Webinar: Frequenztechnische Aspekte von 5G NR - Eike Gutt, Anna G. Beck atene KOM GmbH | Agentur für Kommunikation, Organisation und Management - DIHK
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Webinar: Frequenztechnische Aspekte von 5G NR Eike Gutt, Anna G. Beck atene KOM GmbH | Agentur für Kommunikation, Organisation und Management 1
Kurzvorstellung atene KOM GmbH
Europaweit agierendes Beratungs- und Projektentwicklungsunternehmen
▪ Beratungs- und Projektentwicklungsunternehmen mit über 300 Mitarbeitern
▪ Geschäftsfelder: Projektmanagement, Fördermittelberatung, Kommunikation, Studien und Analysen,
Geoinformationen und Anwendungsentwicklung, Eventmanagement
▪ Kernkompetenzen: Telekommunikation und Breitband, Digitalisierung, Erneuerbare Energien,
Regionalentwicklung
Aktuelle Aufgabenschwerpunkte:
▪ Projektträger Breitbandförderung des Bundes
▪ Regionalentwicklung und Förderung
▪ Energie, Mobilität & Digitalisierung
▪ Strategische Entwicklung des Standortes
2
Agenda
1. Spektrum für 5G NR weltweit und in Deutschland: Aktueller Status
2. Spektrum für private 5G – Netzwerke
3. Gemeinsame Nutzung von 5G – Spektrumfrequenzen
3
Spektrum ist wesentlich für den Erfolg von 5G
Lizenziertes Unlizenziertes
Spektrum Spektrum
5G
Shared
Spektrum
4
Spektrumnutzung weltweit
Quelle: GSMA Intelligence 5
Lizenzierte und unlizenzierte Frequenzbereiche für
5G
Lizenziert Unlizenziert Quelle: Qualcomm
6
5G Leistung in verschiedenen Frequenzbereichen
Kanalbandbreite Datenrate
Hochband > 100 MHz < 1 km >10 Gbit/s 3GPP FR 2
Mittelband < 100 MHz < 5km < 2GBit/s
3GPP FR 1
Niedrigband < 20 < 200
MHz > 5 km Mbit/s
Netzabdeckung
7
Ausbreitung von Funkwellen
Quelle: Basierend auf Informationszentrum Mobilfunk
8Einflüsse auf das Ausbreitungsverhalten von
Funkwellen
Dämpfung des Funksignals Unterschied: Indoor- Outdoorversorgung
▪ Geringe Freiraumdämpfung
▪ Gute Durchdringung von
Niedrige Hindernissen
Frequenz ▪ Größere Interferenzproblematik
(Low-Band)
Große Sendereichweite
▪ Starke Freiraumdämpfung
▪ Dämpfung durch Hindernisse
▪ Absorbtionseffekte z.B. durch
Hohe Frequenz H2O (26GHz) und O2 (60 GHz)
(High-Band)
Geringe Sendereichweite
Quelle atene KOM 95G Frequenzbereiche in Deutschland
Frequenzbereich Netzstandard Spektrum/Nutzer
700 MHz 4G, 5G
800 MHz 4G
900 MHz 2G, 4G
1500 MHz 4G
1800 MHz 2G, 4G
2100 MHz 3G, 4G, 5G
2600 MHz 4G
3,4 – 3,6 GHz 5G
3,7 – 3,8 GHz 5G Für Industrieunternehmen, Vergabe auf Antrag bei der BNetzA
26 GHz 5G lokale Nutzung und Fixed Wireless Access (FWA) 24,25 – 26,5 (2250 MHz)
Block 10 MHz Telekom Block 10 MHz Vodafone Block 10 MHz Telefonica Block 10 MHz 1&1 Block 10 MHz Dritte
Quelle: Basierend auf inside-digital. 10Spektrum für private 5G – Netzwerke
11Nutzungsbereich lokale Frequenzen
3,7-3,8 GHz /26 GHz 26 GHz
12Lizenzierung und Nutzungsmodelle
Frequenzzuteilung
Unlizenziert Lizenziert
BNetzA: Allgemeinzuteilung BNetzA: Einzelzuteilung
▪ Privates, geschlossenes 5G Netz oder ▪ Private, geschlossene 5G Netze
WLAN im allgemein verfügbaren (Campusnetze) im 3,7 – 3,8 GHz
Privat Frequenzbereich (z.B. 2,4, 5 und Bereich
zukünftig 6GHz) ▪ Technologieneutrale Vergabe
Nutzungsbereich
▪ Lokale exklusive Nutzung
Modelle für
Spektrum
▪ Allgemein verfügbare Frequenzen Sharing ▪ Öffentliche 5G Mobilfunknetze
für die öffentliche Nutzung z.B. frei ▪ Technologieneutrale Versteigerung
zugängliches WLAN, LTE und 5G ▪ Bundesweite exklusive Nutzung
Öffentlich
Beispiel für Co-Nutzung: LTE Licensed Assisted Access (LAA)
13Treiber der privaten 5G - Netzwerke
Eigene Kontrolle, eigene
Abdeckung Hohes Leistungsprofil
Netzwerksteuerung
Funkbereich Systemebene
▪ Flexible Numerologie ▪ Network Slicing
Hochperformante ▪ Hochzuverlässige ▪ Verbesserte Sicherheit Diverse
Industrielle Kommunikation mit ▪ Neue Authentifizierungs- Kommunikation
Anwendungen geringer Latenz (URLLC) methoden sprotokole und
▪ Räumliche Vielfalt ▪ Edge-Bereitstellung -dienste
▪ Positionierung ▪ API-Exposition usw.
▪ Dienstegüte (QoS),
Frequenzflexibilität usw.
Konsolidierung des Industriellen Netzwerkens auf 5G-Plattform
145G Roadmap
Rel. 15 Rel. 16 Rel-17
Rel. 15 Rel. 16
Rel-17 +
Kommerzialisierung Kommerzialisierung
eMBB im Sub 6 GHz Neue 5G Technologien
und mmW Bereich für das expandierende
heute 5G Ökosystem
5G Smartphones/Laptops, C-V2X, eURLLC,
Private Netze, IIoT, mmW
CPE‘s Positionierung, …
15Gemeinsame Nutzung von 5G – Spektrumfrequenzen
16Ein Netzwerk für multiple Anwendungsfälle
Kapazität & Geschwindigkeit Latenz & Netzwerk-Slicing Abdeckung
Massive IoT Critical IoT
Enchanced MBB
Fixed Wireless Access
Neue Bänder Standalone 5G Niedrigbänder
17Entwicklungspfad des Dynamic Spectrum Sharing
5G Einführung 5G Abdeckung Kapazität Perspektive
Ausgang Duale Aggregation Einführung von NR als
Konnektivität DSS Hochband Mainstream
Hochbänder
Mittelbänder
(neue)
Mittelbänder
(existierende)
Niedrigbänder
2G und 3G 4G 5G 4g und 5G Duale Trägeraggregation
Konnektivität
18Erweiterung der Spektrumabdeckung durch
5G NR mit Niedrigbandspektrum
NR auf Mittelband TDD
UL Daten UL ctrl
NR/LTE auf Niedrigband
FDD mit DSS
SA NR Mittelband NSA NR duale Inter-Band NR
Abdeckung Konnektivität bis 9 dB Trägeraggregation
bis 7dB
19Höhere Spektrumeffizienz durch Kombination
von Frequenzbänder
> 1000 Mbit/s > 1000 Mbit/s
400-1000 Mbit/s 400-1000 Mbit/s
100-400 Mbit/s 100-400 Mbit/s
50-100 Mbit/s 50-100 Mbit/s
10-50 Mbit/s 10-50 Mbit/s
1-10 Mbit/s 1-10 Mbit/s
Außer Außer
Abdeckung Abdeckung
Downlink 26 GHz Downlink 0,8 GHz, 2,6 GHz, 26 GHz
Quelle: Ericsson.
20Statische versus dynamische Spektrumaufteilung
CDF (%)
Nutzer Durchsatz (Mbit/s)
Nur LTE
DSS 50% NR
DSS 10% NR
Statische Spektrumallokation 50% NR
Statische Spektrumallokation 10% NR
Quelle: Ericsson.
21Möglichkeiten der Ermöglichung der 5G auf FDD
4G
LTE 20 MHZ
5G 4G 5G 4G 5G
LTE aus 4G 10 MHz + 5G 10 MHz 20 MHz für LTE und NR
Re-Farming Statische Dynamische
Spektrumaufteilung Spektrumaufteilung
22Aktuelle DSS - Praxis
• Kommerzielle Lösungen für DSS ab Anfang 2020 verfügbar, wie z.B. Ericsson
Spectrum Sharing
• Pläne der Umsetzung des DSS von AT&T und Verizon
• Öffentliche Bekanntmachungen zur DSS-Strategie und zu Tests von Swisscom
(Schweiz), Telstra (Australien), Ooredoo (Qatar), Play (Polen) etc.
• Tests der Deutschen Telekom in RLP und der Vodafone im Hochsauerland
23Haben Sie noch Fragen an uns? Dann sprechen Sie uns gerne an, hier und heute oder: atene KOM GmbH Agentur für Kommunikation, Organisation und Management Invalidenstraße 91 10115 Berlin Tel. +49 (0)30 2332497-77 Fax +49 (0)30 2332497-78 www.atenekom.eu
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