de.wedoany.com-Bericht: Kürzlich gaben der südafrikanische Mobilfunkbetreiber rain und das chinesische Unternehmen Huawei bekannt, dass sie den Ausbau des 5G-Netzes mit Massive MIMO im Frequenzbereich unter 1 GHz in Südafrika fortsetzen werden. Die Bauplanung umfasst Tausende von kommerziellen Standorten. Derzeit haben beide Seiten in mehreren großen Städten Südafrikas die großflächige Installation und kommerzielle Inbetriebnahme von Massive-MIMO-Geräten im Niedrigfrequenzbereich abgeschlossen. In der Folge sollen die entsprechenden Standorte auf weitere Gebiete ausgedehnt werden, um die 5G-Abdeckungstiefe, die Netzwerkkapazität und die Indoor-Signalfähigkeit zu erhöhen. Das Projekt wird als das weltweit erste 5G-Netz mit Massive MIMO unter 1 GHz im Umfang von Tausenden von Standorten bezeichnet, wobei diese Aussage „weltweit erstes“ derzeit der Unternehmenskommunikation entspricht.
Diese Netzausbauphase nutzt das Niederfrequenzspektrum unter 1 GHz. Niederfrequente Funksignale haben eine größere Reichweite und durchdringen Gebäudewände und komplexes Gelände in der Regel besser als mittlere und hohe Frequenzbänder, weshalb sie sich besser für eine großflächige Grundabdeckung und Innenraumkommunikation eignen. Herkömmliche Niederfrequenz-Basisstationen verwenden jedoch meist Konfigurationen mit wenigen Sende- und Empfangskanälen wie 4T4R, was die Kapazität pro Standort und die Spektrumseffizienz begrenzt. In Gebieten mit vielen Nutzern oder konzentriertem Datenverkehr kann es zu einer großen Abdeckung, aber unzureichender Netzwerkkapazität kommen. rain und Huawei führen Massive MIMO nun in das Niederfrequenz-FDD-Netz ein, um die Vorteile der Niederfrequenzabdeckung zu bewahren und gleichzeitig durch die Erhöhung der Anzahl der Antennen-Sende- und Empfangskanäle und der Fähigkeit zur parallelen Übertragung mehrerer Nutzer die Tragfähigkeit pro Standort zu verbessern.
Laut den Ergebnissen des laufenden Netzes hat sich die Uplink-Abdeckung an den bereits installierten Standorten um etwa 5 dB verbessert, die Downlink-Abdeckung um etwa 3 dB, und die Netzwerkkapazität kann bis zu dreimal so hoch sein wie bei herkömmlichen 4T4R-Geräten. Für Mobilfunknetze verbessert eine bessere Uplink-Abdeckung die Stabilität beim Hochladen von Videos, Dateien und Geschäftsdaten durch die Nutzer, während eine verbesserte Downlink-Abdeckung dazu beiträgt, die Servicegrenzen der Basisstation zu erweitern und die Signale in Gebäuden zu verbessern. Mit der erhöhten Kapazität kann derselbe Standort in Spitzenzeiten mehr Nutzer und Datenverkehr bewältigen. Diese Daten stammen jedoch aus kommerziellen Netztests und Unternehmensangaben von rain und Huawei; die tatsächlichen Ergebnisse werden weiterhin von der Standortdichte, der Spektrumsbandbreite, der Gebäudeumgebung und den Endgerätefähigkeiten beeinflusst.
Der Netzausbau auf Tausende von Standorten bedeutet nicht nur den massenhaften Austausch von Antennen. Der Betreiber muss auf der Grundlage der vorhandenen Kommunikationstürme, des Platzangebots in den Technikräumen, der Stromversorgung und der Übertragungsbedingungen an den Standorten entscheiden, welche Basisstationen direkt aufgerüstet werden und in welchen Gebieten neue Standorte hinzugefügt werden. Gleichzeitig müssen die Konfiguration der Massive-MIMO-Hochfrequenzgeräte, des Antennensystems, der Basisband-Verarbeitungseinheiten und der Netzwerkmanagementparameter abgeschlossen werden. Da Niederfrequenz-Standorte eine größere Abdeckung haben, muss bei einer signifikanten Erhöhung der Funkseitenkapazität auch die Glasfaser- oder Mikrowellen-Rückverbindung zwischen der Basisstation und dem Kernnetz entsprechend erweitert werden, da sonst die neue Funkkapazität durch die Übertragungsstrecke eingeschränkt werden könnte. Wenn das Projekt auf weitere Städte und nicht zentrale Gebiete ausgeweitet wird, werden Standortauswahl, Gerätetransport, Turmtragfähigkeit und langfristige Wartung zu den Hauptaufgaben im tatsächlichen Bau werden.
Aus Netzstruktursicht entsteht bei rain ein mehrschichtiges Funksystem, das aus Niederfrequenz-Standorten mit großer Abdeckung und dem bestehenden 5G-Netz im mittleren und hohen Frequenzbereich besteht. Die Niederfrequenz-Standorte sind für eine durchgehende Abdeckung und die Verbesserung der Signale in Innenräumen und Randgebieten zuständig, während die Mittel- und Hochfrequenz-Standorte in Stadtzentren, Geschäftsvierteln und an Orten mit hohem Verkehrsaufkommen eine höhere Kapazität bieten können. Nachdem die beiden Standorttypen über ein einheitliches Kernnetz und Übertragungsnetz verbunden sind, kann der Betreiber die Netzressourcen basierend auf dem Standort des Nutzers, den Endgerätefähigkeiten und der aktuellen Last verteilen, wodurch Abdeckungslücken, die durch die alleinige Abhängigkeit von Hochfrequenz-Standorten entstehen, reduziert und gleichzeitig vermieden wird, dass das Niederfrequenz-Netz langfristig in einem Zustand geringer Kapazität verharrt.
Südafrika ist geografisch groß, und die Bevölkerungsdichte sowie die Kommunikationsinfrastruktur variieren stark zwischen den Städten. Für rain kann die Ausweitung von Massive MIMO im Niedrigfrequenzbereich auf Tausende von Standorten den 5G-Dienstbereich vergrößern, während die Abhängigkeit von dichtem Standortbau verringert wird, und die Verbindungsqualität in Wohngebieten, Bürogebäuden und anderen Innenräumen verbessern. Zu den in der nächsten Phase zu beachtenden technischen Meilensteinen gehören die genaue Anzahl und regionale Verteilung der Standorte, der Fortschritt bei der Aufrüstung bestehender Basisstationen, die Zuweisung von Niederfrequenzspektrum, der Ausbau des Rückleitungsnetzes sowie die Kapazitäts- und Energieverbrauchsleistung der neuen Standorte unter langfristigen kommerziellen Bedingungen. Derzeit haben beide Seiten weder den Zeitplan für die Fertigstellung des gesamten Netzwerks mit Tausenden von Standorten noch die Anzahl der schrittweise zu bauenden Standorte bekannt gegeben.
