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ISSCC 2016

5G - und keiner weiß, wie es geht

3. Februar 2016, 4:52 Uhr | Iris Stroh

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Welche Erwartungen sind an 5G gestellt?

Wenn 5G Erfolg haben soll, dann muss diese Technik aus der Sicht von Onoe folgende Anforderungen erfüllen:

Eine höhere Systemkapazität – das Volumen für den mobilen Datenverkehr soll sich zwischen 2010 und 2020 um einen Faktor von mindestens 1000 erhöhen, das sollte 5G also vertragen können. Selbst im Vergleich zu heute soll das zu erwartende Datenvolumen um Größenordnungen höher ausfallen. Aus Onoes Sicht ist dieses hohe Datenvolumen die größte Herausforderung für 5G.
Eine höhere Datenrate – 5G muss natürlich im Vergleich zu heute höhere Datenraten ermöglichen. In Anbetracht, dass immer mehr Content mit hohem Datenvolumen übertragen wird und gleichzeitig auch immer mehr Cloud-Dienste verfügbar sind, sollte bei 5G aus seiner Sicht aber noch ein weiterer Punkt beachtet werden: Die Nutzererfahrung mit Dienstleistungen, die höhere Datenraten benötigen, sollte im Vergleich zu LTE besser ausfallen.
Massive Geräte-Connectivity – Mit 5G muss es möglich sein, eine sehr hohe Anzahl von Geräten gleichzeitig mit dem Netz zu verbinden. Denn das ist eine Voraussetzung dafür, dass beispielsweise (all-time connected) Cloud-Dienste auch in Umgebungen genutzt werden können, in denen extrem viele Menschen gleichzeitig sind. Darüber hinaus ist dieser Punkt natürlich auch entscheidend dafür, dass das IoT Realität werden kann.
Reduzierte Latenzzeiten – 5G muss nicht nur höhere Datenraten erlauben, sondern auf der Nutzerebene auch Latenzzeiten von unter 1 ms über das Funkzugangsnetz (RAN: Radio Access Network) ermöglichen. Onoe: »Das ist ein großer Sprung von den derzeitigen 5 ms, die LTE bietet.« In einigen Fällen wird sogar eine End-to-End-Latenzzeit von 1 ms gebraucht, also noch strengere Anforderungen. Aber diese sehr kurzen Latenzzeiten sind für zukünftige Cloud-Dienste und andere Ideen wie taktiles Internet, augmented Reality oder die echtzeitfähige, dynamische Steuerung von Maschinen (M2M) notwendig.
Energieeinsparung und Kostensenkung – 5G-Systeme müssen bei gleichbleibenden Netzwerkkosten eine höhere Kapazität zulassen sowie energieeffizient und robust gegenüber Naturkatastrophen sein. Onoe: »Besonders für M2M-Terminals ist eine Energieeinsparung wichtig, um die Batterielaufzeiten zu verlängern.«

Höhere Kapazität, höhere Datenraten, Energieeinsparung und geringere Kosten waren auch bei allen älteren Kommunikationssystemen schon gefordert, bei 5G kommen aber noch die kürzere Latenzzeit und die Anbindungsmöglichkeit von unzähligen Endgeräten bei extrem niedriger Leistungsaufnahme hinzu.