Auch in Deutschland schreitet die Weiterentwicklung des 5G-Netzes voran. Zwei aktuelle Beispiele: Die Deutsche Telekom hat unlängst gemeldet, dass das eigene Highspeed-5G-Netz nun mehr als 7.000 Antennen umfasst. Das Bundesland Sachsen-Anhalt hat sich mit der Initiative ‚5G an jeder Milchkanne‘ ein ambitioniertes Ziel gesetzt und verstärkt seine Aktivitäten beim 5G-Ausbau. Trotz aller Bemühungen müssen allerdings noch einige Schritte getan werden, um in Deutschland flächendeckend von den Vorteilen der 5G-Technologie profitieren zu können. Es gilt also heute die Weichen für den Erfolg von morgen zu stellen – und zwar mit Investitionen in die Technologie selbst sowie in die bereits existierende Telekommunikations-Infrastruktur.
VoLTE als Pusher
Viele Unternehmen und Endkunden in Korea zahlen bereits heute einen zwanzigprozentigen Aufschlag für die Nutzung von 5G. Die Bereitschaft anderer Kunden, einen signifikanten Beitrag für diese Technologie zu zahlen, wird aber auch von deren eigenen Erfahrungen abhängen. Gute Erfahrungen können mit Hilfe einer optimierten LTE-Hochgeschwindigkeitsverbindung (VoLTE: Voice over Long-Term-Evolution) noch weiter gesteigert werden. VoLTE unterstützt Sprach-Services mit Hilfe von verbrauchsreduzierten Batterien, ermöglicht z.B. schnellere Verbindungsaufbauzeiten, bietet eine bessere Qualität verglichen mit leitungsvermittelten Diensten und weitere Vorteile über LTE-Optionen wie GSM (Global System for Mobile Communications) und WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). Die VoLTE-Technologie nutzt das existierende 4G IMS/VoLTE-Netzwerk mit nur wenigen Änderungen für Non-Standalone 5G-Geräte. Für Standalone-Geräte mit eigenständigem 5G ist der 5G-Kern in das Netzwerk eingeführt und bietet Sprachlösungen wie Voice-over-New-Radio (VoNR) und EPS Fallback.
5G als Basis des Internets der Dinge
Die McKinsey-Studie ‚Unlocking the Value of 5G in the B2C Marketplace‘ vom November 2021 (deutsch: Den Wert von 5G im B2C-Markt erschließen) zeigt auf, dass die 5G-Technologie, die auf dem Kern-4G-Netzwerk aufgebaut ist, die mobile Breitbandgeschwindigkeit wie auch die Netzwerkkapazität steigern kann. So wird die Wartezeit verringert und IoT-Funktionalität ermöglicht – einschließlich Smart Homes und Smart Buildings. IoT- bzw. IIoT-Funktionalitäten werden insbesondere in der Produktion immer wichtiger, seit Unternehmen in großem Umfang Maschinen mit Sensoren ausstatten, um z.B. deren Funktionalität überwachen zu können. Da die VoLTE-Technologie auf die existierenden LTE-Netzwerke und -Vorrichtungen aufsetzt, braucht es keine großen Hardware-Investitionen, um eingesetzte Technologie aufzurüsten zu können, wie die McKinsey-Studie berichtet. Jegliche Änderungen können einfach mittels Software-Upgrades vorgenommen werden.
VoLTE und 5G-Investitionsrendite
Mit der Anwendung der folgenden vier Verfahren können Telekommunikationsunternehmen den größten Nutzen aus VoLTE erzielen:
á Robust Header Compression-Verfahren (ROHC): Dieser Algorithmus komprimiert IP-Header von hauptsächlich Funküberträgern (Radio Bearers), um VoLTE-Gespräche zu nutzen. IPv4- und IPv6-Protokoll-Headers sind relativ zu der Sprach-Nutzlast, und ROHC sollte typischerweise IP/UDP/RTP-Headers auf vier bis sechs Bytes komprimieren, was die Abdeckung und Kapazität für VoIP steigert – aber mit geringerer Blockfehlerquote (BLER/Block Error Rate).
á TTI Bundling: Dieses Verfahren ermöglicht es dem Nutzer, Probleme mit limitierter Geräteleistung und schlechten Funkbedingungen zu minimieren, die mitunter auftreten. Diese Faktoren können Paket-Rückübertragungen verursachen, die zu Verzögerungen und zusätzlichen Kosten führen können. TTI Bundling ist ein Übertragungsmodus, der dazu gedacht ist, die Uplink-Abdeckung (Uplink Coverage) in LTE-Netzweken zu verbessern, was wiederum die VoLTE-Dienste unterstützt.
á Uplink-Planung (Scheduling) ordnet Uplink-Ressourcen unter normalen Bedingungen für einen TTI zu. Mit TTI Bundling kann eine Uplink-Planungserlaubnis (Uplink Scheduling Grant) Ressourcen zuordnen für vier aufeinanderfolgende TTIs. Mit der Nutzung von TTI Bundling können die Nutzergeräte ihre Leistung über eine kleine Anzahl von Subträgern (Sub Carriers) auf die gleiche Transportblockgröße konzentrieren, um dadurch eine bessere Abdeckung zu erreichen. TTI Bundling kann die Abdeckung um 2 bis 3db verbessern.
á Unterbrochener Empfang (Discontiniuous Reception/DRX): Es gibt zwei DRX-Einstellungen – aktiv und inaktiv – wenn das Gerät aktiv und wach oder inaktiv ist. VoLTE-DRX-Timer unterstützen häufigere Wachzeiten von kürzerer Dauer. Hierbei ist auch die Schonung der Batterieleistung des Endnutzers gewährleistet, indem man die Geräte so einstellt, dass sie zwischen den Sprachdaten und -paketen ruhen, also inaktiv sind.
Fazit
Wenn Telekommunikationsanbieter diese Optimierungsverfahren beherzigen sowie die existierende Netzwerk-Infrastruktur nutzen, können sie ihre 5G-Investitionsrendite steigern. Zudem sollten sie ihre Privat- und Unternehmenskunden mit überzeugenden Gründen dahin bringen, zusätzliche Gebühren für gesteigerte Geschwindigkeit, reduzierte Wartezeit und andere Vorteile der 5G-Technologie in Kauf zu nehmen. Denn schnelles Internet verbindet.
