5G – noch mehr Menschen und Dinge vernetzen

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2 .

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Diese Innovationen ebnen den Weg zu 5G

Die fünfte Mobilfunkgeneration wird sind noch viele Jahre weiterentwickeln – auf der Netzwerk-Ebene ebenso wie bei den Funk-Zugängen und auf der Bitübertragungsschicht. Die an 5G geknüpften Erwartungen in Bezug auf verbesserte, richtungsweisende Dienste verlangen nach Innovation auf allen Ebenen. Texas Instruments beispielsweise betreibt umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsprojekte, die sich über ein vielfältiges, innovatives Produkt-Portfolio erstrecken und die Voraussetzung für fortschrittliche 5G-Mobilfunktechniken sein werden. Ein paar Beispiele:

• Schnelle Datenerfassung:
  Die große Bandbreite und die Multiband-Eigenschaften der 5G-Technik werden eine ganze Palette ultraschneller A/D- und D/A-Umsetzer erfordern, um neben maximaler Flexibilität auch eine robuste Eingangsstufe zu realisieren, die mehrere Bänder und Standards unterstützt.
• Fortschrittliche HF-Verarbeitung mit MIMO-Nutzung:
  Die Zahl der Leistungsverstärker, Antennen, Filter und Anpassungsschaltungen kann bei 5G bis zu 64 und mehr betragen. Die Verbesserung des Wirkungsgrads und der Integration dieser Komponenten ist entscheidend für die Effizienz und Leistungsfähigkeit der gesamten Funkschaltung.
• Taktung und Timing:
  Die schnelle Datenerfassung und leistungsfähige, breitbandige Multiband-Funktransceiver verlangen nach extrem jitterarmen Taktquellen, die zusätzlich auch in der Lage sein müssen schnell umzuschalten, damit die Multiband-Anforderungen erfüllt werden können.
• Millimeterwellen-Technik:
  Hochintegrierte MIMO-Funktransceiver mit sehr vielen Antennen für Frequenzen über 27 GHz sind entscheidend für 5G-Mobilfunksysteme.
• Power-Management:
  Ein smartes Power-Management für die Mobilfunksysteme der nächsten Generation ermöglicht die Fernüberwachung. Über die Kommunikationsschnittstellen kann eine dezentrale Stromversorgung adaptiv an wechselnde Lastzustände angepasst und rekonfiguriert werden, so dass die Stromversorgung stets optimiert betrieben wird.

Der allgegenwärtige und unterbrechungsfreie Zugang zum Internet wird weiterhin ein bedeutender Motor für wirtschaftliches Wachstum sein und nie dagewesene Chancen hervorbringen. Nicht zuletzt hat er tiefgreifende Auswirkungen auf die sozialen Interaktionen und die Globalisierung. Die im Kommen befindliche M2M-Kommunikation verspricht überdies mehr Produktivität und Effizienz in vielen Marktsegmenten.

 

Literatur

[1]Ericsson mobility report, November 2013.

[2]Who will satisfy the desire to consume? Bell Labs Consulting, April 2016.

 

Dr. Ahmad Bahai

ist Cheftechnologe im Vorstand von Texas Instruments sowie Direktor von TI Corporate Research, Kilby Labs, beratender Professor an der Stanford University und IEEE Fellow. Er leitete zuvor als CTO bei National Semiconductor die Forschungslabors. Bis 1997 war Dr. Bahai bei den Bell Laboratories als technischer Leiter der Forschungsgruppe für Kommunikationstechnik und Signalverarbeitung zuständig und war Professor auf Zeit an der University of California, Berkeley. Später gründete er die Firma Algorex, ein IC-Entwicklungsunternehmen spezialisiert auf Kommunikationstechnik und Akustik, das von National Semiconductor gekauft wurde. Dr. Bahai ist Miterfinder der Multiträger-Modulation mit Frequenzspreizung, die in vielen modernen Kommunikationssystemen, wie 4G-Mobilfunk und Power-Line verwendet wird. Er verfasste 1999 das erste Lehrbuch zum Orthogonalen Frequenzmultiplexverfahren (OFDM), arbeitete fünf Jahre als Redakteur für IEEE-Zeitschriften und engagierte sich bis 2011 im technischen Lenkungsausschuss der International Solid-State Circuits Conference (ISSCC). Dr. Bahai hat mehr als 80 IEEE-/IEE-Publikationen veröffentlicht und hält 38 Patente. Seinem Elektrotechnikstudium (Master of Science) am Imperial College, University of London, folgte die Promotion (Ph.D.), ebenfalls in Elektrotechnik, durch die University of California in Berkeley.

 

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1. 5G – noch mehr Menschen und Dinge vernetzen
2. Die vier wichtigsten Eigenschaften der Mobilfunknetze der nächsten Generation (5G)
3. Diese Innovationen ebnen den Weg zu 5G

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