5G-Mobilfunk / IoT
Energieeffizienz nicht länger Nebensache
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Neue Netzwerkstrukturen
Die Art und Weise, wie 5G-Netze aufgebaut sind, wird sich von früheren Generationen unterscheiden. Die neuen Netzwerke bauen vielmehr auf Pico-, Femto- oder mobile Zellen, womit die Nutzer viel näher an den Übertragungspunkt rücken. Damit sinkt der Leistungsbedarf für die Signalübertragung. Die Nutzung der Cloud spielt ebenfalls eine wichtige Rolle. Die Virtualisierung von Netzwerkfunktionen verspricht mehr Flexibilität und Effizienz. Das heißt, dass anstelle der Übertragung als größter Anteil des Gesamtstrombedarfs nun ein Übergang zu einer besser zu handhabenden Rechenleistung stattfindet. Für die Industrie wird dies einige Herausforderungen mit sich bringen.
Der verstärkte Gebrauch von MIMO-Übertragungstechnik (Multiple-Input, Multiple-Output) wird sich dabei als vorteilhaft erweisen, Pfadverluste kompensieren, stärkere Signale ermöglichen und den Energiebedarf senken. Zusammen mit adaptiver Strahlformung (Beam Forming) lassen sich der begrenzten Reichweite der Millimeterwellenübertragung entgegenwirken und gleichzeitig höhere Datenraten unterstützen. Nachdem die Energieeffizienz der zugrunde liegenden Netzwerktechnik verbessert wurde, werden sich auch alternative Energieträger wie Photovoltaik besser nutzen lassen, um die herkömmliche Energieversorgung zu ergänzen.
5G muss den Betreibern ein Geschäftsmodell zur Verfügung stellen, das in Bezug auf die erforderlichen Investitionen, laufenden Betriebskosten und langfristigen Auswirkungen auf die Umwelt nachhaltig ist. Somit lassen sich internationale Richtlinien einhalten. Die technischen Hindernisse, denen sich die Betreiber hinsichtlich der Energieeffizienz stellen müssen, sind zwar eine Herausforderung aber dennoch umsetzbar. Verbesserte Energieeffizienz muss in jeden Aspekt der neuen Netzwerktechnik mit einfließen und alles abdecken. Darunter fallen die Umsetzung der Systemarchitektur sowie alle Belange des funktionalen Designs. Betreiber können so die systemweiten Energieeinsparungen erzielen, die von ihnen abverlangt werden.
Als Organisation, die an der Definition weltweiter Standards arbeitet, mit denen eine produktivere und ökologisch nachhaltigere Technologieentwicklung möglich wird, konzentriert sich das ETSI (Europäisches Institut für Telekommunikationsnormung) auch auf die Energieeffizienz in kommenden Kommunikationsnetzen. Das ETSI hat kürzlich eine Untersuchung zu möglichen neuen Maßgaben für die Energieeffizienz in 5G-Systemen eingeleitet. Die Ergebnisse werden in einem technischen Bericht gegen Ende 2017 veröffentlicht. Bis dahin ist das 3GPP (3rd Generation Partnership Project) mit einer Studie zum Thema Energieeffizienz in Mobilfunknetzen und deren Auswirkungen auf verschiedene Einsatzszenarien, Betriebsbedingungen und auf koordinierte Energiesparmaßnahmen zwischen verschiedenen Teilen des Netzwerks beschäftigt. Das ETSI und die 3GPP sind ebenfalls stark daran beteiligt, die genaue Systemarchitektur und die funktionalen Anforderungen des 5G-Standards festzulegen. Methoden zur Überwachung und Regelung der Energieaufnahme werden dabei im Mittelpunkt stehen.
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