Mobilfunknetze müssen sich immer wieder veränderten Nutzungsbedürfnissen anpassen, da sie mit knappen (Frequenzressourcen) arbeiten. Im Vordergrund steht dabei primär das ständig steigende Datenvolumen, dann aber auch die sich ändernden Qualitätsanforderungen, insbesondere in Bezug auf Signallaufzeiten und Zuverlässigkeit der Übertragung. Diese werden wesentlich in den Funkzugangsnetzen (RAN) bestimmt.
Die Anpassung der Mobilfunknetze erfolgt einerseits durch den Einsatz neuer Funkschnittstellen, neuer und leistungsfähigerer Codierungsverfahren, neuer Antennentechniken und zusätzlicher neuer Frequenzbänder in höheren Frequenzlagen. Höhere Frequenzlagen (Trägerfrequenzen) haben jedoch andere Ausbreitungscharakteristika bzgl. Reichweite, Störungsempfindlichkeit und Umgehung/Penetration von Sichtbehinderungen, wie z.B. Geländestrukturen, Bäumen oder Gebäuden.
Die neuen Technologien und die neuen Frequenzressourcen bieten erhebliche Bandbreitenverbesserungen und übertragen den Verkehr effizienter. Sie bieten durch die neuen Codierungen und Antennentechniken deutlich mehr Kapazität zur Datenübertragung, aber natürlich haben sie auch einen anderen Energiebedarf.
Die Studie beschreibt auf der Basis von Erfahrungen aus der Modellierung des Energieverbrauches in bestehenden Mobilfunknetzen die Zusammenhänge von Nutzerbedarfsveränderungen und Energieverbrauch unter Einbeziehung neuer, energieeffizienterer Technologien und neuer Frequenzen, bis hin zur Wirkung von Funkzellverdichtungen.
Im Ergebnis bleibt die Perspektive, dass der Energieverbrauch der Mobilfunknetze angesichts der stark wachsenden Nachfrage und trotz einer deutlichen Steigerung der Energieeffizienz der Netztechnologien sichtbar ansteigen wird. Dem kann weiterhin begegnet werden, indem ergänzend zu den Mobilfunknetzen insbesondere in Gebäuden das Zusammenspiel von Smartphones durch Mobile-Offloading über Wi-Fi in Glasfaserfestnetze weiter ausgebaut wird und so die Mobilfunknetze entlastet werden.
Energieeffizienz von Mobilfunknetzen – Bedeutung von Nutzungsverhalten und transferierten Datenvolumina (Nr. 545)
Bedeutung von Nutzungsverhalten und transferierten Datenvolumina
Steigerungen der Energieeffizienz im Mobilfunk können bei steigender Nachfrage das Wachstum des Energieverbrauchs in Mobilfunknetzen lediglich bremsen, jedoch nicht aufhalten. Welche Auswirkungen die steigende Nachfrage in Mobilfunknetzen auf den Energieverbrauch hat und warum das Datenvolumen nur begrenzt als Indikator für Langzeitprognosen des Energieverbrauchs von Funkzugangsnetzen geeignet ist, wird in dieser Studie gezeigt.
