Wie die Deutsche Telekom heute vermeldet, ist es gelungen ein grundlegendes Problem im Mobilfunkbereich zu lösen. Dieses könnte für aktuelle LTE-Netze und für das kommende 5G erhebliche Vorteile bringen.
Feldversuch mit Vollduplex gelingt
Die Deutsche Telekom konnte nach eigenen Angaben den weltweit ersten Feldversuch abschließen, bei dem die sogenannte Selbstinterferenzunterdrückung (Self-Interference Cancellation, kurz SIC) erprobt wurde. Hinter der Selbstinterferenz verbirgt sich ein physikalisches Problem im Mobilfunkbereich das es bisher nicht erlaubte, ein Frequenzband gleichzeitig zum Senden und Empfangen von Daten zu verwenden. Vielmehr wird entweder für jede Richtung ein Frequenzbereich benutzt (FDD) oder zeitversetzt gesendet (TDD). Ideal wäre es aber, wenn man in einem Bandabschnitt (z.B. 800-820 MHz) gleichzeitig Daten schicken und empfangen könnte – also eine Voll-Duplex-Kommunikation (In Band Full Duplex, IBFD ). Auf diese Weise ließen sich praktisch die Hälfte der Ressourcen sparen bzw. mehr Kunden bei gleicher Ausstattung bedienen. In der Fachsprache bedeutet dass, eine extrem verbesserte „spektrale Effizienz“. Lange galt Voll-Duplex im Funkbereich als unmöglich, aber die Forschung machte bereits vor einigen Jahren erste Fortschritte.
Der Test fand dabei jedoch nicht im Labor statt, sondern unter realen Bedingungen im lokalen Netz von Prag. Zusammen mit „Kumu Networkds“ testeten die Netzingenieure den Einsatz der SIC-Technik für Vollduplex. Untersucht werden sollte dabei vorrangig die Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit in verschiedenen Alltagssituationen.
Dabei verlief der Feldtest offensichtlich gut, denn wie Bruno Jacobfeuerborn, Chief Technology Officer der Deutsche Telekom mitteilte, zeigten die Ergebnisse das Potenzial der Technik auf. Auch als möglicher Bestandteil des LTE-Nachfolgers 5G. Im Rahmen des Innovationslabors „5G:haus“ prüfe die Telekom dies „mit führenden Partner aus der Forschung“.
David Cutrer, CEO bei Kumu Networks, kommentierte die Tests ebenfalls optimistisch „Die Versuche der Deutschen Telekom in Prag zeigen, dass im Mobilfunk die theoretischen Vorteile der Selbstinterferenzunterdrückung wirklich realisierbar sind. Unser Ziel ist es, die Kommerzialisierung der Technologie für den kurzfristigen Einsatz zu beschleunigen und das vollständige Potenzial der Technologie im Rahmen von 5G auszuschöpfen.“ Das könnte also bedeuten, dass IBFD eventuell auch in folgende LTE-Release-Standards mit einfließen könnte und auch schon vor dem Start von 5G (ab ca. 2020) eingesetzt wird.
Neue Smart Cells für dichtere Netze
Den Experten zufolge, könnte dank der Lösung des SIC-Problems und mittels IBFD noch ein erheblicher Beitrag zum Netzausbau der Zukunft geleistet werden. Bisher müssen bekanntlich sämtliche Funkzellen ans Backhaul des Netzbetreiber angeschlossen werden, was aber mit umständliche Baumaßnahmen für jede Zelle und im Idealfall einer Anbindung ans Glasfasernetz verbunden ist. Das effizientere Ausnutzen von Frequenzbereichen würde tendenziell auch die Installation sogenannter „Self-Backhauled Small Cells“ ermöglichen. Netzbetreiber könnten also viel mehr Funkzellen an Orten installieren, wo dies mangels Backhaul-Anbindung nicht möglich oder zu teuer wäre. Gerade für 5G könnte dies enorm wichtig werden, da hier wahrscheinlich auch Frequenzbereiche deutlich über 6 GHz zum Einsatz kommen. Die Reichweite sinkt dann aber erheblich so dass viel, viel mehr Zellen erforderlich sind.
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