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5G für alle und überall: Qualcomm X60 Modem-RF-System bringt essentielle Verbesserungen für die nächste 5G-Generation

Mit dem Qualcomm X60-Modem steht die dritte 5G-Mobilfunkgeneration vor der Tür.
Mit dem Qualcomm X60-Modem steht die dritte 5G-Mobilfunkgeneration vor der Tür.
Schneller, globaler und für jeden von uns. Der 5G-Mobilfunkstandard entwickelt sich rasant, immer mehr Menschen und die Industrie 4.0 profitieren von den latenz-reduzierten und potentiell schnelleren Verbindungen. Die dritte Generation an 5G-Modems und Chipsätzen steht mit Qualcomms frisch angekündigtem X60-System Gewehr bei Fuß und bringt zentrale Verbesserungen, die 5G wohl spätestens 2021 zum Durchbruch verhelfen werden.
Alexander Fagot,

2020 wird ein wichtiges Jahr für 5G. Immer mehr Smartphones liefern den potentiell schnelleren und vor allem in der Latenz reduzierten Mobilfunkstandard gleich von Haus aus mit. Die Samsung Galaxy S20-Serie bietet zwar noch einige Modelle ohne 5G, wer allerdings auf das Flaggschiff Galaxy S20 Ultra setzt, der hat gar keine Wahl mehr: 5G ist mit dabei. Das gilt mit hoher Wahrscheinlichkeit auch für die kommende iPhone 12-Generation im September, gerade erst wurde bekannt, dass auch hier Qualcomm 5G-Modems mit an Bord sein werden. Auch im Midrange-Bereich verbreitet sich 5G rasant, dank Snapdragon 765-Mobilplattform werden in diesem Jahr immer mehr 5G-fähige Handys in den Markt gedrückt, parallel dazu arbeiten die Provider am Ausbau ihrer Netze.

Anfang 2020 sind bereits einige Flecken auf der Erde mit 5G-Netzen abgedeckt.
Anfang 2020 sind bereits einige Flecken auf der Erde mit 5G-Netzen abgedeckt.
Bis 2025 werden bereits 2,8 Milliarden 5G-Verbindungen weltweit erwartet.
Bis 2025 werden bereits 2,8 Milliarden 5G-Verbindungen weltweit erwartet.

2021 geht es mit 5G in die Breite

45 Provider sind aktuell schon mit 5G-Netzen online, die meisten davon im Sub-6-Bereich (unter 6 Ghz), einige wenige, wie etwa in den USA aber auch bereits im sogenannten High-Band zwischen 24 und 40 Ghz, dem Millimeter-Wellen-Bereich meistens mmWave genannt. Letzterer erlaubt die so oft beworbenen hohen Geschwindigkeiten, ist aber in der Ausbreitung stark lokal begrenzt. Das Mid-Band unter 6 Ghz ist von der Up- und Downloadgeschwindigkeit nur wenig schneller als gutes LTE, deckt aber große Bereiche ab, was es etwa T-Mobile in den USA erlaubt, mit fast flächendeckender Versorgung zu werben. 

In Zukunft: Sub-6 und mmWave gemeinsam

Wer sich aktuell ein 5G-Handy kauft, muss sich noch mit diesen Begriffen und technischen Details auseinandersetzen, weil nur einige wenige der aktuell verkauften 5G-fähigen Smartphones prinzipiell für beide 5G-Wellenbereiche geeignet sind. Auch hier wieder Beispiel Samsung Galaxy S20: Nur die beiden größeren Modelle Galaxy S20 Ultra und Galaxy S20+ bringen mmWave-Unterstützung mit, das kleinere Galaxy S20 in der 5G-Version unterstützt dagegen nur den Sub-6-Bereich, weil die entsprechenden Komponenten mehr Platz benötigen.

In Zukunft sollen diese Detailfragen aber weniger Relevanz haben, und hier wird Qualcomm mit der nun präsentierten dritten 5G-Modem-Generation den Grundstein legen. Nach dem ersten Qualcomm 5G-Modem X50 und dem aktuellen Modell X55 wird in diesem Jahr erstmals der 5G-Chipsatz X60 an Hersteller ausgeliefert, erste Geräte auf Basis der dritten Generation erwarten wir Anfang 2021, beispielsweise im Galaxy S21 oder Galaxy S30, je nachdem wie Samsung die Galaxy S20-Nachfolger benennen wird.

5nm-Fertigung, höhere Geschwindigkeit und globale Bänder

Das Qualcomm X60 wird das erste im 5 nm-Verfahren produzierte Modem, welches mit Downloadraten bis zu 7,5 Gbps und Uploadraten bis zu 3 Gbps einmal mehr theoretische Geschwindigkeitsrekorde verspricht. Wichtiger als diese in der Realität kaum relevanten Zahlen sind allerdings die Verbesserungen beim Stromverbrauch durch die kleinere Strukturbreite und die deutlich erweiterten Aggregationsfähigkeiten zwischen den oben erwähnten Wellenbereichen. Die dritte essentielle Neuerung ist die globale Abdeckung aller weltweit im Einsatz befindlichen 5G-Bänder für Weltreisende. Wie das Bild unten demonstriert, ist das mal wieder - wie schon bei LTE übrigens - ein Chaos biblischen Ausmaßes. Das Qualcomm X60 soll jedenfalls mehr als 10.000 Bänderkombinationen weltweit unterstützen.

Wie schon bei LTE herrscht weltweit bei 5G ein gewisses Chaos bei den Frequenzbändern.
Wie schon bei LTE herrscht weltweit bei 5G ein gewisses Chaos bei den Frequenzbändern.

Voice over NR, Aggregation: Sub-6, mmWave, TDD und FDD

In gewisser Weise ähnelt der 5G-Ausbau dem Wechsel von 3G auf 4G vor einigen Jahren. Wie damals, wird aktuell in 5G-Netzen dank EPS-Fallback (Evolved Packet System) die Sprachübertragung übers LTE-Netz geschickt, analog zu VoLTE ist aber auch hier eine einheitliche Lösung im Aufbau, die sich bei 5G Voice over NR nennt (Voice over New Radio). Das neue Qualcomm-Modem unterstützt Voice over NR bereits und ermöglicht es Netzbetreibern daher schrittweise von einer Non-Standalone (NSA) zu einer Standalone-Lösung (SA) zu wechseln. Zum Thema Aggregation sei übrigens noch erwähnt, dass im X60-Modem nicht nur Datenströme zwischen Sub-6-Bändern und mmWave aggegriert werden können sondern auch zwischen dem FDD und dem TDD-Spektrum, womit sich die einzelnen Datenströme in der Summe jeweils addieren. 

Neues QTM535 Antennenmodul und ultraSAW-Filter

Qualcomm wird Herstellern nicht nur das X60-Modem alleine sondern eine Gesamtlösung anbieten, die unter anderem auch aus Antennenmodulen sowie RF Transceivern  besteht, weswegen das Ganze nicht mehr schlicht Modem sondern 5G Modem-RF-System genannt wird. Auch hier gibt es Neuigkeiten etwa in Form des QTM535 Antennenmoduls, welches nun den erwähnten globalen Bandsupport mitbringt und deutlich kompakter als der Vorgänger QTM525 sein soll. Durchaus wahrscheinlich also, dass 2021 auch kleinere und dünnere Smartphones mmWave-Unterstützung bieten werden. 

Als letzte Qualcomm-Neuerung des Tages sei noch die ultraSAW-Filter-Technologie erwähnt, eine maßgeblich vom deutschen Qualcomm-Team in München mitentwickelte Verbesserung gegenüber bestehenden BAW-Filtern. Diese isolieren die RF-Signale aus den unterschiedlichen Frequenzbändern und ermöglichen dem Endgerät deren Verarbeitung. Hier hat Qualcomm eigenen Angaben zufolge dramatische Verbesserungen beim Qualitätsniveau und der Effizienz erreicht, auch über weite Temperaturbereiche hinweg. Unten noch ein Überblick über die Verbesserungen im Vergleich zu Qualcomms bekannten X50 und X55-Modems.

Quelle(n)

Qualcomm

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Autor: Alexander Fagot, 18.02.2020 (Update: 18.02.2020)
Alexander Fagot
Alexander Fagot - Managing Editor News
Als Tech- und Gadget-begeisterter Allrounder mit Desktop-Selbstbau- und Overclocking-Vergangenheit, arbeitete ich als Filmvorführer noch mit dem guten alten 35 mm Film, bin dann zusehends auch professionell in die Computerwelt geschlittert und schuftete einige Jahre als Windows-Admin und Projektmanager. Nach längeren Reisen schreibe ich nun von allen Ecken dieser Welt aus als News-Redakteur für Notebookcheck und konzentriere mich im Moment tendenziell auf den Bereich Mobile.