Keysight: Mit Geduld und Tests zu 5G

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Keysight Technologies warnt vor einer übereilten Beschleunigung des 5G-Normierungsprozesses, ähnlich wie es bei 3G und 4G der Fall war.

Nach der Fülle von 5G-Produktankündigungen auf der CES, Technologie-Demonstrationen wie etwa während der Olympischen Winterspiele in Pyeongchang und der Veröffentlichung ersten 5G-Spezifikationen durch das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) warnt Keysight davor, den Normungsprozess ähnlich wie bei 3G und 4G ohne Not übermäßig zu beschleunigen. Eine Verlangsamung und Zeitverzögerung würde nach Ansicht von Keysight zu einem robusteren Standard führen – und letztendlich zu besseren, nachhaltigeren Produkten, die den Verbrauchern wirklich ein ganz neues Erlebnis bieten.

Trotz der erfolgreichen Demonstrationen von Carriern und Herstellern mobiler Geräte ist der 5G-Standardisierungsprozess noch längst nicht abgeschlossen. Die Dezember-Ankündigung von 3GPP enthielt Spezifikationen für die Verbindung zwischen Funkmast und Gerät, während Spezifikationen für Netzwerkdienste – die Technologie, die IoT, automatisiertes Fahren, Augmented Reality und weitere Anwendungen ermöglicht – noch nicht fertig gestellt sind. Die aktuellen Prognosen deuten auf einen Veröffentlichungstermin im Juni hin.

Lehren aus 3G und 4G

Mit der Warnung vor übereilten Standardisierungsprozessen erinnert Keysight an die Erfahrungen der gesamten Branche mit der Normung von 3G und 4G. Überstürzte Prozesse haben hier erhebliche Komplexität und Ineffizienzen geschaffen. 3G konzentrierte sich auf Sprache, ohne die unvermeidliche Explosion der Mobilfunkdaten zu berücksichtigen. Die ursprünglichen 3G-Standards R99 und R4 basierten auf ATM-Transport, und erst R5 wurde auf IP umgestellt. Dieser Übergang erforderte eine engere Interaktion mit höheren Ebenen, was zu Timing-Problemen führte. Gleichzeitig verursachten proprietäre Protokolle wie NBAP und RRC, die zwischen dem Endgerät und der Basisstation liegen, erhebliche Interoperabilitätsprobleme zwischen verschiedenen Netzelementen, was das Routing weiter erschwerte und enorme Ineffizienzen verursachte. „Eine Beschleunigung der Standardisierung von 5G würde ein ähnliches Maß an Komplexität schaffen, das sich lediglich auf andere Weise manifestiert“ sagt Kalyan Sundhar, Vice President for Mobility, Virtualization and Applications Products bei Keysight Technologies. „Dabei muss eine Verlangsamung des Standardprozesses die große Dynamik von 5G überhaupt nicht einschränken. Die Schaffung einer realistischen Umgebung für Tests könnte die Lücke zwischen den Standards schließen, ohne die Komplexität zu schaffen, die wir bei 3G und 4G gesehen haben.“

Die im Dezember 2017 vereinbarten Normen beinhalten die Wiederverwendung der existierenden 4G-Infrastruktur und konzentrieren sich auf Bereiche, in denen Änderungen erforderlich sind, um größere Bandbreiten und Anwendungen mit geringer Latenz zu bewältigen. Dies ermöglicht allen Marktteilnehmern einen schrittweisen Ansatz beim Einsatz von 5G und erlaubt es den Gremien, sich angemessene Zeit für die Entwicklung der restlichen Standards zu nehmen, ohne die Entwicklung von 5G zu behindern.

Erstellen einer realistischen Testumgebung

Carrier und Hersteller müssen darauf nicht warten, sondern können den Entwicklungsprozess parallel zur Standardisierung fortsetzen. Bis ein robuster Satz von Netzwerk-Service-Standards besteht, können Entwickler Tests verwenden, um die Lücke zu schließen. Das Testen kann bei der Simulation von Bedingungen sehr hilfreich sein, die heute angesichts der vorhandenen Netzwerkinfrastruktur nicht möglich sind. Doch genaue und zuverlässige Tests erfordern eine realistische Testumgebung, die zu diesem frühen Zeitpunkt nur schwer zu erreichen ist.
Insbesondere Over-the-Air-Bedingungen stellen ein großes Problem dar. Wie der Name schon sagt, haben sehr kurze Frequenzen, die 5G zu nutzen verspricht, eine Reichweite von nur wenigen Metern, was das Testen unter potentiellen realen Bedingungen erschwert. Sie sind auch extrem anfällig für Probleme mit der Sichtlinie, da Objekte, die nur wenige Zentimeter breit sind, Störungen verursachen können. 5G-Entwickler werden daher eine Testkammer mit Laborbedingungen schaffen müssen, was umfangreiches Test-Know-how erfordert. Zusätzlich zu den Laborbedingungen können Entwickler die vorhandene Infrastruktur nutzen, um Tests in der Praxis durchzuführen. Einer der Mythen von 5G ist, dass es mmWave-Bänder benötigt. Die meisten frühen Einsätze in Asien laufen jedoch auf Sub-6-GHz-Bändern, die in anderen globalen Märkten, insbesondere in den Bändern 3,5 und 4,5 sowie 4,8-5 GHz, reichlich vorhanden sind.

„Wie wir bei 3G und 4G gesehen haben, muss der Standardprozess sorgfältig und bewusst ablaufen“, sagt Kalyan Sundhar. „Aber das sollte die 5G-Entwicklung nicht stoppen. Entwickler können reale Testumgebungen sowohl im Labor als auch im Feld erstellen, um 5G-Implementierungen zu testen. Dies wird es ermöglichen, die in den letzten Monaten aufgebaute Dynamik von 5G fortzusetzen und gleichzeitig den Standardisierungsprozess ohne unnötige Hast durchlaufen zu lassen.“

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