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6-2021

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

5G und IoT MTC und

5G und IoT MTC und NB-IoT auch in der 5G-Ära. NR-Geräte mit reduzierter Fähigkeit werden manchmal bezeichnet als NR Light. Folgende Anwendungsfälle sind zu nennen: industrielle Funksensoren mit 99,99% Verfügbarkeit, Latenz von weniger als 100 ms und Akkulaufzeit von einigen Jahren, Videoübertragung mit ca. 99,5% Zuverlässigkeit, Latenz von weniger als 500 ms und 2…25 MBit/s, Wearables mit hoher Datenrate mit ca. zwei Wochen Akkulaufzeit. Bild 3: Integrated Access Backhaul (IAB) • Verbesserungen bei kleinen Datenmengen NR Release 15/16 erlaubt nicht die Übertragung von Benutzerdaten im inaktiven Zustand. Infolgedessen muss das Gerät auch für die Übertragung sehr kleiner Datenmengen die Verbindung wieder aufnehmen, was den Geräteenergieverbrauch erhöht. Deshalb wird Release 17 die Möglichkeit einführen, kleine Datennutzlasten in Uplink- und Downlink-Richtung auch im inaktiven Zustand zu übertragen. • verbesserte Nebenverbindungen Die Möglichkeit der Nebenverbindung (direkt Gerät zu Gerät), etwa zur Erhöhung der öffentlichen Sicherheit, wird eingeführt. Der Umfang der Verbesserungen umfasst einen reduzierten Geräteenergieverbrauch während des Seitenlinkbetriebs und erhöhte Zuverlässigkeit sowie reduzierte Latenz für die Nebenverbindungskommunikation. • Positionierungsverbesserungen Die native Positionierungsunterstützung wurde in Release 16 eingeführt mit dem Ziel, sowohl regulatorische als auch kommerzielle Anwendungsfälle mit einer Positioniergenauigkeit bis mindestens 3 m und einer Endezu-Ende-Latenz von weniger als 1 s zu versehen. Ein Release- 17-Studienartikel zu Enhanced Positioning konzentriert sich auf eine noch höhere Genauigkeit der Positionierung sowohl horizontal als auch vertikal. • dynamische Frequenzfreigabe Das Release-17-Workitem zu Dynamic Spectrum Sharing (DSS) konzentriert sich weiter auf Verbesserungen in Bezug auf die gemeinsame Nutzung von Frequenzen zwischen NR und LTE. • MIMO-Verbesserungen Release 16 enthielt eine Reihe neuer Funktionen zur Verbesserung bei NR-MIMO-Betrieb zum Beispiel in Bezug auf Mehrstrahlbetrieb und Multi- TRP-Übertragung. Zusätzliche MIMO-Verbesserungen in diesem Bereich werden im Rahmen von Release 17 eingeführt. Dies schließt zum Beispiel Verbesserungen in den folgenden Bereichen/Szenarien ein: Mehrstrahlbetrieb insbesondere in Hochgeschwindigkeits- Fahrzeugszenarien bei höheren Frequenzen, Erweiterung der Multi-TRP-Übertragung auf den Uplink, SRS-Übertragung (Sounding Reference Signal), um Kapazität und Abdeckung zu erweitern. • UE Power Saving Enhancements Release 17 wird zusätzliche UE- Energiesparfunktionen speziell für Geräte im Leerlauf/inaktiven Zustand einführen. Dazu gehören beispielsweise Mittel zur Reduzierung unnötiger UE- Paging-Empfänge und PDCCHbasierte Energiesparanpassungen einschließlich PDCCH-Überwachung. • nichtterrestrisches Netzwerk Die Kommunikation über Satellitensysteme wird als nichtterrestrische Netzwerk (NTN) bezeichnet. Release 17 legt den Schwerpunkt auf transparente Nutzlast-Satellitensysteme für die Low-Earth-Umlaufbahn (LEO) und die geostationäre Umlaufbahn (GEO). • NR Broadcast/Multicast Broadcast/Multicast-Funktionalität für NR wird erst in Release 17 eingeführt. Beabsichtigte Anwendungsfälle sind öffentliche Sicherheit, V2X-Anwendungen, IP4/IP6-Multicast- Bereitstellung, IPTV, Software- Bereitstellung über WLAN, Gruppenkommunikations- und IoT-Anwendungen. • Dualkonnektivität mit mehreren Funkgeräten Das Release-17 zu MR-DC- Verbesserungen (Multi-Radio Dual-Connectivity) wird erstellt auf Basis der entsprechenden MR-DC-Verbesserungen von Release 16 und der Verbesserung der Mobilität von Release 16. • eXtended Reality (XR) Anwendungen, die auf XR (eXtended Reality) basieren, sowie cloud-basiertes Spielen werden lt. Prognosen kontinuierlich an Bedeutung gewinnen. Release-17-Studiengegenstand ist die aktuelle NR-Unterstützung für solche Anwendungen. Bereits während der Diskussionen im Vorfeld wurden einige spezifische Bereiche von Relevanz für das XR- und Cloud- Gaming identifiziert. XR- und Cloud-Gaming-Anwendungen sind in der Regel mit einem hohen Durchsatz verbunden, häufig in Kombination mit URLLC-Anforderungen, d.h. Anforderungen an sehr geringe Latenz und sehr hohe Zuverlässigkeit. Die Mobilität soll hier dennoch vorhanden sein. Der Stromverbrauch des Geräts ist ein wichtiger Aspekt für XR- und Cloud-Game-Anwendungen. Insbesondere wenn das XR- Erlebnis mittels AR-Brille mit kleinem Formfaktor bereitgestellt werden soll, gibt es Einschränkungen. • Unterstützung für Multi-SIM- Geräte Multi-SIM-Geräte ermöglichen die Verwendung mehrerer Abonnements, möglicherweise für verschiedene Netzwerke, in einem Gerät. Heute erhalten Multi-SIM-Geräte keine spezielle Unterstützung innerhalb der 3GPP-Spezifikationen. Mit dem Arbeitselement Release-17 zur Unterstützung von Multi-SIM- Geräten soll dies eingeführt werden, wodurch eine verbesserte Leistung und Benutzererfahrung bei einem Multi-SIM-Gerät ermöglicht wird. 5G New Radio (NR) 5G NR ist der globale Standard für eine einheitliche, leistungsfähige drahtlose 5G-Luftschnittstelle. Die Technologie wurde im Frühjahr 2016 in 3GPP eingeführt. Die ersten NR-Spezifikationen, begrenzt auf nichteigenständigen Betrieb, lässt den NR Carrier immer zusammen mit einem LTE-Träger arbeiten. Ein Hauptmerkmal von NR ist die wesentliche Erweiterung in Bezug auf den Bereich des Spektrums, in dem die Funkzugangstechnologie eingesetzt 34 hf-praxis 6/2021

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