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F-OFDM, SCMA und Polar Code Huawei verbessert 5G-Frequenzeffizienz

| Autor / Redakteur: Dirk Srocke / Dipl.-Ing. (FH) Andreas Donner

Huawei will für 5G geeignete Technologien erfolgreich unter realen Bedingungen getestet haben. Hierfür orientierte sich der TK-Ausrüster an Vorgaben der von chinesischen Ministerien eingerichteten „IMT-2020 (5G) Promotion Group“.

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Die „IMT-2020 (5G) Promotion Group“ hat eine Serie von 5G-Feldtests definiert.
Die „IMT-2020 (5G) Promotion Group“ hat eine Serie von 5G-Feldtests definiert.
(Bild: http://www.imt-2020.cn )

Während das EU-finanzierte Projekt FANTASTIC-5G die hiesige Wirtschaft bei der 5G-Entwicklung stärken soll, gibt es auf der anderen Seite des Globus ähnliche Bestrebungen: So definiert und finanziert die von drei chinesischen Ministerien installierte „IMT-2020 (5G) Promotion Group“ eine Reihe von Feldversuchen. Hersteller Huawei meldet nun den erfolgreichen Abschluss einer ersten Testphase. Hierbei seien im April Makrozellen im chinesischen Chengdu installiert worden, um eine Reihe von Schlüsseltechnologien sowie eine integrierte Luftschnittstelle für den geplanten Mobilfunkstandard auszuprobieren.

Der TK-Ausrüster zeigt sich zufrieden über die Ergebnisse seiner Experimente. So verbessere die neue 5G-Luftschnittstellentechnologie die Frequenzeffizienz effektiv; verschiedene von der Internationalen Fernmeldeunion (ITU Radiocommunication Sector, ITU-R) vorgegebene Serviceanforderungen für 5G würden bedient.

Die von Huawei genutzte Luftschnittstelle setzt im Detail auf Filtered Orthogonal Frequency Division Multiplexing (F-OFDM), Sparse Code Multiple Access (SCMA) und Polar Code. Im Zusammenspiel steigerten diese Techniken den Durchsatz und verbesserten die Signalverarbeitung.

Im Test bediente der Anbieter per MU-MIMO bis zu 24 Nutzer und gleichzeitige Übertragungslayer auf einer Time-Frequency-Ressource. Mit 100 MHz Bandbreite konnten so im Schnitt 3,6 Gbit/s übertragen werden – das entspräche dem zehnfachen mit LTE erreichbaren Wert.

Schließlich wurde auch der Full-Duplex-Betrieb untersucht. Eigeninterferenzen seien dabei unter realen Bedingungen um über 113 dB verringert, der Durchsatz im Vergleich zum konventionellen Halb-Duplex-Modus um 90 Prozent gesteigert worden.

Die nächste Testphase ist bereits geplant. Untersucht werden sollen dann Techniken für hohe Reichweiten und Hotspot-Kapazitäten sowie massive Verbindungen mit hoher Zuverlässigkeit, geringer Latenz und reduziertem Energiebedarf.

Huawei wirkt nicht nur bei der IMT-2020 5G Promotion Gruppe mit, sondern agiert auch innerhalb der 5G Infrastructure Public Private Partnership (5G-PPP), zu der das eingangs erwähnte Projekt FANTASTIC-5G gehört. Dem entsprechend will der Hersteller das Engagement im Rahmen der IMT-2020 (5G) Promotion Group als Unterstützung für die Entwicklung eines einheitlichen, globalen 5G-Standards verstanden wissen. Das manifestiere sich auch in der Unterzeichnung einer 5G-Partnerschaft zwischen der EU und China für die Entwicklung eines solchen globalen Standards.

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