Forschung am 5G-Mobilfunk: Nokia und SK-Telecom nutzen Zentimeterwellen für 19 GBit/s
Damit prüfen die beiden Partner so wie viele andere Forschungsgruppen weltweit, wie gut sich Frequenzen jenseits von 6 GHz für Mobilfunksysteme eignen, nachdem die Kapazitäten in den bisher üblichen Funkbändern nahezu ausgeschöpft sind.
(Bild: Nokia)
Der südkoreanische Netzbetreiber SK Telecom und der Netzwerkzulieferer Nokia führen ihre Forschung an Grundlagen für das kommende Mobilfunksystem der fünften Generation fort (5G). Nun haben die Partner zusammen die Datenübertragung im Zentimeterwellenbereich ausgebaut (3 GHz bis 30 GHz). In einem Laborexperiment gelang ein Bruttodatendurchsatz von 19,1 GBit/s. Aktuelle Mobilfunknetze der vierten Generation (4G), also auch LTE-Netze, sind für Frequenzen bis rund 3,5 GHz optimiert. In diesen Bereichen sind die Kapazitäten aber weitgehend ausgeschöpft, sodass viele Forschungsgruppen untersuchen, wie gut sich höhere Frequenzen im Zentimeter- und sogar Millimeterbereich für Mobilfunkzwecke eignen.
400 MHz für 19 Gigabit
Für den Übertragungskanal haben Nokia und SK Telecom vier 100 MHz breite Träger im 15-GHz-Bereich gebündelt und Daten mittels der Modulation 256-QAM über acht räumlich separierte Streams übertragen (8x8 MIMO). Beide, Access-Point und Teilnehmergerät, teilten sich den OFDMA-Kanal per Time Division Duplex, sendeten also abwechselnd. Aktuelle LTE-Advanced-Systeme in Deutschland nutzen maximal zwei 20 MHz breite Träger (z. B. 1800- und 2600-MHz-Band im Netz der deutschen Telekom), 64-QAM und 2x2 MIMO, was für brutto 300 MBit/s vom Netz zum Teilnehmer genügt (Downlink).
Näheres zum Laborexperiment, beispielsweise Distanz oder Sendeleistung, nannte Nokia nicht. Das mobile System, das aus einem Access-Point und einem Teilnehmergerät besteht, lieferte während der Übertragung Messwerte zu den Kanaleigenschaften, also beispielsweise Signal-Rauschabstand zu den einzelnen Streams und somit Anhaltspunkte über die Tauglichkeit des Übertragungskanals. Der Feldversuch erscheint bedeutsam, weil dessen Ergebnisse in die Planung der 5G-Mobilfunktechnik einfließen, an der Netzbetreiber, Forschungsinstitute und Netzwerkzulieferer gemeinsam unter dem Dach der Normungsinstitute ITU und 3GPP zusammenarbeiten werden. Im 3GPP könnte die Arbeit an den 5G-Spezifikationen mit dem Release 14 Anfang 2016 starten. Mit ersten marktreifen 5G-Netzen rechnen Fachleute ab 2020. (dz)
