5G NR zielt auf drei Stoßrichtungen ab: Massive IoT mit Frequenzbändern <1 GHz, Mission Critical Applications (1 bis 6 GHz) und Enhanced Mobile Broadband (über 24 GHz). Worauf fokussiert Rohde & Schwarz?
Eingangs hatte ich das Anwendungsdreieck aus eMBB, mIoT und URLLC angesprochen. Eine 1:1-Zuteilung und damit die Beschränkung auf Frequenzbereiche und Bandbreiten ist aus unserer Sicht nicht sinnvoll. Technisch ist die Nutzung niedriger Frequenzen und der damit verbundenen guten Ausbreitungsbedingungen für Anwendungen mit hoher Reichweite natürlich sinnvoll. Damit bieten sich absolute Frequenzen unterhalb 1 GHz für Sensoranwendungen an, wie z.B. ferngesteuerte Stromableser, die im Hauskeller verbaut werden. Auch ist es naheliegend, sehr hohe Datenraten durch hohe Bandbreiten zu realisieren, die wahrscheinlich nur in hohen Frequenzbändern zur Verfügung stehen werden.
Trotzdem werden Datenratenanforderungen in vielen Anwendungen eine wichtige Rolle spielen und somit gerade im Frequenzbereich unterhalb 6 GHz und auch im Zusammenspiel mit bestehenden LTE-Lösungen sehr wichtig sein. Aus unserer Sicht steht der eMBB Use Case im Fokus unserer Kunden, wobei auch URLLC-Anwendungen wie automatisiertes oder autonomes Fahren und Industrie 4.0 von großer strategischer Bedeutung sind. mIoT wird bereits heute durch die zellulare NB-IoT-Technologie und die bekannten Technologien in unlizenzierten Frequenzbändern wie WLAN oder Zigbee gut abgedeckt. Die Weiterentwicklung im Rahmen von 5G NR bewerten wir mit einer kleineren Priorität.
Welche Messtechnik braucht der Entwickler, der sich mit 5G NR beschäftigt?
Das Rad wird im Rahmen von 5G NR nicht grundsätzlich neu erfunden, bestehende Messverfahren werden weiter Anwendung finden. Trotzdem sind drei Aspekte für die Messtechnik besonders wichtig. Mit 5G NR werden erstmals Frequenzen im cm- und mmWave-Frequenzspektrum im Mobilfunk genutzt. Damit ändern sich die Ausbreitungsbedingungen signifikant. Im Zusammenhang mit höheren Frequenzen steht auch die Weiterentwicklung der Antennentechnik im Vordergrund. Zum einen werden sehr viel mehr Antennenelemente benutzt, wobei die kleine Wellenlänge eine hohe Integration und damit kleine Strukturen erlaubt. Beides erfordert, dass Messungen, die bislang größtenteils verkabelt stattgefunden haben, nun über die Luftschnittstelle zu realisieren sind. OTA-Testlösungen, also Messungen over the air, spielen aus unserer Sicht eine zentrale Rolle bei 5G NR.
Nicht zuletzt stehen die Zuverlässigkeit und Sicherheit einer Mobilfunkverbindung im Vordergrund. Für Anwendungen wie etwa eHealth ist eine hohe Zuverlässigkeit maßgeblich. Und letztlich hat auch jeder Endanwender ein Interesse an Datensicherheit, wenn das eigene Smartphone und viele weitere Geräte kontinuierlich miteinander kommunizieren. Wir bieten bereits heute eine Messlösung an, die die Sicherheit einer Mobilfunkverbindung in einer kontrollierten Laborumgebung bewertet. Sie ist bislang einzigartig, aber aus unserer Sicht erst der erste Schritt auf dem Weg zu weiteren messtechnischen Lösungen im stark wachsenden Bereich der Cybersecurity.