6GHz-Frequenzen können helfen, 5G-Kapazitätsengpass zu vermeiden

Vodafone hat das hohe Frequenzspektrum bei 6 Gigahertz (6GHz) unter realen Bedingungen erfolgreich getestet. Bei einem Test in der spanischen Landeshauptstadt Madrid erreichten Vodafone-Ingenieure Download-Geschwindigkeiten von bis zu fünf Gigabit pro Sekunde (Gbit/s). Das ist das Doppelte dessen, was heutige Netze leisten können. Die Durchschnittsgeschwindigkeit bei Datentransfers innerhalb von Gebäuden lag bei etwa zwei Gbit/s. Das ist wichtig, denn etwa 75 Prozent des gesamten mobilen Datenverkehrs wird von Nutzern zu Hause, im Büro oder an geschlossenen öffentlichen Orten wie Cafés, Bars, Geschäften und Fitnessstudios erzeugt. Für den Test verwendet wurde ein Smartphone, das auf den voraussichtlichen Umfang der 6-GHz-Frequenzen abgestimmt ist. Das zeigt: Die im Vergleich zu aktuellen Bändern sehr hohen Frequenzen eignen sich hervorragend für die Mobilfunk-Nutzung. Ob das Spektrum der 6GHz-Frequenzen ab dem Jahr 2025 für den Mobilfunk nutzbar gemacht werden kann, ist abhängig von Entscheidungen der Weltfunkkonferenz im kommenden Monat, die den regulatorischen Rahmen dafür definieren.  

Im Test zeigte sich, dass die Technologie das Potenzial hat, eine vergleichbare Abdeckung wie heutige 5G-Netze zu erreichen. Das Band der 6GHz-Frequenzen könnte problemlos an bestehenden Mobilfunk-Standorten kostengünstig und effizient eingesetzt werden. Und so eine Kapazitätserweiterung bieten, wenn die aktuelle Bandbreite erschöpft ist.

Dürfen 6GHz-Frequenzen künftig für 5G-Mobilfunk genutzt werden?

Vodafone stellt seine Test-Ergebnisse im Vorfeld der Weltfunkkonferenz (WRC-23) in Dubai vor, auf der über die künftige Nutzung der 6GHz-Frequenzen entschieden wird. Vodafone und andere Mobilfunk-Netzbetreiber fordern, dass das obere 6GHz-Band für die internationale mobile Telekommunikation (IMT) zugewiesen wird. Dies wird die Harmonisierung von 5G-Diensten in verschiedenen Regionen fördern und die Zuweisung des unteren Teils des Bandes, der bereits für WiFi-Dienste vorgesehen ist, ausgleichen. Auf diese Weise können Unternehmen, Organisationen des öffentlichen Sektors und Privatpersonen in ganz Europa das Beste aus den Welten des Mobilfunks und des WiFi nutzen.

Details des Tests von 6GHz-Frequenzen für 5G-Mobilfunk

Die 6GHz-Ausrüstung wurde an einem bestehenden 5G-Standort in Madrid installiert, der den Vodafone-Campus und die Umgebung, einschließlich mehrerer Innenstandorte, abdeckt. Es wurde die Massive-MIMO-Antennentechnologie verwendet. Diese Technologie wird bereits heute für 5G-Netze eingesetzt, um Signale in Richtung der einzelnen Nutzer zu 'beamen', so deren Signalqualität zu maximieren und Netzstörungen zu minimieren. Es wurde ein 200-MHz-Kanal verwendet (die voraussichtliche Menge an Frequenzen, die jedem Mobilfunk-Betreiber in jedem europäischen Land zur Verfügung gestellt werden würde), was ungefähr dem Doppelten der heute für 5G-Dienste verwendeten Bandbreite entspricht und höhere Geschwindigkeiten und Kapazitäten für weiterentwickelte 5G-Netze ermöglicht.

Die Innenraumabdeckung wurde für verschiedene Gebäudetypen und in unterschiedlichen Entfernungen von der Antenne bewertet. In relativ modernen Büros mit Glas-Fassaden wurden Innenraum-Geschwindigkeiten von rund 2 Gbit/s gemessen, während in anderen öffentlichen Gebäuden in einer Entfernung von bis zu 550 Metern Geschwindigkeiten von rund 0,5 Gbit/s gemessen wurden. Die Vodafone-Ingenieure untersuchten auch Standorte im Freien, die vollständig im Schatten von Gebäuden liegen, was in städtischen Gebieten wichtig ist, wo sich die Nutzer normalerweise nicht in direkter Sichtweite der Antennen befinden. In diesem Szenario wurden ähnliche Geschwindigkeiten erreicht, was zeigt, dass 6 GHz sowohl Gebäude-Fassaden durchdringen als auch durch sie hindurchgehen kann.

Diese Ergebnisse entsprachen den Erwartungen von Vodafone und unterstreichen den Wert des 6-GHz-Spektrums für öffentliche Mobilfunk-Dienste sowohl in Außen- als auch in Innenbereichen.

6GHz für Mobilfunk oder WiFi nutzen?

Als Anbieter von konvergenten Festnetz- und Mobilfunk-Diensten ist sich Vodafone bewusst, dass es Möglichkeiten gibt, das obere 6-GHz-Band für WiFi-Dienste zu nutzen. Da jedoch der untere Teil in vielen Ländern bereits dieser Technologie zugewiesen ist und 5G-Netze noch vor Ende dieses Jahrzehnts mit Kapazitätsbeschränkungen konfrontiert sind, sind das Unternehmen und andere Mobilfunk-Netzbetreiber der festen Überzeugung, dass die Zuweisung des oberen Bereichs an die internationale mobile Telekommunikation (IMT) auf der WRC-23 das beste Ergebnis für Kunden, Industrie und die digitale Gesellschaft ist.

Der konkurrierende Bedarf der Mobilfunk- und der WiFi-Branche an der Nutzung des Bandes hat zu einigen Vorschlägen für eine gemeinsame Nutzung des Bandes durch diese Technologien im selben Dienstbereich geführt. Es liegt jedoch auf der Hand, dass dies nur möglich wäre, wenn die Sendeleistung von Mobilfunk-Basisstationen erheblich eingeschränkt würde, wodurch die Leistungsvorteile für die Kunden, wie in diesem Versuch gezeigt, verloren gingen.

Da die nationalen Verwaltungen und die Mitglieder der Telekommunikationsbranche im November in Dubai zusammenkommen, um die weltweite Nutzung von Funkfrequenzen zu überprüfen und zu aktualisieren, betont Vodafone die Notwendigkeit, die Nutzung des oberen 6-GHz-Bandes für IMT ohne übermäßig restriktive Bedingungen zu harmonisieren. Dies wird eine starke 5G Mobilfunk-Infrastruktur sicherstellen, um die digitale Wirtschaft voranzutreiben.