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Die 5G-Revolution

5G leitet eine neue Ära in der Mobilfunktechnik ein. Neben einigen bahnbrechenden Mobilkommunikationsfunktionen wird 5G auf einem breiten Funkfrequenzspektrum Gigabit-Internetkommunikation mit niedriger Latenz bereitstellen. Ein Beispiel für die vielen neuen Funktionen ist 5G Fixed Wireless Access (FWA), eine Technologie, die herkömmliche Glasfaser- und Kabelinstallationen in Unternehmen und Haushalten schon bald ersetzen könnte.

5G gilt als das Rückgrat für Verkehrsvernetzung (V2X), Augmented Reality- und Virtual Reality-Anwendungen sowie neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Robotik und bereitet den Weg für neue Dienste und Funktionen, von denen Industrie, Handel und Verbraucher nach der Implementierung profitieren werden. Viele Länder möchten die zu erwartenden Vorteile der neuen 5G-Technologie nutzen und richten 5G-Testsysteme und -Infrastrukturen ein. Infolgedessen tauchen im zugewiesenen 5G-Frequenzspektrum täglich Signale neuer Anlagen auf.

5G – von der Idee zur Bereitstellung

Der derzeitige Stand der 5G-Technologie war nur mit erheblichen Anstrengungen der gesamten Telekommunikationsbranche zu erreichen. Eines der Unternehmen, die von Anfang an im Mittelpunkt von 5G standen, an der Definition der 5G-Standards beteiligt waren und vom Netzbetreiber bis zum Smartphone-Anbieter und vom Hersteller von Basisstationen bis zum Chipsatz-Designer mit Partnern im gesamten 5G-Ökosystem zusammengearbeitet haben, ist Qorvo. Das Unternehmen hat bislang an nahezu allen 5G-Infrastrukturversuchen mitgewirkt und der Branche eine Reihe von Neuentwicklungen beschert, darunter neben Sub-6-GHz HF LNA- und PA-Frontend-Modulen das erste vollintegrierte 5G (Millimeterwelle oder mmWave) HF Frontend-Modul. Auf dem Weg vom Feldtest zur betriebsbereiten Infrastruktur ist die Branche auf Partner wie Qorvo angewiesen, die dabei helfen, die Bereitstellungsfristen einzuhalten. Wie sich gezeigt hat, war Qorvo problemlos in der Lage, die 5G-Bereitstellung zwischen Januar 2018 und Februar 2019 mit der Lieferung von mehr als 100 Millionen 5G Wireless-Infrastrukturkomponenten an seine Kunden zu unterstützen.

Zutaten für eine erfolgreiche 5G-Infrastrukturbereitstellung

5G liegen einige entscheidende Technologiekonzepte und Innovationen zugrunde. Strahlführung und Strahlformung sind nur zwei der Konzepte, ohne die aktive Antennensysteme nicht möglich wären. Was die Implementierung besonders kompliziert macht, ist die Tatsache, dass 5G zwei Bereiche des HF-Spektrums – Sub-6-GHz (3,3 bis 5 GHz) und mmWave (24 bis 43 GHz) – nutzt, um eine hohe Datenbandbreite mit optimaler HF-Reichweite und geringer Latenz zu gewährleisten. Da diese beiden Bereiche des HF-Spektrums unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, müssen im Hinblick auf die operative Bereitstellung ohne Zutun der 5G-Nutzer Entscheidungen getroffen werden. Dabei sorgt die intelligente Netzwerkstruktur dafür, dass der Benutzer von den für die jeweilige Anwendung relevanten Vorteilen der 5G-Technologie profitiert. mmWave ermöglicht beispielsweise mit einer erweiterten Bandbreite von bis zu 43 GHz Datenübertragungen mit Gigabit-Geschwindigkeit, ist aber anfällig für Streckendämpfungsverluste durch Anlagen und Gebäude. Sub-6-GHz hingegen bietet zwar nur ein Viertel der mmWave-Bandbreite, dafür treten aber weniger Streckendämpfungsverluste auf. Die Antennensysteme sind ebenfalls sehr komplex und bestehen aus Arrays von 16, 32 oder 64 massiven MIMO-Antennen mit jeweils mehreren Ein- und Ausgängen, die eine höhere Bandbreite sowie Strahlformung und Strahlführung ermöglichen. Hinzu kommen Doherty-Amplifier, rauscharme Verstärker, Switches, HF-Leistungstransistoren und viele weitere Komponenten der HF-Installation. 

Qorvo und 5G

Ganz gleich, welche HF-Komponenten Sie für Ihre 5G-Infrastruktur benötigen, Qorvo bietet praxiserprobte Lösungen für jeden Bedarf. Vom HF-IC und Transistor über HF-Frontend-, Empfangs- und Sendemodule bis zum rauscharmen Verstärker umfasst das Portfolio alles, was Sie für die Entwicklung und den Bau Ihrer 5G-Infrastruktur benötigen. Hierzu gehört beispielsweise der Qorvo QPA2628, ein rauscharmer mmWave-Amplifier-Chip mit bis zu 25 dB Verstärkung und einem Rauschfaktor von lediglich 1,3 dB. Ein weiteres Beispiel ist das Qorvo QPB9329, ein hochintegriertes Frontend-Modul für TDD-Basisstationen, das im Bereich von 3,8 bis 5 GHz eingesetzt werden kann.

Der 5G-Rollout

Derzeit werden von allen großen US-Mobilnetzbetreibern feste und mobile 5G-Netzwerke getestet oder eingerichtet. T-Mobile und einige andere haben bereits für die zweite Jahreshälfte 2019 die Einführung eines kommerziellen 5G-Dienstes angekündigt und wollen bis 2024 eine flächendeckende Versorgung gewährleisten. Sprint betreibt schon in mehreren Städten mobile 5G-Dienste, darunter in Dallas-Fort Worth, Atlanta und Kansas City. Verizon hat ebenfalls begonnen, in einzelnen Gebieten stationäre und mobile 5G-Dienste anzubieten. Die Höhe der Investitionen in 5G-Netzwerkinfrastruktur ist beeindruckend. Allein T-Mobile wird in den nächsten drei Jahren nach eigenen Aussagen 40 Milliarden US-Dollar für den Ausbau seiner nationalen 5G-Infrastruktur bereitstellen.

Machen auch Sie Qorvo zu Ihrem bevorzugten Lieferanten der Halbleiter, ICs und Module für den Aufbau Ihrer 5G-Infrastruktur. Unser E-Book „Harnessing the Power of 5G“ bietet einen umfassenden Einblick in die Architektur einer 5G-Bereitstellungsinfrastruktur. Eine Übersicht der 5G-Produkte von Qorvo finden Sie hier.