Was ist mmWave/Beamforming?

Millimeterwelle (mmWave) Beamforming kombiniert Hochfrequenz-Radiowellen (24-100 GHz) mit fortschrittlichen Antennenarrays, die Signale in bestimmte Richtungen fokussieren. Diese Technologie erzeugt schmale, konzentrierte Strahlen von Radioenergie, anstatt Signale omnidirektional zu senden. Das Ergebnis sind dramatisch erhöhte Datenraten und Netzkapazität für drahtlose Kommunikation der nächsten Generation.

Wie es funktioniert

mmWave/Beamforming verwendet massive MIMO (Multiple Input, Multiple Output)-Antennenarrays mit Dutzenden oder Hunderten einzelner Antennenelemente. Diese Arrays steuern Funkstrahlen elektronisch, indem sie die Phase und Amplitude der Signale über mehrere Antennen anpassen, wodurch konstruktive Interferenz in gewünschte Richtungen entsteht. Das System verfolgt kontinuierlich Benutzergeräte und passt die Strahlrichtung dynamisch an, um optimale Signalstärke aufrechtzuerhalten. Fortschrittliche Algorithmen koordinieren mehrere Strahlen gleichzeitig, sodass Netzwerke viele Benutzer mit minimalen Interferenzen bedienen können.

Rolle in 6G/7G-Netzen

In 6G- und 7G-Netzen wird mmWave/Beamforming Geschwindigkeiten von Terabit pro Sekunde ermöglichen und bandbreitenintensive Anwendungen wie holografische Kommunikation und Echtzeit-KI-Verarbeitung unterstützen. Die Technologie adressiert die Spektrumsknappheit, indem sie zuvor unbrauchbare Hochfrequenzbänder nutzt, die riesige Mengen verfügbarer Bandbreite bieten. Die verbesserte Präzision des Beamformings wird auch die Energieeffizienz erhöhen, indem die Leistung nur dort gerichtet wird, wo sie benötigt wird. Diese Fähigkeiten sind unerlässlich, um dichte städtische Bereitstellungen und aufkommende Anwendungsfälle mit extrem niedriger Latenz zu unterstützen.

Aktueller Stand

mmWave/Beamforming ist bereits in 5G-Netzen im Einsatz, stößt jedoch aufgrund der Hochfrequenz-Signaleigenschaften an Grenzen bei der Abdeckungsreichweite und Gebäudedurchdringung. Die aktuelle Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung ausgefeilterer Beam-Management-Algorithmen, hybrider Beamforming-Architekturen und intelligenter reflektierender Oberflächen zur Erweiterung der Abdeckung. Große Telekommunikationsausrüster investieren stark in Beamforming-Lösungen der nächsten Generation für den 6G-Einsatz.