Enhanced Mobile Broadband
Mit dem Ultra-schnellen mobilen Breitband können hochauflösende Videos (4k oder 8k-Videos) übertragen werden und erreichen dabei Datenraten von bis zu 10 GBit/s. Typische Einsatzfelder sind Mobiler Reparaturservice bis medizinischer Operationssaal in Form von „Augmented Reality“ oder „Virtual Reality“ .
Massive Maschine Type Communications, M2M
Darunter versteht man die Vernetzung von Maschinen und Geräten aller für Industrie- und Produktionsanwendungen sowie im Consumerbereich für z.B. Live-Balance, Kontakte für die Schuhe oder für den Kühlschrank. Es werden in der Regel nur sehr kleine Datenmengen übertragen, allerdings bei großer räumlicher Verbreitung. Und die Anzahl der zu vernetzenden Geräte steigt rasant an. Wichtig ist nicht die hohe Datengeschwindigkeit, sondern der sehr geringe Stromverbrauch.
Ultra-Reliable and Low Latency Communications
Technik
- Carrier-Aggregation
Einem Nutzer werden mehrere Carrier (Frequenzblöcke) zugewiesen, dadurch erhöht sich die maximale Datenübertragung um die Anzahl der Frequenzblöcke. Die Gesamtdatenrate wird pro Funkzelle erhöht, was aber mit dem Nachteil der kleineren Funkzellen erkauft wird. Diese Technik wird bereits schon bei 4G Netzen angewendet
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Small CellsSmall Cells ersetzen nicht die klassischen Mobilfunk-Dachstandorte, sondern ergänzen diese und verdichten das Netz an Orten mit besonders hoher Nachfrage (Hotspots). Damit ähneln sie den WLAN-Hotspots. Der Versorgungsradius beträgt etwa 150m. Mehr kleine Zellen in einem kleinem Gebiet führt zu Erhöhung der Anzahl der Nutzer bei gleichzeitig hohem Datendurchsatz. Typische Anwendungsgebiete sind: Innenstädte, Veranstaltungsplätze, Stadien, U-Bahn und Bahnhof.
Durch Leistungsregulierung zwischen Antenne und Handy profitiert der Nutzer, da der Akku weniger belastet wird. - MIMO-Antennen
Für die Kapazitätssteigerung werden MIMO Antennen (Massive Multiple Input Multiple Output = MIMO) eingesetzt, d.h. es werden mehrere Sende- und Empfangsantennen innerhalb einer einzigen Antenne eingesetzt. Mit der Space-Time-Codierung nutzt man die zeitliche und räumliche Dimensionen für die Übertragung aus. Obwohl nicht mehr Frequenzen verwendet werden, kann die Qualität und Datenrate signifikant erhöht werden. MIMO Antennen werden bereits in 4G Netzen eingesetzt.
- Beamforming
Mit den MIMO Antennen ist eine gezielte Versorgung einzelner Teilnehmer durch das sogenannte Beamforming möglich. Die Antennen-Senderichtung wird dabei verändert, so dass ein maximales Signal am gewünschten Ort ankommt. Dabei werden die Funksignale gebündelt gerichtet, anstatt sich kreisförmig auszubreiten. Das funktioniert bei direkter Sichtverbindung, aber auch über Reflexionen. So wird ein klares Signal geliefert und hebt sich klar vom Hintergrundrauschen ab. Dadurch können Daten im gleichen Frequenzbereich an mehrere Endgeräte übertragen werden.
- Network Slicing und Verlagerung der Intelligenz in die Funkzellen
Damit wird das Netz visuell auf die jeweiligen Anwendungsbedürfnisse der Kunden zugeschnitten. So kann man bestimmte Qualitätsmerkmale für eine bestimmte Kundenkategorie bereitstellen, z.B. mit zugesicherter Latenzzeit oder Datenkapazität (Network-as-a-Service). Durch die situative Verlagerung der Rechenleistung in die Funkzelle erreicht man die flexibele Bereitstellung von Rechenleistungen in die Nähe von mobilen Nutzern. Dadurch wird die Reaktionszeit verringert. Das wird extrem wichtig bei Sensoren und Kameras in Autos. Die messen den vorausfahrenden Verkehr und senden die Informationen über das Mobilfunknetz an den Verkehrsteilnehmer.
