mobilgeräte. Dieser wird durch eine Kennzahl namens Energieeffizienz ausgedrückt, also die Energiemenge, die zur Übertragung jedes Datenbits benötigt wird. Selbst wenn LTE so verbessert werden könnte, dass es die für 5G vorgesehenen hohen Datenraten liefert, wäre der Stromverbrauch aufgrund der zugrunde liegenden Konzeption zu hoch. Auch hier ist eine neue Funktechnologie mit geringerem Stromverbrauch erforderlich.
Mit der Weiterentwicklung jeder Generation wird diese durch die Notwendigkeit eingeschränkt, die Abwärtskompatibilität mit älteren Geräten und Netzwerken aufrechtzuerhalten, und die Spezifikationen werden zunehmend komplexer. Solche Probleme begrenzen die Weiterentwicklungsmöglichkeiten von LTE. Durch die Einführung einer neuen Generation kann der Spezifikationsprozess von vorne beginnen und alle vorgesehenen Anwendungsfälle sowohl jetzt als auch in Zukunft effizienter und flexibler angehen.
Es wird erwartet, dass die ersten 5G-Netze 5G New Radio mit einer verbesserten Version von LTE kombinieren werden. Dies ermöglicht den Betreibern einen reibungslosen Upgrade-Pfad von ihren bestehenden LTE-Netzen und sorgt für eine reibungslose Verbesserung des mobilen Breitbanderlebnisses des Verbrauchers.
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