Das 5G-Netz: Basis der digitalen Zukunft

Mit der stetig voranschreitenden Digitalisierung gewinnt das 5G-Netz immer mehr an Bedeutung. Ohne den Ausbau des 5G-Netzes sind Anwendungen wie das Internet der Dinge (IoT) in Bereichen wie Home- und Office-Automatisierung, Smart Meter und Smart Grid, Gesundheitswesen und eHealth, Tracking-Systeme, intelligente Verkehrssysteme, autonomes Fahren und Industrie 4.0 nicht realisierbar.

Der Mobilfunkstandard 5G steht für höhere Datenkapazität, schnellere Datenübertragung und geringste Reaktionszeiten. Aktuell nutzen wir für Smartphones und andere elektronische Geräte das Frequenzband zwischen 3 kHz und 3 GHz. Durch die stark angestiegene Zahl mobiler Geräte wird die Datenübertragung langsamer und störanfälliger. Daher muss die Bandbreite erweitert werden, sodass 5G Frequenzen bis zu 300 GHz nutzt. Im Bereich von 30 bis 300 GHz spricht man von Millimeterwellen. Der Vorteil dieser großen Bandbreite ist, dass mehr Geräte gleichzeitig angeschlossen werden können, was die Realisierung des IoT und intelligenter Städte erleichtert. Der Nachteil ist, dass Millimeterwellen keine Hauswände und Bäume durchdringen können und auch Regen die Übertragung stören kann.

Um Funklöcher im Millimeterwellenbereich zu vermeiden, benötigt man viele kleine Sendestationen (Smart Cell Network). Diese kleinen Sendestationen haben den Vorteil, dass sich 5G-Geräte immer in der Nähe einer Sendestation befinden und somit eine geringere Sendeleistung benötigen. Der Ausbau des 5G-Netzes ist daher unerlässlich, um eine gute Netzabdeckung zu gewährleisten.

Das Übertragungssystem mit MIMO-Technologie (Multiple Input Multiple Output) überträgt den Datenstrom über mehrere Sende- und Empfangsantennen. Dies führt zu einem stärkeren Empfangssignal, vergrößerter Reichweite und verbessertem Datendurchsatz. Im Vergleich zu LTE, das maximal acht Antennen verwendet, kommen bei 5G mehrere hundert Antennen an einer Sende- bzw. Empfangsstation zum Einsatz.

Um die Mehrantennentechnik – Massive MIMO – zu nutzen, wird das sogenannte Beamforming (siehe Abb. 1) eingesetzt. Normale Antennen strahlen Signale gleichförmig in alle Richtungen ab, was zu Störungen führen kann. Beim Beamforming wird die Übertragungsrichtung gezielt verändert, sodass ein perfekt abgestimmtes Signal zum gewünschten Ort gesendet wird. Dadurch können mehr Geräte gleichzeitig im Netz sein, ohne dass die Übertragungsgeschwindigkeit stark verringert wird.

Da die Übertragungsfrequenz von 5G höher als die von 4G ist, sind die Signale anfälliger für Interferenzen oder Abschirmungen. Telekommunikationsunternehmen benötigen daher mehr kleine Basisstationen, um die Bedürfnisse der Benutzer zu erfüllen (siehe Abb. 2). Diese Basisstationen müssen in der Lage sein, in rauen Umgebungen zu arbeiten und eine zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten.

Kleine Basisstationen mit ihren intelligenten Antennen benötigen Netzteile, die in einer Außenumgebung installiert werden. Das Produktangebot von FORTEC Power umfasst die HEP-Serie von Mean Well. Die HEP-Serie ist eine robuste Stromversorgungslösung für raue Umgebungen, ausgestattet mit IP67-Schutz, 10G-Vibrationsfestigkeit und einem lüfterlosen Aluminiumgehäuse. Diese eignen sich ideal für den Einsatz im Außenbereich von einer Leistung von 150 bis 2300 W.

Bei leistungshungrigen Anwendungen über 2000 W bietet FORTEC Power die HEP-2300-Serie von Mean Well für die Spannungsversorgung an. 

Die HEP-2300-Serie bietet vier Ausgangsspannungen (55 V, 115 V, 230 V, 380 V). Die Ausgangsspannung kann über verschiedene Methoden eingestellt werden, einschließlich digitaler Kommunikation wie CAN-Bus und Modbus. Die Serie bietet zudem drei Verkabelungsmethoden und verschiedene Montagemöglichkeiten, ideal für 4G- und 5G-Telekommunikationsgeräte.

Sie haben eine Herausforderung bei der Stromversorgung für ein 5G-Netz?

 Kontaktieren Sie uns, und wir finden gemeinsam die beste Lösung für Ihre Anwendung.