Der Netzwerk-Ausrüster Huawei hat in London in Zusammenarbeit mit dem Mobilfunk-Anbieter EE gezeigt, wie die Uplink-Performance im 5G Netz durch die Nutzung von LTE Frequenzspektrum im Uplink verbessert werden kann. Das „Decoupling“ genannte Verfahren – in etwa zu übersetzen mit „Entkoppelung“ – ermöglicht es, Downlink und Uplink voneinander zu trennen und dadurch Reichweite und Geschwindigkeit im Netzwerk deutlich zu steigern. Decoupling ist für die nächste Mobilfunk-Generation 5G von großer Bedeutung und wird im ersten 5G Standard (3GPP Release 15) enthalten sein, so Huawei.

C-Band: schwache Uplink-Reichweite

Die ersten 5G New Radio (5G NR) Netzwerke werden voraussichtlich im C-Band, also dem Frequenzbereich um 3,5 Gigahertz, betrieben. In diesem Bereich funkte auch die 5G Pre-Standard Basisstation von EE und Huawei in der Nähe des Londoner Messe-Geländes. Im Vergleich zu bisher genutztem Mobilfunk-Frequenzspektrum weist der 3,5 GHz Bereich eine recht schwache Uplink Performance auf, die Größe der Zelle ist stark eingeschränkt – unter anderem, weil man die Sendeleistung des Smartphones nicht weiter erhöhen möchte. Hier kommt das Decoupling-Verfahren ins Spiel: im Uplink wird zusätzlich der 1,8 GHz Frequenzbereich aus dem vorhandenen LTE-Netzwerk verwendet, um Netzabdeckung und Geschwindigkeit über 5G zu verbessern.

C-Band wird durch 1,8 GHz unterstützt

Das Decoupling-Verfahren ist keine spezielle Technik von Huawei, vielmehr soll das Verfahren im 3GPP Release 15 standardisiert werden und damit ganz offiziell für 5G genutzt werden können. Grundsätzlich funktioniert es auch mit anderen Frequenzbereichen, zum Beispiel 700, 800 und 900 Megahertz. In der Demo in London wurde die 3,5 GHz Funkzelle durch 1,8 GHz im Uplink unterstützt.
In einem langsam fahrenden Reisebus mit integrierter Antennen-Technik wurde das Verfahren von Huawei- und EE-Technikern vorgeführt: sobald der Uplink unter die Marke von 5 MBit/s gesunken war, wurde das Decoupling durchgeführt und der 1,8 GHz Bereich hinzugenommen. Die Reichweite der Funkzelle konnte von etwa 450 Meter im C-Band um 3,5 GHz auf etwa 780 Meter erhöht werden.

Für den Test in London haben EE und Huawei übrigens 100 MHz Funkspektrum im Bereich um 3,5 GHz verwendet, dazu kamen 10 MHz im Bereich um 1,8 GHz. An der Sendestation wurde im C-Band eine Massive MIMO Antenne (64T64R) eingesetzt, auf 1,8 GHz kam 4×4 MIMO (4T4R) zum Einsatz. Das Modem im Bus arbeitete mit 2T4R Antennen-Technik auf 3,5 GHz und 1T2R Technik auf 1,8 GHz.

Mit Decoupling sind weniger neue Standorte notwendig.
Mit Decoupling sind weniger neue Standorte notwendig.

Weniger neue 5G Sender notwendig

Auf Basis eines bestehenden LTE Netzwerks in Shenzhen, China, ist Huawei zu der Erkenntnis gekommen, dass für 5G etwa 2,1x mehr Standorte als für LTE notwendig sind, wenn man den Frequenzbereich um 3,5 GHz wählt. Mit dem Decoupling-Verfahren könnte man die zusätzlichen Standorte laut Huawei jedoch stark reduzieren, nur etwa 10% zusätzliche Sender sind dann für 5G notwendig. Für die Netzbetreiber ist die Entkoppelung von Downlink und Uplink folglich eine sehr interessante Möglichkeit, bei den Ausbau-Kosten für 5G zu sparen.

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