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Das kann 5G Advanced: Genauer, schlauer, sparsamer
5G Advanced ist die neueste 5G-Spezifikation, die verbessertes Massive MIMO, KI-Integration und genaue Standortbestimmung bringen soll. Lesen Sie mehr zu den neuen Entwicklungen.
Das nächste große Kapitel der 5G-Entwicklung ist die Einführung von 5G Advanced.
Im Wesentlichen ist 5G Advanced ein anderer Name für die kommende Release 18 der 5G-Mobilfunkspezifikation und ihre zukünftigen Versionen. Das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) hat das Konzept von 5G Advanced im Jahr 2021 mit seinem vorgeschlagenen Release-18-Paket vorgestellt. Die vorherige Spezifikation, Release 17, führte Verbesserungen für das Beam-Management und erweitertes mobiles Breitband ein. Release 18 und das künftige Release 19 bauen auf diesen Spezifikationen auf und zielen darauf ab, KI, Extended Reality (XR) und Energieeffizienz besser zu unterstützen.
Der 5G-Standard begann mit der Ende 2017 erfolgten Veröffentlichung der 5G-NSA-Spezifikationen (Non-Standalone) für die neue Funktechnologie (5G New Radio, NR). Die erste Phase der 5G-Einführung läuft, wobei sowohl NSA- als auch Standalone-Netze auf der ganzen Welt in Betrieb gegangen sind.
Nun, da die 5G-Technologie die meisten Menschen erreicht hat, steht als Nächstes die Spezifikation 5G Advanced auf der Liste. Laut 3GPP wurde der Standard "erheblich verbessert, um die Effizienz zu steigern und neue Funktionen hinzuzufügen".
Neue Funktionen von 5G Advanced
5G Advanced verfügt über "fortschrittliche Fähigkeiten in Form von neuen Diensten, extremer Konnektivität und Sicherheit", schreiben die Bell Labs von Nokia in einem White Paper über den kommenden Standard und künftige Fortschritte im Mobilfunkbereich.
Verbessertes Massive MIMO
5G Advanced bietet eine verbesserte Massive-MIMO-Performance (Multiple Input, Multiple Output) für ein 5G-Netz. MIMO ist eine Antennen-Array-Technologie, die mehrere Antennen sowohl am Sender als auch am Empfänger verwendet, um die Datenübertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Massive MIMO ist ein Multiuser-Upgrade, das die Anzahl der Sender- und Empfängerkomponenten erhöht.
Bell Labs geht davon aus, dass 5G Advanced sowie künftige Standards Basisstationen benötigen, die zwischen 64 und 512 Transceiver unterstützen, also die Antennenelemente, die sowohl Daten senden als auch empfangen. Für Unternehmensanwender bedeutet dies, dass aktualisierte 5G-Advanced-Systeme Nutzer mit hohem Datendurchsatz in einem Netzwerk besser unterstützen und die Konnektivität des Mobilfunknetzes in Innenräumen verbessern. Dies gilt insbesondere für drahtlose Industriesensoren, die sich häufig in Untergeschossen befinden.
Präzises Timing
Ein präzises Timing im Millisekundenbereich ist für viele Industriezweige wie das Bankwesen, das industrielle IoT und intelligente Energienetztechnologien entscheidend. 5G Advanced wird sich gegen die Verschlechterung oder den Verlust von Satellitensignalen wappnen, indem es Zeitreferenzen direkt aus dem Netz bereitstellt, schreibt Nokia.
Die Aktualisierungen, die mit 3GPP Release 17 begonnen haben, betreffen auch Unternehmensnutzer. Die Aktualisierung des nicht-terrestrischen Netzwerks ermöglicht es kompatiblen Geräten, sich mit 5G-Satelliten zu verbinden. Eine weitere wichtige Aktualisierung ist eine niedrigere Datenrate für Wearables und IoT-Geräte.
Reduzierte Kapazität
Mit Release 17 wurde die reduzierte Kapazität (RedCap) als Teil der Spezifikation eingeführt. RedCap bezieht sich auf 5G NR und beschreibt, wie 5G-fähige Geräte weniger Bandbreite für den Betrieb benötigen. Wearable- oder IoT-Geräte, die RedCap nutzen, können in einem 20-MHz-Kanal betrieben werden und nicht in dem 100-MHz-Kanal, den 5G NR normalerweise nutzt.
Laut Qualcomm wird in Release 18 die erforderliche Bandbreite für RedCap-Geräte reduziert, wobei die Kompatibilität mit bestehenden 5G NR- und RedCap-Geräten erhalten bleibt.
Mobile Extended Reality (XR)
Die geschäftlichen Anwendungsfälle für XR, eine Untergruppe von Augmented Reality (AR), nehmen stetig zu. Beispiele sind:
- Einsatz von AR-Headsets für mobile Geräte zur Schulung und Einarbeitung neuer Mitarbeiter.
- Navigation von Technikern zu den Geräten, an denen sie arbeiten müssen.
- Fernzusammenarbeit in virtuellen Räumen.
XR erfordert hochauflösende Bilder, bis zu 4K 60 Bilder pro Sekunde, um in Echtzeit in Innenräumen zu übertragen. Die verbesserte Leistung mit niedriger Latenz, die gleichzeitige Benutzeranbindung, die Zuverlässigkeit in Innenräumen und die Vorteile der Verkehrspriorisierung, die 5G Advanced bietet, senken die Hürde für echte XR-Erlebnisse in einer Reihe von vertikalen Märkten.
5G Advanced und KI
5G Advanced nutzt künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML), um intelligentes Netzwerkmanagement anzuwenden und die Leistung komplizierter Mehrantennensysteme zu verbessern. Laut Ericsson erweitert diese Unterstützung die XR-Anwendungsfälle durch die Kombination von AR und ML.
Ein wichtiges Ziel von 5G Advanced ist es, energieeffizientere Netzwerke zu schaffen. Die Implementierung von KI- und ML-Updates im Netzwerk macht dies möglich, so Ericsson. Das 3GPP hat erklärt, dass es im Rahmen der Spezifikation für Release 18 ein Modell für den Stromverbrauch von Basisstationen definiert. Außerdem sollen Methoden zur Energieeinsparung für den Standard festgelegt werden.
Verbesserte Positionierung
Mit der neuen Spezifikation sollen Unternehmensnutzer den Vorteil einer verbesserten Standortbestimmung erhalten. Laut Nokia wird 5G Advanced die Genauigkeit der Mobilfunkortung auf unter 10 cm verbessern, indem sowohl Beamforming als auch zeitbasierte Methoden zur Standortbestimmung eingesetzt werden. Diese Verbesserungen ermöglichen es Maschinen, sich in Gebäuden ohne Zugang zu einem GPS-Satellitensignal zentimetergenau zu bewegen.
Fortschritte bei den Mobilfunkbetreibern
5G Advanced steht noch am Anfang, aber die Betreiber bereiten sich bereits auf die nächste Phase von 5G vor.
"Release 18 wird eine Reihe von Systemverbesserungen und Unterstützung für vertikale Dienste unterstützen – von XR-Erfahrungen bis hin zu künstlicher Intelligenz und maschinellen Techniken im Netzwerk", meint Brian Daly, Assistant Vice President of Standards and Industry Alliances bei AT&T Labs. "Diese Spezifikationen werden jedoch erst Anfang 2024 fertiggestellt sein."
Daly erwartet, dass die Funktionen von Release 18 innerhalb von 18 bis 24 Monaten nach der Entwicklung in Produkten zu sehen sein werden. Daher ist zu erwarten, dass die kommerziellen Upgrades auf 5G Advanced wahrscheinlich nicht vor Ende 2025 oder Anfang 2026 beginnen werden. Mit verbesserten Datenraten, Standort, Timing und Abdeckung in Vorbereitung, sollten Unternehmensanwender jedoch auf die neueste Phase von 5G achten und überlegen, wie sie die neuen Fähigkeiten in vollem Umfang nutzen können.
