Wesentliche Vorteile von LTE 450 für die Zukunft des IoT

Obwohl LTE 450-Netzwerke in vielen Ländern schon seit vielen Jahren im Einsatz sind, ist mit dem Übergang der Branche in die Ära von LTE und 5G das Interesse an ihnen wieder gestiegen. Der Ausstieg aus 2G und die Einführung des Narrowband Internet of Things (NB-IoT) gehören ebenfalls zu den Märkten, die die Einführung von LTE 450 vorantreiben.
Der Grund dafür ist, dass die Bandbreite um 450 MHz gut für die Anforderungen von IoT-Geräten und geschäftskritischen Anwendungen geeignet ist, die von Smart Grids und Smart Metering-Diensten bis hin zu Anwendungen der öffentlichen Sicherheit reichen. Das 450-MHz-Band unterstützt CAT-M- und Narrowband Internet of Things (NB-IoT)-Technologien, und die physikalischen Eigenschaften dieses Bandes sind ideal für die Abdeckung großer Gebiete, sodass Mobilfunkbetreiber eine vollständige Abdeckung kostengünstig bereitstellen können. Schauen wir uns die Vorteile von LTE 450 und IoT genauer an.
Für eine vollständige Abdeckung müssen IoT-Geräte den Stromverbrauch reduzieren, um in Verbindung zu bleiben. Die tiefere Durchdringung durch 450-MHz-LTE bedeutet, dass Geräte problemlos eine Verbindung zum Netzwerk herstellen können, ohne ständig versuchen zu müssen, Strom zu verbrauchen.
Das Hauptunterscheidungsmerkmal des 450-MHz-Bandes ist seine größere Reichweite, die die Abdeckung deutlich erhöht. Die meisten kommerziellen LTE-Bänder liegen über 1 GHz und 5G-Netze erreichen bis zu 39 GHz. Höhere Frequenzen ermöglichen höhere Datenraten, sodass diesen Bändern mehr Spektrum zugewiesen wird. Dies geht jedoch auf Kosten einer schnellen Signaldämpfung, die ein dichtes Netzwerk von Basisstationen erfordert.
Das 450-MHz-Band liegt am anderen Ende des Spektrums. Beispielsweise benötigt ein Land von der Größe der Niederlande möglicherweise Tausende von Basisstationen, um eine vollständige geografische Abdeckung für kommerzielles LTE zu erreichen. Für den erweiterten 450-MHz-Signalbereich sind jedoch nur wenige hundert Basisstationen erforderlich, um die gleiche Abdeckung zu erreichen. Nach langer Zeit im Schatten ist das 450-MHz-Frequenzband heute das Rückgrat für die Überwachung und Verwaltung kritischer Infrastrukturen wie Transformatoren, Übertragungsknoten und Überwachungs-Smart-Meter-Gateways. 450-MHz-Netzwerke sind als private Netzwerke aufgebaut, durch Firewalls geschützt und mit der Außenwelt verbunden, was sie naturgemäß vor Cyberangriffen schützt.
Da das 450-MHz-Spektrum privaten Betreibern zugewiesen wird, wird es in erster Linie den Bedürfnissen kritischer Infrastrukturbetreiber wie Versorgungsunternehmen und Eigentümer von Verteilungsnetzen gerecht. Die Hauptanwendung wird hier die Verbindung von Netzwerkelementen mit verschiedenen Routern und Gateways sowie Smart-Meter-Gateways für wichtige Messpunkte sein.
Das 400-MHz-Band wird seit vielen Jahren in öffentlichen und privaten Netzen hauptsächlich in Europa genutzt. Beispielsweise nutzt Deutschland CDMA, während Nordeuropa, Brasilien und Indonesien LTE nutzen. Die deutschen Behörden haben dem Energiesektor kürzlich ein Spektrum von 450 MHz zur Verfügung gestellt. Der Gesetzgeber schreibt die Fernsteuerung kritischer Elemente des Stromnetzes vor. Allein in Deutschland warten Millionen Netzelemente auf den Anschluss, das 450-MHz-Spektrum ist dafür ideal. Andere Länder werden folgen und sie schneller einsetzen.
Kritische Kommunikation und kritische Infrastruktur sind ein wachsender Markt, der zunehmend Gesetzen unterliegt, da Länder daran arbeiten, ihre Umweltauswirkungen zu reduzieren, die Energieversorgung zu sichern und die Sicherheit ihrer Bürger zu schützen. Behörden müssen in der Lage sein, kritische Infrastrukturen zu verwalten, Rettungsdienste müssen ihre Aktivitäten koordinieren und Energieunternehmen müssen in der Lage sein, das Netz zu kontrollieren.
Darüber hinaus erfordert das Wachstum von Smart-City-Anwendungen robuste Netzwerke zur Unterstützung einer großen Anzahl kritischer Anwendungen. Dabei handelt es sich nicht mehr nur um eine Notfallreaktion. Kritische Kommunikationsnetze sind Infrastrukturen, die regelmäßig und kontinuierlich genutzt werden. Dies erfordert die Eigenschaften des LTE 450, wie geringer Stromverbrauch, vollständige Abdeckung und LTE-Bandbreite zur Unterstützung von Audio- und Video-Streaming.
Die Fähigkeiten des LTE 450 sind in Europa bekannt, wo die Energiewirtschaft erfolgreich einen privilegierten Zugang zum 450-MHz-Band für LTE Low Power Communications (LPWA) mithilfe von Sprache, dem LTE-Standard und LTE-M in 3GPP Release 16 und dem bereitgestellt hat Schmalband-Internet der Dinge.
Das 450-MHz-Band war im 2G- und 3G-Zeitalter ein schlafender Riese für geschäftskritische Kommunikation. Mittlerweile besteht jedoch erneutes Interesse, da die Bänder um 450 MHz LTE CAT-M und NB-IoT unterstützen und sich somit ideal für IoT-Anwendungen eignen. Im weiteren Verlauf dieser Bereitstellungen wird das LTE 450-Netzwerk mehr IoT-Anwendungen und Anwendungsfälle bedienen. Mit einer vertrauten und oft vorhandenen Infrastruktur ist es das ideale Netzwerk für die geschäftskritische Kommunikation von heute. Es passt auch gut zur Zukunft von 5G. Aus diesem Grund ist 450 MHz heute für Netzwerkimplementierungen und Betriebslösungen attraktiv.