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4-2019

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

5G und IoT 5G:

5G und IoT 5G: Wundermittel oder Utopie für IoT-Konnektivität? nur in den Versorgungsblasen bestehen. Geräte außerhalb dieser Blase benötigen eine andere Konnektivitätsoption. Die häufigste ist die 5G-Vorgängergeneration 4G/LTE. Im Falle einer Roaming-Daten-Vereinbarung können IoT-Geräte weiterhin außerhalb der Grenzen eines 5G-, SigFox- oder LoRa-Netzwerks betrieben werden. Viele Netzbetreiber können internationale Roaming-Datenkontakte anbieten, die es einem IoT-Gerät ermöglichen, in mehreren Ländern eingesetzt zu werden. Dies jedoch zu erheblichen Kosten! Die 4G/LTE-Abdeckung ist vielerorts bestenfalls lückenhaft. Viele Länder haben noch nicht aufgerüstet und einige haben dies noch gar nicht vor. Kombiniert man diesen Mangel mit potentiell hohen Datenkosten, wird schnell klar, dass ein 5G/4Gbasiertes IoT-Netzwerk nicht für alle geeignet ist. Wenn man nicht auf die TCP/ IP-Schicht des Mobilfunknetzes zurückgreifen will, lassen sich Nachrichten über das sprachbasierte GSM-Netz (2G) senden und empfangen. Der große Vorteil hier ist die Abdeckung. 2G ist in über 190 Ländern weltweit verfügbar, in den meisten Fällen parallel zur 3G- und 4G-Kommunikation. Das Problem bei der Verwendung dieser im Wesentlichen alten Technologie ist nach Meinung von Thingstream, dass sie nicht auf Dauer verfügbar sein wird. In Ländern, in denen die Vollversorgung durch 4G/5G angeboten wird, soll 2G abge- Mit dem Aufbau des 5G-Netzes und dem wachsenden Internet der Dinge wird rund um den Globus zunehmend alles vernetzt. Dank 5G wird in nicht allzu ferner Zukunft eine Hochgeschwindigkeitsverbindung für alle verfügbar sein – außer dort, wo es keine Netzabdeckung gibt. 5G verspricht Mobilfunk mit Geschwindigkeiten, die kabelgebundener Breitbandkonnektivität entsprechen und diese in vielen Fällen sogar übertreffen. Neben den offensichtlichen Vorteilen für mobile Nutzer werden die schnelle Konnektivität und erhöhte Verfügbarkeit auch dem IoT zugutekommen, sodass mehr Geräte mehr Daten senden und empfangen können. Während dies wie eine vielversprechende Vision klingt, liefert 5G möglicherweise nicht alle Antworten, was das IoT betrifft. So fragt Thingstream: Wie sieht es z.B. mit der Vernetzung zwischen Städten und über Grenzen hinweg aus? Was ist für eine wirklich allgegenwärtige globale IoT-Abdeckung erforderlich und wie lassen sich die Lücken zwischen den Versorgungs-Hotspots schließen? Der Bedarf an 5G wird hauptsächlich durch den Trend zu Smart Citys getrieben. In einer wirklich intelligenten Stadt sind alle Dinge miteinander verbunden. Das bedeutet, dass Autos einen intelligenten Dialog mit Verkehrssystemen führen, Haushaltsgeräte mit Versorgungsunternehmen kommunizieren, Müllwagen direkt mit Mülltonnen kommunizieren werden und so weiter. Dies erfordert jede Menge Bandbreite – und mit einer theoretischen Download-Geschwindigkeit von 10.000 Mbit/s und einer extrem niedrigen Latenzzeit bietet 5G alles, was eine Smart City an Konnektivität braucht. Doch für diejenigen, die außerhalb dieser urbanen „Versorgungsblasen“, über Grenzen hinweg oder in Gebieten tätig sind, in denen noch nicht einmal 3G richtig implementiert ist, sieht die Sache anders aus. Für einen Großteil der Welt wird 5G für mehrere Jahre außer Reichweite sein. In Bezug auf die Konnektivität und angesichts des Tempos des Wandels in der Branche könnte die Fokussierung auf 5G überaus kurzsichtig sein. Denn wenn eine IoT-Lösung nur auf eine einzige Konnektivitätsmethode angewiesen ist, funktioniert sie nur an den entsprechenden Orten. Kurzfristig wird die 5G-Konnektivität in die gleiche Kategorie wie LoRa und SigFox fallen, d.h. GaN-on-Silicon-Support für den 5G-Netzausbau Macom Technology Solutions Holdings, Inc. und STMicroelectronics gaben die Erweiterung der Produktionskapazität für 150-mm-GaN-on-Silicon-Wafer in den ST-Fabs sowie abhängig vom Bedarf auch für 200-mm-Wafer bekannt. Die Aufstockung ist auf den weltweiten Ausbau der 5G-Telekommunikationsnetze ausgerichtet. Es wird erwartet, dass der weltweite Rollout von 5G-Netzwerken und die Umstellung auf Massive-MIMO- Antennenkonfigurationen die Nachfrage nach HF-Leistungsbausteinen gravierend ankurbeln werden. Macom schätzt im Einzelnen, dass der Bedarf an Leistungsverstärkern um den Faktor 32 bis 64 steigen wird. Dies sollte das Volumen der Investitionen in 5G-Infrastrukturen in fünf Jahren mehr als verdreifachen und damit zu einer geschätzten Senkung des Preises pro Verstärker um den Faktor 10 bis 20 führen. ■ Macom Technology Solutions Holdings, Inc. www.macom.com hf-praxis 4/2019 43

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