Mobile Technologie und Smartphones haben sich im Laufe der Jahre stark verändert. In den letzten Jahren haben wir 2G, 3G, 4G und jetzt durchlaufen 5G Netzwerke. Mit letzterem tauchen neue Funktionen auf, die vor einigen Jahren undenkbar erschienen. Der Grund dafür ist, dass diese Mobiltechnologie mit der Einführung von 5G erstmals mit Festnetzdiensten und -preisen konkurrieren kann. In diesem Sinne können Netzbetreiber mit Fixed Wireless Access (FWA) Ultrahochgeschwindigkeitsbreitband in ländlichen und vorstädtischen Gebieten anbieten. Auf diese Weise können wir in Zukunft eine Alternative für Orte haben, an denen die Installation und Wartung von Glasfasern sehr teuer ist.
Wie sich Mobilfunknetze in den letzten Jahren entwickelt haben
In diesem Abschnitt werden wir einen kurzen Überblick darüber geben, wie sich Mobilfunknetze von 2G auf das aktuelle 5G entwickelt haben. Lass uns darüber reden 2G Einige von Ihnen haben vielleicht schon von GSM, GPRS und gehört EDGE. Wenn Sie auf Ihren Mobiltelefonen ein Netzwerk dieses Typs durchsuchen, wird der Buchstabe E neben den Abdeckungslinien angezeigt. Mit GSM und GPRS können SMS, Multimedia-Nachrichten (MMS) und E-Mails gesendet werden. Darüber hinaus hat es Übertragungsgeschwindigkeiten zwischen 56 und 114 Kbit / s. Dann kam EDGE, mit dem Geschwindigkeiten von bis zu 384 Kbit / s erreicht werden können. In diesem Modus können Sie im Internet surfen und Dateien herunterladen. Derzeit ist es aufgrund des Designs der Websites und der von uns heruntergeladenen Dateien schwierig, deren Verwendung zu erschweren.
Der nächste, der erschien, war 3G Die Verwendung von fließendem Surfen im Internet in seinen Netzwerken ist möglich. Auf Ihrem Smartphone wird dies durch den Buchstaben H für 3G und H + für 3G + dargestellt. Aktuelle Handys unter günstigen theoretischen Bedingungen könnten beim Upload eine Download-Geschwindigkeit von 42 Mbit / s und 5.8 Mbit / s erreichen.
Dann kam 4G und LTE , Videos ansehen und Inhalte oder Videos auf streamen YouTube ist kein Problem mehr. Die theoretische Geschwindigkeit durch 4G-Netze beträgt 300 Mbit / s. Im Allgemeinen werden wir die tatsächliche Geschwindigkeit von 150 Mbit / s nicht überschreiten. Andererseits können LTE-Netze sogar 450 Mbit / s überschreiten, obwohl dies normalerweise die normale Grenze ist. Darüber hinaus haben wir LTE Advanced, das in einigen High-End-Modellen die Geschwindigkeit von 1 Gbit / s überschreiten kann. Auf unseren Smartphones sehen wir die entsprechenden 4G- und 4G + -Symbole. Endlich haben wir 5G Dies kann in realen Umgebungen bis zu 7 Gbit / s erreichen.
Darüber hinaus weist das 5G, bei dem es sich im Vergleich zu 4G erheblich verbessert hat, Latenzen auf. In diesem Sinne könnte dies Breitbandverbindungen in dünn besiedelten Gebieten erleichtern.
FWA ist eine interessante Alternative für ländliche und dünn besiedelte Gebiete
Der Preis und die Installation von festem Breitband haben die Bereitstellung von Hochgeschwindigkeits-Datendiensten ständig in Frage gestellt. Obwohl Technologien wie WiMAX versucht haben, wie Glasfaser zu konkurrieren, sind diese Initiativen in vielen Fällen gescheitert. Der Hauptgrund, der sie nach unten gezogen hat, ist, dass sie eine völlig neue Overlay-Infrastruktur und teure proprietäre Geräte benötigen.
5G Fixed Wireless Access (FWA) verwendet jedoch standardisierte 3GPP-Architekturen und gemeinsame mobile Komponenten. So können Sie Privat- und Geschäftskunden Ultrahochgeschwindigkeits-Breitbanddienste anbieten.
In diesem Sinne müssen wir kommentieren, dass die Verwendung von New Radio (NR) in der Millimeterwellenlänge (mmWave), der 5G FWA, eine wettbewerbsfähige Alternative für Festnetzanschlüsse darstellen kann im Vergleich zu:
- DSL/ADSL
- Internet & Fiber
- Glasfaser
Gründe, warum FWA gegen Glasfaser, Kabel und ADSL2 + wettbewerbsfähig sein kann
Der Einsatz des mobilen 5G NR mmWave erfordert den Erwerb neuer Frequenzen, Wegerechte, Dienstbarkeiten und Nutzungskonzessionen. Mobilfunkbetreiber möchten daher, dass diese Installations- und Wartungskosten von möglichst vielen Anwendungen getragen werden. Deshalb werden sie suchen:
- Bieten Sie Ihren Kunden mobiles Breitband mit höherer Geschwindigkeit.
- Bieten Sie Services für intelligente IoT-Sensornetzwerke (Internet of Things) mit geringer Latenz für eine autonome Automatisierung an.
Derzeit besteht die größte Chance für FWA in Schwellenländern, in denen festes Breitband heutzutage nicht üblich ist. Dies liegt daran, dass die Installation von Glasfasern nicht gerade billig ist. Dies schränkt nicht nur die individuellen Expansionsaussichten, sondern auch das Wirtschaftswachstumspotenzial dieser Länder stark ein.
Darüber hinaus wird FWA auch eine attraktive Alternative zu langsameren und teureren Festnetzoptionen in Industrieländern sein. In diesem Sinne könnten EU-Breitbandfonds diese Technologie nutzen, um in weniger entwickelten oder unbewohnten Regionen einen besseren Internetzugang zu ermöglichen.
Stärken und Vorteile der FWA
Initiativen vor der FWA scheiterten, weil ihre Natur auf der Verwendung proprietärer Technologien beruhte. Mit wenigen Ausrüstungs- und Supportanbietern gab es nur wenige Optionen zur Auswahl und die Preise stiegen.
Andererseits ist das Ökosystem der 5G-Anbieter bereits groß und bietet uns:
- Standardisierte Benutzerausrüstung für die EU.
- Mobilfunknetzgeräte, die ohne Änderung für FWA wiederverwendet werden können.
Ein fester drahtloser 5G-Zugang in den unteren Bändern des Funkspektrums kann verwendet werden, um schnell und kostengünstig eine Alternative zu kabelgebundenem Breitband bereitzustellen. Bei Millimeterwellenlängen kann 5G FWA eine Servicebandbreitenkapazität bereitstellen, die mit Glasfaser vergleichbar ist. Darüber hinaus ermöglichen die schmalen Strahlen eine höhere Benutzerdichte, ohne Störungen zu verursachen.
Es sollte auch beachtet werden, dass das Eindringen von mmWave durch übliche Baumaterialien wie Wände oder Glas gering ist. Dies ist jedoch eine einfache Lösung, da durch die Verwendung externer Antennen die Signalverschlechterung drastisch verringert werden kann.
In diesem Sinne bildet FWA mit 5G die Grundlage für völlig neue Serviceangebote, die eine geringe Latenz und eine hohe Bandbreite erfordern.
Von den drei weltweit für 5G-Netzen geplanten Primärfrequenzbändern sind diejenigen im mittleren GHz-Bereich für FWA am besten geeignet. Daher wäre das 3.4-3.8-GHz-Band für ländliche oder vorstädtische Gebiete mit geringer Dichte geeignet. Für den Bereich von 24.25 bis 27.5 GHz ist es ausreichend, Vorstadtstädte und -orte mit höherer Dichte zu bedienen, obwohl möglicherweise Außenantennen installiert werden müssen.
Die Entwicklung der FWA
Erste Versuche mit festem drahtlosem Zugriff unter Verwendung des 5G-Netzwerks verwenden eine klassische EPC-Infrastruktur (Evolved Packet Core), um Daten zu transportieren und Informationen zu steuern. Die Verteilung von 5G-Antennen zusammen mit den Anwendungen der Übertragung mit hoher Bandbreite über FWA erhöht die Kapazität des Zugangsnetzwerks und erfordert sogar eine höhere Dichte an Aggregationspunkten.
LTE- und CUPS-Steuerungstechniken können eine Teillösung für diese Probleme bieten. Das Problem besteht darin, dass ein vorwiegend hardwarezentrierter Ansatz für die Bereitstellung der Datenebene verlängert wird. Dies ist eine teure und komplexe Angelegenheit, die letztendlich eine Migration auf 5G erfordert. Im Gegensatz dazu kann eine 5G-Benutzerebenenfunktion (UPF), die in einer hochautomatisierten MEC-Cloud-Umgebung (Multiple Access Edge Computing) bereitgestellt wird, die Voraussetzungen einer festen drahtlosen Zugriffsinfrastruktur erfüllen.
Hier ist ein Beispiel von Ericsson 5G FWA Architektur:
Schließlich hängt nach diesem Schema der Standort der RBS (Basisstationen, die von Ericsson entwickelt wurden) in Bezug auf andere Knoten von der Häufigkeit ab, mit der sie betrieben werden. In diesem Sinne ist die Reichweite der Funkverbindungen von RBS umso kürzer, je höher die Frequenz ist. Die primären Indoor-Entitäten, die Konnektivität für Clients bereitstellen, sind orange und die entsprechenden Outdoor-Entitäten sind grün.
