{"id":18408,"date":"2015-06-26T13:07:45","date_gmt":"2015-06-26T11:07:45","guid":{"rendered":"http:\/\/www.lte-anbieter.info\/lte-news\/?p=18408"},"modified":"2023-02-22T09:24:45","modified_gmt":"2023-02-22T08:24:45","slug":"lte-und-5g-effizientere-antennen-mimo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.lte-anbieter.info\/lte-news\/lte-und-5g-effizientere-antennen-mimo","title":{"rendered":"LTE und 5G: L\u00f6sungsans\u00e4tze f\u00fcr effizientere Mobilfunkantennen"},"content":{"rendered":"

Die aktuelle Antennentechnik f\u00fcr das mobile Breitbandinternet stellt jetzt schon die Netzbetreiber vor eine Herausforderung. Doch Hersteller wie Kathrein, Huawei, NTT DoCoMo und Nokia forschen an immer ausgefeilteren Systemen. Dabei nutzen neue Arrays Frequenzen<\/a> von bis zu 70 Gigahertz. Der bisher bei den Forschungen erreichte Durchsatzrekord der Mobilfunkbandbreite liegt bei 5 GBit\/s.\u00a0<\/p>\n

Platzmangel f\u00fcr Antennen erfordert Innovationen<\/h2>\n

Die heutigen Mobilfunkantennen-Systeme werden mit immer mehr Technik vollgestopft, der Hauptgrund daf\u00fcr liegt am verf\u00fcgbaren „Stauraum“. Bei den g\u00fcnstigsten Standorten befinden sich schon \u00fcberall auf den D\u00e4chern zahlreiche Antennen. Da es deshalb immer schwieriger wird, die ben\u00f6tigte Technik zu integrieren, kommen die Netzbetreiber etwas ins Rudern. Die Problematik wurde von den Providern und von den Herstellern der Antennensysteme gleicherma\u00dfen erkannt und auf dem diesj\u00e4hrigen LTE\/5G<\/a> World Summit disskutiert.<\/p>\n

Zu viel Technik sorgt f\u00fcr Hitzeprobleme<\/h2>\n
\"Antennen<\/div>\n

Damit man den Platzmangel kompensieren kann, werden immer mehr Frequenz-Bereiche und Konfigurationen in einer einzigen Antenne vereint. Der deutsche Hersteller Kathrein bietet beispielsweise ein Hexaband-Modell mit 12 Anschl\u00fcssen an. Dieses nutzt die B\u00e4nder 698 MHz-862 MHz, 880 MHz-960 MHz sowie 4 x 1710 MHz-2690 MHz – und zwar mit bis zu 8 x 8 MIMO-\u00dcbertragungen zugleich. Ernst Lautner von Kathrein sieht hier jedoch aufkommende Probleme bei der W\u00e4rmeabf\u00fchrung. Ein weiteres Hindernis stellen St\u00f6rsignale dar, die aus verschiedenen Frequenzen an nichtlinearen Bauelementen entstehen. Je mehr verschiedene Frequenzbereiche genutzt werden, desto gr\u00f6\u00dfer wird das Problem, was wiederum den Rauschpegel steigert und Mobilger\u00e4ten mehr Leistung abverlangt.<\/p>\n

Huawei verschmelzt Antenne und Basisstation<\/h2>\n

Eine Hexaband-Antenne hat auch der chinesische Konzern Huawei im Angebot. Zudem werden die aktiven Antennen stets weiterentwickelt. Hierbei hat das Unternehmen eine L\u00f6sung, die einen Teil der Basisstation, den Remote Radio Head (RRH), in die Antenne selbst integriert. Beide Produkte werden vom Hersteller selbst entwickelt, womit Komplettl\u00f6sungen angeboten werden k\u00f6nnen. Schwellenl\u00e4nder machen h\u00e4ufig von den aktiven Antennen Gebrauch und ziehen sie den passiven Gegenst\u00fccken vor. Doch nicht alle Netzbetreiber finden diesen Schritt gut. Denn bei steigendem Integrationsgrad wird die Kombination der Antennentechniken verschiedener Anbieter erschwert.<\/p>\n

H\u00f6here Frequenzen sollen Umschwung bringen<\/h2>\n

Die Anforderungen steigen, besonders durch den aufkommenden 5G-Standard<\/a>. Bald werden h\u00f6here Bandbreiten ben\u00f6tigt, die L\u00f6sung daf\u00fcr soll bei Frequenzen weit oberhalb der aktuellen B\u00e4nder liegen. So arbeitet Kathrein an Antennen-Arrays f\u00fcr das 10,5 GHz Band. Hierf\u00fcr bietet sich die optimierte Mehrantennentechnik Massive-MIMO<\/u> an. Dabei wird ein gro\u00dfes Antennen-Array realisiert, welches einem einzelnen Mobilger\u00e4t zuarbeitet. Mehrere unabh\u00e4ngige Pfade werden hierbei f\u00fcr einen kontrollierten Transport der Daten eingesetzt.<\/p>\n

NTT DoCoMo testet 128er Array<\/h2>\n

Starke Gesch\u00fctze f\u00e4hrt auch der chinesische Netzwerkausr\u00fcster auf. Takehiro Nakamura, Vizepr\u00e4sident und Direktor der Abteilung Radio Access, stellte mehrere Forschungsarbeiten vor. Der Fokus liegt auf Antennen-Arrays bei unterschiedlichen Frequenzen zwischen 4 GHz und 70 GHz. Dabei hat NTT DoCoMo zusammen mit NEC sogar ein 128er Array mit zwei Polarisationsebenen im Gep\u00e4ck. Bis zu 16 Nutzer sollen auf diese Weise gleichzeitig im 5-GHz-Bereich versorgt werden.<\/p>\n

5 GBit\/s Rekordbandbreite erreicht<\/h2>\n

Kooperationen NTT DoCoMos, wie mit Mitsubishi Eletric, wo\u00a0Antennen-Arrays f\u00fcr 44 GHz untersucht werden und mit Ericsson, wo 4×4-MIMO-Antennen bei 15 GHz im Zentrum stehen, sorgen f\u00fcr deutliche Fortschritte. Einen enorm hohen Datendurchsatz konnte die chinesische Firma innerhalb des 400 MHz breiten Bandes verbuchen. Ein Rekordwert von 5 GBit\/s wurde hierbei von den Technikern erreicht.<\/p>\n

Nokia demonstriert ebenfalls Fortschritte<\/h2>\n

Die Entwicklungen beim finnischen Telekommunikationsausr\u00fcster Nokia sind jedoch ebenfalls erw\u00e4hnenswert. Da es beim 70 GHz-Bereich viel Spielraum gibt, nutzt das Unternehmen bei aktuellen Testsystemen gleich B\u00e4nder mit 1 GHz. Eine Linsenantenne erm\u00f6glicht dann eine Streuung von 64 Richtkeulen, bei denen jeweils die \u00dcbertragung getestet wird. Das angeschlossene Mobilger\u00e4t gibt schlie\u00dflich Auskunft \u00fcber die beste Verbindung innerhalb des Versuchsaufbaus.<\/p>\n

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Die gro\u00dfen Netzwerk-Spezialisten arbeiten also hart daran, neue Innovationen zu schaffen, die kommende Antennensysteme fit f\u00fcr den 5G-Standard machen. Die massiven Bandbreiten der n\u00e4chsten Mobilfunkgeneration bekommen mit der Massive-MIMO-Technik und den Frequenzen von bis zu 70 GHz eine gute Basis.<\/p>\n

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