Optimierungsverfahren für 5G

Der Markt für Konnektivität verändert sich stetig und vor allem rasant. So soll z.B. bis zum Ende des Jahrzehnts der Markt für 5G-Technologie die 180-Milliarden-Dollar-Marke überschreiten. Dabei ist die Einführung der 5G-Technologie noch längst nicht abgeschlossen und das Wachstum sowie das Potential von 5G werden erst in den kommenden Jahren den Telekommunikations-Unternehmen und deren Kunden zugutekommen.
Auch in Deutschland schreitet die Weiterentwicklung des 5G-Netzes voran. Zwei aktuelle Beispiele: Die Deutsche Telekom hat unlängst gemeldet, dass das eigene Highspeed-5G-Netz nun mehr als 7.000 Antennen umfasst. Das Bundesland Sachsen-Anhalt verstärkt mit der Initiative ‘5G an jeder Milchkanne’ seine Aktivitäten beim 5G-Ausbau. Trotz aller Bemühungen müssen allerdings noch einige Schritte getan werden, um in Deutschland flächendeckend von den Effekten der 5G-Technologie profitieren zu können. Es gilt also heute die Weichen für den Erfolg von morgen zu stellen – und zwar mit Investitionen in die Technologie selbst sowie in die bereits existierende Telekommunikations-Infrastruktur.

VoLTE als Pusher

Viele Unternehmen und Endkunden in Korea zahlen bereits heute einen zwanzigprozentigen Aufschlag für die Nutzung von 5G. Die Bereitschaft anderer Kunden, einen signifikanten Beitrag für diese Technologie zu zahlen, wird aber auch von deren eigenen Erfahrungen abhängen. Gute Erfahrungen können mit Hilfe einer optimierten LTE-Hochgeschwindigkeitsverbindung (VoLTE: Voice over Long-Term-Evolution) noch weiter gesteigert werden. VoLTE unterstützt Sprach-Services mit Hilfe von verbrauchsreduzierten Batterien, ermöglicht etwa schnellere Verbindungsaufbauzeiten, bietet eine bessere Qualität verglichen mit leitungsvermittelten Diensten und weitere Vorteile über LTE-Optionen wie GSM (Global System for Mobile Communications) und WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). Die VoLTE-Technologie nutzt das 4G IMS/VoLTE-Netzwerk mit nur wenigen Änderungen für Non-Standalone 5G-Geräte. Für Standalone-Geräte mit eigenständigem 5G ist der 5G-Kern in das Netzwerk eingeführt und bietet Sprachlösungen wie Voice-over-New-Radio (VoNR) und EPS Fallback.

5G als Basis des Internets der Dinge

Eine McKinsey-Studie aus dem November 2021 zeigt, dass die 5G-Technologie, die auf dem Kern-4G-Netzwerk aufgebaut ist, die mobile Breitbandgeschwindigkeit wie auch die Netzwerkkapazität steigern kann. So wird die Wartezeit verringert und IoT-Funktionalität ermöglicht – einschließlich Smart Homes und Smart Buildings. IoT- bzw. IIoT-Funktionalitäten werden insbesondere in der Produktion immer wichtiger, seit Unternehmen in großem Umfang Maschinen mit Sensoren zur Überwachung ausstatten. Da die VoLTE-Technologie auf die existierenden LTE-Netzwerke und -Vorrichtungen aufsetzt, braucht es für die Nachrüstung keine großen Hardware-Investitionen, wie die McKinsey-Studie berichtet. Änderungen können mittels Software-Upgrades vorgenommen werden. Mit der Anwendung der folgenden vier Verfahren können Telekommunikationsunternehmen den größten Nutzen aus VoLTE erzielen:

Fachartikel

FactorySmart® Automatisierung

Gocator - Ein benutzerfreundliches, flexibles Design ermöglicht eine leistungsstarke Bildverarbeitung mit nahtloser Datenkommunikation für eine effizientere und profitablere Produktion. ‣ weiterlesen

• Robust Header Compression-Verfahren (ROHC): Dieser Algorithmus komprimiert IP-Header von hauptsächlich Funküberträgern (Radio Bearers), um VoLTE-Gespräche zu nutzen. IPv4- und IPv6-Protokoll-Headers sind relativ zu der Sprach-Nutzlast, und ROHC sollte typischerweise IP/UDP/RTP-Headers auf vier bis sechs Bytes komprimieren, was die Abdeckung und Kapazität für VoIP steigert – aber mit geringerer Blockfehlerquote (BLER/Block Error Rate).

• TTI Bundling ermöglicht es dem Nutzer, Probleme mit limitierter Geräteleistung und schlechten Funkbedingungen zu minimieren. Diese Faktoren können Paket-Rückübertragungen verursachen, die zu Verzögerungen und zusätzlichen Kosten führen können. TTI Bundling ist ein Übertragungsmodus, der die Uplink-Abdeckung (Uplink Coverage) in LTE-Netzweken verbessern soll, was wiederum die VoLTE-Dienste unterstützt.

• Uplink-Planung (Scheduling) ordnet Uplink-Ressourcen unter normalen Bedingungen für einen TTI zu. Mit TTI Bundling kann eine Uplink-Planungserlaubnis (Uplink Scheduling Grant) Ressourcen zuordnen für vier aufeinanderfolgende TTIs. Mit der Nutzung von TTI Bundling können die Nutzergeräte ihre Leistung über eine kleine Anzahl von Subträgern (Sub Carriers) auf die gleiche Transportblockgröße konzentrieren, um dadurch eine bessere Abdeckung zu erreichen. TTI Bundling kann die Abdeckung um 2 bis 3db verbessern.

• Unterbrochener Empfang (Discontiniuous Reception/DRX): Es gibt zwei DRX-Einstellungen – aktiv und inaktiv – wenn das Gerät aktiv und wach oder inaktiv ist. VoLTE-DRX-Timer unterstützen häufigere Wachzeiten von kürzerer Dauer. Hierbei ist auch die Schonung der Batterieleistung des Endnutzers gewährleistet, da die Geräte zwischen den Sprachdaten und -paketen ruhen können, also inaktiv sind.

Datum:3. Februar 2023

Autoren:

Themen:

Webseite: www.quectel.com

Downloads: