Strapazierter Hoffnungsträger
Zahlen, Fakten, Fantasien
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Hoffnung auf günstige Sende-und Empfangstechnik...
Der geforderte Frequenzbereich von 3,7 GHz bis 3,8 GHz liegt zwar im Bereich der nächsten Smartphone-Welle und damit in einem Stückzahlenbereich, der die Hoffnung auf günstige Sende- und Empfangstechnik weckt. Allerdings lässt die Ausbreitungscharakteristik Zweifel an der Nützlichkeit aufkeimen: Die Reichweite ist geringer als bei LTE und es werden mehr Basisstation benötigt – was sich im Energiebedarf und den Kosten niederschlägt. Dass es auch anders geht, zeigte der 5G-Feldversuch im Hamburger Hafen: Mit zwei Zellen im 700-MHz-Band konnte das Gebiet versorgt werden. Neben der Unterstützung der Hafenlogistik erhielten auch Touristen nützliche Informationen. Vielleicht sollte die Industrie daher mehr auf die Sub-1-GHz-Bänder setzen und die „digitale Dividende“ aus dem Umbau des Rundfunks und Fernsehens einfordern.
Noch relativ brach liegt das dritte große 5G-Frequenzspektrum der Millimeterwellen (mmWave). Geht es nach der Bundesregierung, sollten am liebsten auch hier milliardenschwere Versteigerungen erfolgen. Die Forderung nach 99 Prozent Abdeckung in der Fläche muss dann aber aufgegeben werden, denn die Ausbreitungscharakteristik von mmWave entspricht praktisch der einer Sichtverbindung. Ohne Zweifel sehr verlockend sind die sehr hohen möglichen Datenraten – realistisch gesehen schränkt sich die Einsatzmöglichkeit der Millimeterwellen aber auf ein paar Anwendungen ein. Kraftfahrzeuge gelten als die wahrscheinlichste Anwendung.
Auch bei der technischen Umsetzung von mmWave gibt es Probleme zu lösen. »Millimeterwellen-5G ist eine zukunftsweisende Technologie mit großem Potenzial«, erklärt Karim Hamed, General Manager of Microwave Communications von Analog Devices. »Es kann äußerst schwierig sein, diese Systeme von Grund auf zu entwickeln und die Herausforderungen bezüglich Leistungsdaten, Standards und Kosten gegeneinander abzuwägen.«
Analog Devices spricht hier aus Erfahrung, denn sie haben einen neuen Millimeterwellen-5G-Chipsatz entwickelt. Er umfasst den 16-kanaligen Dual/Single-Polarization-Beamformer-IC ADMV4821, den 16-kanaligen Single-Polarization-Beamformer-IC ADMV4801 und den Auf-/Abwärts-Frequenzwandler ADMV1017. Die 24- bis 30-GHz-Beamforming- und UDC-Lösung bildet ein 3GPP-5G-NR-konformes Millimeterwellen-Front-End, um die Bänder n261, n257 und n258 zu adressieren. Die hohe Kanaldichte in Verbindung mit der Möglichkeit, sowohl Single- als auch Dual-Polarisierungs-Implementierungen zu unterstützen, erhöht die Systemflexibilität und Rekonfigurierbarkeit für verschiedene 5G-Anwendungsfälle deutlich, während die äquivalente isotrope Strahlungsleistung (EIRP) den Funkbereich und die Dichte erweitert.
Das 5G-Protokoll und seine Möglichkeit der Topologie-Erweiterung hin zu Mesh- und Punkt-zu-Punkt-Verbindungen sind technisch sehr spannend und leistungsfähig. Trotz aller 5G-Euphorie muss man in der Diskussion klar differenzieren: Welches Frequenzband, welche Netztopologie, welche Bandbreite ist für die jeweilige Anwendung sinnvoll? 5G ist erheblich mehr als ein Handynetz, aber auch kein Heilsbringer, der alle (Kommuniktions-)Probleme lösen wird.
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