„Durchbrüche“ in der Kommunikation sorgen für Aufsehen in der Mobilfunkbranche

Die Mobilfunkbranche ist zweifellos ein Ort rasanter Innovationen, insbesondere wenn es um Hardware geht. In den letzten Monaten haben eine Reihe wichtiger Akteure der Wireless-Hardware-Branche neue, wichtige Errungenschaften in der Branche angekündigt. Von winzigen HF-Modulen bis hin zu groß angelegten 6G-Tests finden Sie im Folgenden einen Überblick über einige aktuelle Möglichkeiten, mit denen Telekommunikationstreiber den Kommunikationszugang erweitern und die Latenz reduzieren.

Die erste Neuigkeit kommt von U-blox, das kürzlich die Einführung eines neuen drahtlosen Moduls angekündigt hat, das auf größenbeschränkte Anwendungen wie kleine Asset-Tracker zugeschnitten ist.

Das neue Produkt mit dem Namen U-blox LEXI-R4 ist so konzipiert, dass es alle LTE-M- und NB-IoT-Bänder unterstützt und eine HF-Ausgangsleistung von 23 dBm bietet. Zu den bemerkenswerten Funktionen des Moduls gehören die dynamische Abstimmung der Antenne, die Erkennung von Störungen, sicheres Booten und die Unterstützung von Tiefschlafmodi mit extrem geringem Stromverbrauch bis zu 3 uA bei 3,8 V. Darüber hinaus gibt U-blox an, dass die Hardware auf 2G zurückgreifen kann Netzwerk in Gebieten, in denen die herkömmliche LTE-M/NB-IoT-Abdeckung nicht optimal ist. Dies gewährleistet an den meisten Standorten eine gewisse Abdeckung.

Das Gerät wurde speziell für die Bereitstellung drahtloser Konnektivität für Anwendungen entwickelt, bei denen der Platz knapp ist. Zu diesen Anwendungen können Tracker für Haustiere und Personen, Mikromobilitätsgeräte, Gepäckanhänger, Alarmsysteme, Verkaufsautomaten und die Wiederbeschaffung gestohlener Fahrzeuge gehören. Zu diesem Zweck wird der LEXI-R4 in einem 16 mm x 16 mm x 2,0 mm großen 133-Pin-LGA-Gehäuse geliefert. Diese Größe und ein Gewicht von weniger als 1,5 g machen das Gerät 40 % kleiner als vergleichbare Angebote von u-blox.

Beim Übergang von kommerzialisierten Produkten hin zur Forschung und Entwicklung gab die NTT Corporation bekannt, dass sie das weltweit erste Beamforming im 300-GHz-Band erfolgreich demonstriert hat.

NTT hat diese Forschung ins Leben gerufen, um sich auf die ultraschnelle drahtlose Kommunikation vorzubereiten, die mit der Einführung von 6G erwartet wird. Insbesondere wird 6G das 300-GHz-Band nutzen, das Geschwindigkeitsvorteile bietet, aber erhebliche Nachteile in Bezug auf Dämpfung und Pfadverlust mit sich bringt. Die Forscher wollten eine Strahlformungslösung im 300-GHz-Band entwickeln, um die Konzentration der Funkenergie zu unterstützen und den Auswirkungen der Dämpfung entgegenzuwirken.

Zu diesem Zweck entwickelte das Team einen speziellen Indiumphosphid-IC (InP-IC), der einen Leistungsverstärker und eine Antennenschaltung integriert. Mithilfe dieser InP-ICs erstellte das Team ein Phased-Array-Sendermodul mit vier Elementen auf einer einzigen Leiterplatte. Das resultierende Modul verfügt über einen Lenkbereich von 36°, eine maximale Datenrate von 30 Gbit/s und eine Kommunikationsentfernung von 50 cm.

Mit diesem Modul demonstrierte das Team erfolgreich die Strahlformung von 300-GHz-Signalen, die ihrer Meinung nach notwendig sein wird, um das Potenzial der 6G-Wireless-Technologie auszuschöpfen.

Laut einem Ericsson Mobility Report wird 5G bis 2028 voraussichtlich fast 80 % aller FWA-Verbindungen (Fixed Wireless Access) ausmachen. Diese FWA-Punkte würden stark von der Kombination von Uplink-Einzelbenutzer-MIMO (SU-MIMO) mit der Uplink-Carrier-Aggregation-Technologie im Frequenzbereich-1-Spektrum – dem weltweit am häufigsten eingesetzten 5G-Spektrum – profitieren.

Zu diesem Zweck haben Ericcson und Mediatek kürzlich zusammengearbeitet, um einen branchenweiten Uplink-Geschwindigkeitsrekord aufzustellen. Mit dem Ziel, Ausgangsleistungsbeschränkungen zu lockern und die Platzierung zusätzlicher HF-Komponenten für FWA-Geräte zu vereinfachen, steuerte Ericsson sein Fachwissen zu seinen Uplink-SU-MIMO- und Uplink-Carrier-Aggregation-Technologien bei, während MediaTek seine MediaTek T830 CPE-Plattform bereitstellte.

Die Hardwareplattform, die aus drei Tx-Antennen und einem 2,2-GHz-Arm-Corrtex-A55-Quad-Core-Prozessor besteht, ist nominell für Upload-Geschwindigkeiten von 2,5 Gbit/s ausgelegt. Mit dieser Hardware kombinierte das Team ein 2,1-GHz-Frequenzduplex-Band (FDD) mit einem 3,5-GHz-Zeitduplex-Band (TDD). Dabei erreichte das Team einen Uplink-Durchsatz von 565 Mbit/s – nach Angaben beider Unternehmen ein neuer Branchenrekord.

Laut Ericcson und Mediatek hat der Durchbruch große Auswirkungen in einer Welt, in der das Hochladen von Daten ins Internet genauso wichtig ist wie das Herunterladen. Durch die Möglichkeit, höhere Uplink-Geschwindigkeiten zu erreichen, sollten Anwendungen wie der drahtlose Festnetzzugang enorm profitieren.