In 5G-Mobilfunknetzen (Fünfte Generation) ist eMBB (Enhanced Mobile Broadband) ein Nutzungsszenario, das speziell darauf ausgelegt ist, deutlich höhere Datenraten im Vergleich zu Mobilfunknetzen früherer Generationen zu liefern. eMBB strebt eine Spitzendatenrate an, die über dem liegt, was mit 4G (LTE) erreichbar war, und zielt darauf ab, Benutzern ein verbessertes und reaktionsschnelleres mobiles Breitbanderlebnis zu bieten. Mehrere Schlüsselfaktoren tragen zu den erhöhten Datenraten im eMBB-Szenario von 5G bei.
Schlüsselfaktoren, die die eMBB-Datenraten in 5G beeinflussen:
- Große Auswahl an Frequenzbändern:
- eMBB nutzt ein breites Spektrum an Frequenzbändern, darunter niedrige, mittlere und hohe Frequenzen. Verschiedene Frequenzbänder bieten einzigartige Eigenschaften – niedrige Bänder bieten eine breite Abdeckung, mittlere Bänder bieten ein Gleichgewicht zwischen Abdeckung und Kapazität und hohe Bänder (Millimeterwelle oder mmWelle) bieten hohe Kapazität, aber kürzere Reichweite. Die Nutzung mehrerer Frequenzbänder ermöglicht eine flexiblere Ressourcenzuteilung und ermöglicht so höhere Datenraten.
- Hohe Spektrumeffizienz:
- 5G eMBB beinhaltet fortschrittliche Technologien zur Verbesserung der Spektrumeffizienz. Techniken wie fortschrittliche Modulationsschemata und effiziente Codierungsmethoden maximieren die Datenmenge, die über ein bestimmtes Frequenzspektrum übertragen werden kann. Dies führt zu höheren Datenraten und einem höheren Durchsatz und trägt so zu einer effizienteren Nutzung der verfügbaren Spektrumsressourcen bei.
- Massive MIMO (Multiple-Input Multiple-Output):
- Massive MIMO ist eine Schlüsseltechnologie im eMBB, bei der eine große Anzahl von Antennen an der Basisstation verwendet wird. Dies ermöglicht die gleichzeitige Kommunikation mit mehreren User Equipment (UE)-Geräten. Massive MIMO verbessert das räumliche Multiplexing, wodurch mehr Daten gleichzeitig übertragen werden können, was zu höheren Datenraten führt.
- Beamforming-Technologie:
- Beamforming ist eine weitere Technologie, die im eMBB zur Verbesserung der Datenraten eingesetzt wird. Dabei geht es darum, Funksignale in bestimmte Richtungen zu fokussieren, was eine präzisere Kommunikation mit UEs ermöglicht. Beamforming verbessert die Signalqualität und -abdeckung und trägt zu höheren Datenraten bei, insbesondere in Szenarien mit anspruchsvollen Funkumgebungen.
- Erweiterte Modulationsschemata:
- eMBB verwendet fortschrittliche Modulationsschemata, wie z. B. Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM) höherer Ordnung. Diese Schemata ermöglichen die Übertragung von mehr Bits pro Symbol, wodurch die Gesamtdatenrate erhöht wird. Der Einsatz fortschrittlicher Modulation ist besonders effektiv unter Bedingungen, bei denen das Signal-Rausch-Verhältnis günstig ist.
- Carrier-Aggregation:
- Carrier Aggregation ist eine Technik in 5G, die es UEs ermöglicht, mehrere Frequenzbänder gleichzeitig zu nutzen. Dadurch werden die Datenraten erhöht, indem die Kapazität mehrerer Träger gebündelt wird und so eine größere Bandbreite für die Datenübertragung bereitgestellt wird. Die Carrier-Aggregation ist eine Schlüsselfunktion, die höhere Datenraten im eMBB unterstützt.
- Netzwerkverdichtung mit kleinen Zellen:
- eMBB profitiert von der Netzwerkverdichtung, bei der kleine Zellen als Ergänzung zu herkömmlichen Makrozellen eingesetzt werden. Kleine Zellen werden in Gebieten mit hoher Nutzerdichte eingesetzt, um die Abdeckung und Kapazität zu verbessern. Diese Verdichtung erhöht die Datenraten, insbesondere in städtischen Umgebungen mit hoher Nutzerkonzentration.
- Dynamisches Spektrum-Sharing:
- Dynamic Spectrum Sharing (DSS) ermöglicht es Betreibern, Frequenzressourcen je nach Bedarf dynamisch zwischen 4G- und 5G-Diensten zuzuweisen. Diese Flexibilität ermöglicht eine effiziente Nutzung des Spektrums und trägt durch die Anpassung an unterschiedliche Netzwerkbedingungen und Benutzeranforderungen zu höheren Datenraten im eMBB bei.
- Mehrere Eingabeströme für Benutzer:
- eMBB unterstützt die Übertragung mehrerer Eingabeströme an einzelne Benutzer. Dabei werden mehrere Datenströme über unterschiedliche räumliche Pfade an ein einzelnes UE gesendet, wodurch die vom Benutzer erlebte Gesamtdatenrate erhöht wird.
- Globale Standardisierung:
- eMBB profitiert von globalen Standardisierungsbemühungen und gewährleistet Konsistenz und Interoperabilität über verschiedene Netzwerke und Geräte hinweg. Die Standardisierung fördert ein globales Ökosystem, das es Benutzern ermöglicht, nahtlos verbesserte Datenraten zu nutzen, unabhängig von ihrem Standort oder Dienstanbieter.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eMBB in 5G höhere Datenraten durch eine Kombination von Technologien erreicht, einschließlich der Verwendung verschiedener Frequenzbänder, Massive MIMO, Beamforming, fortschrittlicher Modulationsschemata, Trägeraggregation, Netzwerkverdichtung, dynamischer Spektrumsfreigabe und Unterstützung mehrerer Eingabeströme. Diese Fortschritte tragen gemeinsam zu einem effizienteren und robusteren mobilen Breitbanderlebnis bei und erfüllen die wachsende Nachfrage nach höheren Datenraten in der sich entwickelnden Landschaft der 5G-Netzwerke.