Telekom, Ericsson und Qualcomm testen neue Millimeterwellen-Technologien für Industrie-Anwendungen

• Garantierte Qualität (Quality of Service, QoS) pro Nutzer beim Upload.
• Kombination von 3,7 GHz und 26 GHz Spektrum mit Carrier Aggregation für besseren Uplink. 
• Neue Technologie schafft Voraussetzung für neue Anwendungen in der Industrie.

Deutsche Telekom, Ericsson und Qualcomm Technologies Inc. haben eine neue Technologie für den Einsatz von Millimeterwellen mit 5G erfolgreich getestet. Dieses neue Verfahren kann zukünftig den Upload von sehr großen Datenmengen ermöglichen, auch bei einer hohen Auslastung des Netzes. Gleichzeitig können dabei die Qualitätsparameter des Netzes gesteuert bzw. verwaltet werden. Lag der Fokus bei Konnektivitätslösungen in der Industrie bisher auf dem Download von Daten, konzentriert sich dieses Verfahren auf den Upload großer Datenmengen. Das eröffnet neue Möglichkeiten für Kunden-Anwendungen.

QoS für Daten-Uplink

Für die Tests der 5G mmWave-Technologie wurden die 5G Frequenzen um 3,7 GHz mit dem Frequenzspektrum um 26 GHz (Millimeterwellen / mmWave) ergänzt. Durch Bündelung beider Frequenzen stand eine sehr hohe Bandbreite zur Verfügung. Der Versuchsaufbau beinhaltete außerdem eine Priorisierungs-Funktion, die die Ressourcen-Zuteilung für bestimmte Geräte im Netz priorisiert. Damit war die notwendige Qualität der Datenverbindung jederzeit sichergestellt. In verschiedenen Testszenarien konnten Spitzenraten von 5 Gbit/s im Downlink und 700 Mbit/s im Uplink erzielt werden. 

Das Frequenzspektrum um 26 GHz wird in Deutschland von der Bundesnetzagentur an Interessenten zugeteilt. Eine Nutzung ist derzeit nur auf lokale Anwendungen reglementiert. Das Frequenzspektrum eignet sich deshalb besonders für den Einsatz im Rahmen von 5G Campus-Netzen, speziell für Anwendungen, die besonders hohe Datenraten erfordern.

5G mmWave für industrielle Anwendungen

Ein mögliches Einsatz-Szenario für die 5G mmWave-Technologie ist die metallverarbeitende Produktion. Findet zum Beispiel eine Qualitätskontrolle mithilfe von hochauflösenden Bildern oder Röntgenaufnahmen statt, etwa bei der Überprüfung von Schweißnähten, können fehlerhafte Produkte durch die Echtzeit-Übertragung der Daten sofort erkannt und aussortiert werden. Die 5G mmWave Technologie kann sicherstellen, dass jede Kamera oder Röntgen-Gerät jederzeit die erforderlichen Netz-Ressourcen erhält, um die großen Datenmengen der Aufnahmen an einen zentralen Server zu übertragen. 

Kaniz Mahdi, SVP Technology Architecture & Innovation, Deutsche Telekom: „Immer mehr Unternehmen setzen auf 5G, um ihre Digitalisierung voranzutreiben. Wir erwarten einen erhöhten Bedarf der Industrie an hoher Bandbreite für unternehmenskritische Anwendungen, vor allem für den Uplink.  Unsere Tests zeigen, dass mmWave-Technologien eine optimale Lösung für solche Anwendungsfälle bieten können. Wir werden weiterhin mit Partnern zusammenarbeiten, um Innovationen im Bereich mmWave voranzutreiben und passende Endgeräte Verfügbar zu machen. Unser Ziel ist, Lösungen für die Bedarfe unserer Geschäftskunden zu schaffen, um die Digitalisierung weiter zu fördern.“

Sylvain Gendron, Vice President und Chief Technology and Information Officer in der Global Customer Unit Deutsche Telekom, Ericsson, sagt: "Die End-to-End-Tests haben bewiesen, dass die Technologie für ultrahohe Downlink- und Uplink-Datenraten mit garantierter Quality of Service verfügbar ist und hervorragende Ergebnisse liefert. Dies wird viele neue industrielle und unternehmenskritische Anwendungsfälle ermöglichen. Selbst in anspruchsvollen Umgebungen garantiert die Kombination von mmWave New Radio-Dual Connectivity mit Prioritätsplanung den Nutzern die erforderlichen Ressourcen. Dieser Test hat gezeigt, wie die Kombination von modernsten Spektrum-, Funk- und Kern-Assets die Grenzen erweitern und neue 5G-Anwendungsfälle bedienen kann."

Hamid-Reza Nazeman, Geschäftsführer Qualcomm CDMA Technologies GmbH sagt: "Dies ist ein bedeutender Meilenstein, und wir sind stolz darauf, mit der Deutschen Telekom und Ericsson an diesem Projekt zusammengearbeitet zu haben. mmWave hat seinen Wert für Downlink-Implementierungen mit hoher Bandbreite bereits unter Beweis gestellt, und dieser Uplink-Meilenstein wird der Technologie noch mehr Möglichkeiten eröffnen, vor allem an Standorten mit hoher Dichte und in unternehmenskritischen Anwendungen in der Automobilindustrie und der Industrie."

Technische Umsetzung

Der Test wurde auf dem Telekom Campus in Bonn sowohl Indoor als auch Outdoor durchgeführt. Das Versuchsnetz bestand aus einem vollwertigen 5G Ericsson Core, vier Ericsson 3,7 GHz Midband-Geräten und vier 5G SA 26 GHz mmWave-Geräten besteht. Das 5G-Stanadlone-Netz war mit einem Qualcomm 5G Gerät (Mobile Testing Platform, MTP) verbunden, auf Basis der Snapdragon® 8 Gen 1 Mobile Plattform mit integriertem Snapdragon X65 5G Modem-RF System. 

Während des Tests untersuchten die Partner die Fähigkeiten und Einschränkungen von mmWave in Bezug auf verschiedene Ausbreitungsbedingungen. Darüber hinaus wurden getestet:

• Die gleichzeitige Nutzung von Midband- und mmWave-Bändern zur Erhöhung des Daten-Durchsatzes und der Zellabdeckung durch New-Radio-Dual-Konnektivität (NR-DC). 
• Uplink Carrier Aggregation im mmWave-Band in Kombination mit Priorisierungs-Funktion (Priority Scheduling), um Quality of Service zu garantieren.

Auch in Zukunft werden die Deutsche Telekom, Ericsson und Qualcomm Technologies Inc. mit Partnern aus dem Ökosystem zusammenarbeiten, um die Entwicklung der mmWave NR-DC-Technologie voranzutreiben.

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