Wie 5G aktuelle Telco-Geschäftsmodelle unterstützt
Wenn Sie die 5G- Entwicklungen verfolgen, dürfte Sie dieser Überblick darüber interessieren, wie 5G dazu beiträgt, immer größere Kapazitäten zur Unterstützung aktueller und sich entwickelnder Geschäftsmodelle der Telekommunikationsbranche effektiv bereitzustellen.
Telekommunikationsunternehmen stehen vor erheblichen finanziellen Herausforderungen, wenn sie riesige Mengen zusätzlicher Kapazität in ihren Netzwerken bereitstellen wollen. Dies ist jedoch eine grundlegende und dauerhafte Anforderung, die ihre primären Geschäftsmodelle ermöglicht. Die Art und Weise, wie die Kapazität erhöht werden kann, ist effektiv auf vier Optionen beschränkt:
- Erhöhen Sie die Anzahl der Basisstationen
- Erhöhen Sie das auf diesen Basisstationen bereitgestellte Spektrum
- Das Spektrum/die Funkressourcen effizienter/effektiver nutzen
- Verlagern Sie die Belastung auf Technologien wie WLAN oder Festnetzanschluss
Option 1 ist kostspielig, liegt aber vollständig unter der Kontrolle des Telekommunikationsunternehmens. Optionen 2-4 sind finanziell gesehen alle die bessere Wahl, erfordern aber eine breitere Branchenentwicklung, um für einzelne Telekommunikationsunternehmen verfügbar zu sein.
Mit 4G lässt sich die Kapazität sehr effizient innerhalb relativ schmaler Bänder des lizenzierten UHF-Spektrums einsetzen, aber „mehr Daten für mehr Benutzer bedeutet mehr Basisstationen“. 5G ändert diese Gleichung dramatisch und bringt die notwendige Branchenentwicklung mit sich, um die Optionen 2 bis 4 realistisch zu ermöglichen und sogar Option 1 zu optimieren!
Erstens sind die Kunden in großen Städten und Gemeinden heute in der Regel viel näher an den bestehenden Basisstationen als früher. Zweitens gibt es im Allgemeinen bereits ein gut geplantes und relativ leistungsfähiges 4G-Netz mit guter Abdeckung und hoher Zuverlässigkeit. Das bedeutet, dass wir 5G ganz anders einsetzen können als 4G.
4G wurde entwickelt, um ein Worst-Case-Szenario einer relativ großen Zelle in einem städtischen Gebiet zu unterstützen. Hier ist die Funkumgebung sehr schwierig, aber die Konfiguration der Funkschnittstelle minimiert Interferenzprobleme. Diese Konfiguration beschränkte uns jedoch wiederum auf die Teile des Spektrums, die derzeit für LTE verwendet werden (~700 MHz – 2,6 GHz).
Her mit 5G …
5G - Zugang zu mehr Spektrum
Bei 5G sind wir deutlich flexibler geworden. Verschiedene Funkschnittstellenkonfigurationen oder Numerologien ermöglichen eine optimale Unterstützung für ein viel breiteres Spektrum an Zelltypen und Frequenzen. Dies umfasst niedrigere Frequenzbänder bei 700 MHz bis hin zu Millimeterwellenbändern, in Europa ~ 26 GHz.
Das bedeutet, dass wir 5G auf die gleiche Weise wie LTE einsetzen oder viel höhere Frequenzen zur Unterstützung kleinerer Zellen nutzen können. Bei höheren Frequenzen steht VIEL zusätzliches Spektrum zur Verfügung.
Da Hochfrequenzzellen zudem klein sind, können sie als Teil einer flächendeckenden, mehrfrequenten, geschichteten Architektur eingesetzt werden. Alle Hochfrequenz-5G-Zellen können zur Unterstützung isolierter Bereiche mit hoher Kapazität eingesetzt werden. Durch die Isolierung werden Interferenzen zwischen den Zellen minimiert und Telekommunikationsunternehmen und Betreiber können realistischerweise große Teile des lizenzfreien Spektrums gemeinsam nutzen.
Und vergessen Sie nicht: Wir haben immer noch 4G. Wir müssen also keine flächendeckende Abdeckung mit 5G bereitstellen, solange wir sicherstellen, dass 4G und 5G zusammenarbeiten.
5G - MEHR EFFIZIENZ
Höhere Frequenzen erfordern kleinere Antennen. Das bedeutet, dass wir Antennenarrays statt einzelner Antennen verwenden müssen, um ausreichend Energie für den Betrieb zu senden oder zu empfangen. Tatsächlich sind bei Millimeterwellenfrequenzen oder sogar im mittleren Band (3,4 GHz – 3,8 GHz) sehr große Antennenarrays möglich; 64 Sende-/64 Empfangsantennen sind bereits im Einsatz, und 256 sind möglich.
Es sind die Antennenarrays, die uns in Kombination mit fortschrittlichen Antennentechniken einen Großteil der zusätzlichen spektralen Effizienz verschaffen. Durch konstruktive und destruktive Interferenz können Antennen Strahlen formen oder eine Energieblase um ein mobiles Gerät herum aufbauen, was in beiden Fällen die Effizienz deutlich erhöht.
5G - OFFLOADING
Offloading ist auch ein Schwerpunkt von 5G und wird durch eine viel engere Integration von Nicht-3GPP-Technologien wie WLAN oder Festnetzzugang ermöglicht, nicht zuletzt im Hinblick auf die Sicherheit. Mobile Geräte können vom zellularen 5G- oder 4G-Netzwerk angewiesen werden, eine alternative Zugangsmethode auszuwählen und sich über diese zu verbinden.
In 5G ist dies möglicherweise sogar in Roaming-Szenarien und als Teil eines öffentlichen Netzwerks möglich. Es gibt bereits einige standardisierte Mechanismen, die dies ermöglichen, aber es muss noch viel Arbeit geleistet werden, wenn dies zum Mainstream werden soll.
5G - Bereitstellung weiterer Basisstationen
Selbst wenn wir noch mehr Basisstationen einsetzen müssen, was wir tun, hilft 5G auch bei diesem Teil der Gleichung. Bei niedrigeren Frequenzen ist eine Co-Location mit 4G durchaus machbar und die bevorzugte Option. Dies ist effektiv eine Möglichkeit, das 5G-Spektrum zu nutzen, um eine Basisstation mit zusätzlichem, 5G-zugewiesenem Spektrum zu verstärken.
Bei hochfrequenten Millimeterwellen- und Kleinzelleninstallationen ändert sich das Bild. Kleine Basisstationen können in Sichtweite größerer Makrozellen-Basisstationen installiert werden. Sie werden sich selbst über einen Teil des Mobilfunkspektrums mit dem Backhaul verbinden, um eine direkte Verbindung zum Makrozellenstandort herzustellen, und dann über vorhandene Glasfaserkabel mit dem Kern des Netzwerks.
Optional können kleine Zellen auch aus verteilten Funkeinheiten bestehen, die eine zentrale Verarbeitungseinheit am selben Standort wie die Makrozelle haben. Dies ist eine Funktion, die mit 5G standardisiert wurde.
Beide Funktionen minimieren die Funktionalität in den „verteilten Einheiten“ der kleinen Zellen und ermöglichen eine schnelle und kostengünstige Bereitstellung kleiner Zellen.
ZUSAMMENFASSUNG
Wie Sie sehen, trägt 5G dazu bei, immer mehr Kapazitäten bereitzustellen, um sowohl aktuelle als auch sich entwickelnde Geschäftsmodelle der Telekommunikationsbranche zu unterstützen. Es sind zwar anfängliche Investitionen erforderlich, aber auf lange Sicht geht es bei der Kapazitätsgleichung von 5G nicht mehr so sehr um die Anzahl der Basisstationen.
Dieser Artikel ist der erste in einer Reihe darüber, wie 5G neue und sich entwickelnde Geschäftsmodelle unterstützt. Wie Sie vielleicht feststellen, wurden einige Konzepte stark vereinfacht, Details wurden weggelassen, ich habe 2G und 3G ignoriert und nichts darüber gesagt, wie 5G auch neue Anwendungsfälle und neue Geschäftsmodelle unterstützen kann – das hebe ich mir für ein anderes Mal auf!