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Beitrag 1 - 10 von 10
Beitrag vom 16.12.2021 - 11:59 Uhr
UserJanO
User (40 Beiträge)
Ich verstehe es nicht. Die erforderlichen Standardisierungen für 5G wurden vor Jahren getroffen und die Betriebsgenehmigungen entsprechend erteilt. Und 2 Monate vor dem go-live fällt der FAA auf, dass da etwas nicht passen könnte?
Beitrag vom 16.12.2021 - 13:27 Uhr
UserMarkus Wagner
Student Elektrotechnik
User (6 Beiträge)
Ich verstehe es nicht. Die erforderlichen Standardisierungen für 5G wurden vor Jahren getroffen und die Betriebsgenehmigungen entsprechend erteilt. Und 2 Monate vor dem go-live fällt der FAA auf, dass da etwas nicht passen könnte?

Ein paar Anmerkungen dazu: Die Standardisierung arbeitet erst mal (fast) frequenzunabhängig. Es spielt also keine Rolle, ob das Verfahren bei z.B. 800MHz oder 3,7MHz verwendet wird - im hohen zweistelligen GHz-Bereich wird es dann wieder interessant, allerdings aus anderen Gründen, die die Hardware von Basisstationen und UE (also z.b. Smartphones) betreffen.

Bei der Frequenzvergabe muss dann für alle möglichen Bänder untersucht werden, ob es zu relevanten gegenseitigen Beeinflussungen mit den Diensten der benachbarten Frequenzen kommen kann. Man muss an der Stelle wissen, dass die Frequenzbänder aus physikalischen Gründen nicht 100% scharf getrennt werden können. Wenn z.B. eine Basisstation im Bereich 3,96-3,98GHz sendet, dann ist dort die Leistung der Elektromagnetischen Wellen am höchsten, allerdings direkt daneben nicht komplett null, sondern es wird immer schwächer, je weiter man sich von diesem Frequenzband entfernt. Wie stark jetzt also die Störleistung bei 4,2GHz ist, kann man sich aus dem 5G-Standard ausrechnen. Wenn man zu dem Ergebnis kommen würde, dass bei 4,2GHz noch zu viel Leistung des 5G-Signals ankommen würde, sodass das Radioaltimeter gestört werden kann, dann muss man die Vergabe stoppen.

Was die Angelegenheit hier besonders heikel macht, ist folgendes: Wenn zwei Datendienste, z.B. 4G und 5G, nebeneinander liegen, dann ist es erstmal nicht so kritisch, weil bei Datendiensten eine relativ große Empfangsleistung notwendig ist - ansonsten ist die Datenrate so niedrig, dass es sich eh nicht lohnen würde. Bei Radar ist es allerdings anders. Mann muss nicht viele Bits/s übertragen, sondern man muss nur wissen, mit welcher Verzögerung das Signal wieder zurückkommt. Dann reicht es, wenn eine relativ geringe Störleistung auftritt, damit das Radar das Echo nicht mehr "hören" kann.

Ob es jetzt in diesem Fall der Abstand zwischen den Bändern für 5G und Radar groß genug ist, wird schon seit ein paar Jahren diskutiert und man scheint weiterhin zu unterschiedlicher Einschätzung zu kommen. Jetzt, wo die Inbetriebnahme kurz bevor steht, eskaliert der Streit eben nur.

Ich hab mal etwas gesucht und folgendes Dokument gefunden:  https://www.rtca.org/wp-content/uploads/2020/12/Slides-5G-Interference-Risk-to-Radar-Altimeters.pdf (auf Seite 15 ist eine knappe Übersicht über den zeitlichen Verlauf).

Was eventuell noch wissen sollte, was die Diskussion zusätzlich verschärft: Auch wenn man nicht verhindern kann, das ein Teil der Leistung in Nachbarbänder gelangt, hat man mit Filtern die Möglichkeit, zumindest einen Teil dieser ungewollten Leistung zu unterdrücken. Grob gesagt: Je teurer das Filter, umso weniger Leistung. In der digitalen drahtlosen Kommunikation sind die Filter schon recht aufwendig. Bei den Radioaltimetern scheint es wohl etwas schwammig zu sein, wie gut die Filter in den Flugzeugen wirklich sind. Da treffen gefühlt 2010er auf 1970er Jahre.


Nachtrag:

Die jetzt diskutierten 3,7-3,9GHz ist nur eines von mehreren Bändern, in denen 5G verwendet werden soll. Man macht das, weil man vermutet, dass die anderen (zum Teil jetzt schon) verwendeten Bänder alleine nicht ausreichen, um vor allem in Städten den anfallenden Datenverkehr bewältigen.

Zwei mögliche Lösungsansätze wären:

1) Die Sendeleistung der 5G-Basisstationen wird um Flughäfen herum deutlich reduziert => deutlich geringere Reichweite
2) Die Radioaltimeter müssen mit deutlich aufwändigern Filtern ausgestattet werden (da ist definitiv noch Luft, allerdings weiß ich nicht, ob das alleine reichen würde, dazu fehlen mir ein paar Daten.)

Also im Endeffekt geht es darum, dass die Mobilfunkleute um Ihr Geschäft im 5G-Bereich fürchten und die Luftfahrindustrie Kosten scheut - abgesehen davon, dass das in 2 Monaten definitiv nicht erreichbar ist. Allein schon die Zulassungsprozesse würden (zu recht) deutlich länger dauern.

Dieser Beitrag wurde am 16.12.2021 13:39 Uhr bearbeitet.
Beitrag vom 16.12.2021 - 13:54 Uhr
Usercontrail55
User (3371 Beiträge)
Wow, vielen Dank für die Hintergründe und die auch für Laien verständliche Beschreibung!!!
Beitrag vom 16.12.2021 - 16:21 Uhr
UserJanO
User (40 Beiträge)
Auch von mir vielen Dank für die ausführliche Darstellung und die Quellenangabe. Schön, dass im Forum nicht nur gestritten wird :)
Beitrag vom 16.12.2021 - 17:14 Uhr
Useren-zym
User (290 Beiträge)
Dann gibts am Flughafen eben kein 5G. Es wäre die einfachste Lösung.

Welche großen Vorteile diese Technik haben soll war mir aber eh noch nie ganz klar, die Nachteile werdens aber immer mehr.



Vielleicht kann man aber auch die Richtwirkung der Phased-Array 5G Masten ausnutzen und im Raum einen sicheren Bereich in dem die Emissionen unter der Filterleistung der Altimeter liegen bauen und es gibt doch schon in naher Zukunft 5G an Flughäfen ... sofern man bereit ist den finanziellen Aufwand das alles zu vermessen zu leisten. Das könnte man dann evtl. mit der Vermessung des ILS machen.

Ginge das?
Beitrag vom 16.12.2021 - 20:01 Uhr
UserMarkus Wagner
Student Elektrotechnik
User (6 Beiträge)
Eventuell noch kurz zu meinem Hintergrund. Ich bin gerade erst mit meinem Bachelor Elektrotechnik mit Spezialisierung auf Nachrichtentechnik fertiggeworden, wobei ich zwei Semester als Praktikant bei einem Funkgerätehersteller war. 5G haben wir im Studium schon recht ausführlich behandelt, aber das macht mich jetzt noch nicht zu einem 5G-Spezialisten, deshalb muss ich bei der Frage zu den phasengesteuerten Antennen passen. Da könnte man sicher noch optimieren, aber ob das reicht kann ich nicht bewerten. Eine gute Analogie zu Richtfunk kann man meist im Licht finden, also z.B. ein Suchscheinwerfern (nur dass man den Strahl dann nicht durch mechanisches Bewegen der Optik, sondern eben durch das Ansteuern der einzelnen Antennen im Antennenarray erreicht. Allerdings hat diese Analogie die Schwäche, das sich die elektromagnetischen Wellen frequenzabhängig sehr unterschiedlich verhalten. Während z.B. ein Spiegel ganz gut das sichtbare Licht reflektiert, können z.B. Metalle bei niedrigeren Frequenzen gut reflektieren. D.h. selbst wenn man den Beam auf z.B. ein Smartphone auf dem Vorfeld ausrichtet, kann es sein, dass ein Teil des Strahls z.B. an einem Fahrzug ungünstig reflektiert wird und dann doch wieder stört. Da fehlt mir jetzt die Erfahrung, um zu sagen, wie schlimm das ist. Aber sicher ein denkbarer Ansatz. Das wird auf alle Fälle noch ein Tauziehen zwischen den beiden Konfliktgruppen, wer wie viel Aufwand leisten muss ;).

Aber selbst, wenn man jetzt das 3,7-3,9GHz Band nicht für 5G freigeben sollte, heißt das ja nicht, dass es kein 5G am Flughafen geben wird, es steht halt nur etwas weniger Bandbreite zur Verfügung. Neben dem noch nicht aktiven hier relevanten Band, gibt es auch Bänder, bei denen der Frequenzabstand zum Radioaltimeterbereich so groß ist, dass keine relevante Störung mehr Auftritt. Z.B. bei 2,1GHz oder auch bei deutlich höheren Frequenzen wie 28GHz.

Etwas off topic, aber muss ich kurz loswerden: 5G ist schon eine deutliche Verbesserung zu 4G, allerdings in vielen Bereichen auch ähnlich. Salopp formuliert hat man den 4G-Standard einmal ordentlich aufgeräumt und viele Detailverbesserungen eingebaut. Eine bekannte Verbesserung wurde schon angesprochen: Das Beamforming. Das hat dann den Vorteil, dass von einer Basisstation mehrere Geräte gleichzeitig auf derselben Frequenz bedient werden können, wenn sie in unterschiedlichen Richtungen liegen. Ansonsten betreffen viele Verbesserungen das Core-Netzwerk (also sozusagen die Anbindung der Basisstationen untereinander und ins Internet), vor allem mit einem Fokus auf IoT-Geräte. Das ist dann eher für Fertigungen, Lager, etc. interessant und weniger für uns Smartphonenutzer.

Freut mich, dass mein erster Beitrag verständlich war. Ich bin immer dankbar, wenn man von z.B. Piloten, Fluggerätemechanikern oder anderen Fachleuten Ergänzungen hier oder auch unter einschlägigen Youtubevideos, ... lesen kann und beteilige mich dann gerne im Gegenzug bei Funkthemen, wo ich mich dann doch zumindest begrenzt auskenne.
Beitrag vom 17.12.2021 - 06:24 Uhr
UserEricM
User (3962 Beiträge)
Hallo Markus, danke für 2 sehr interessante Beiträge.

Das wird auf alle Fälle noch ein Tauziehen zwischen den beiden Konfliktgruppen, wer wie viel Aufwand leisten muss ;).

Ich denke genau das ist der Knackpunkt - seit 5G in der Mache ist hätten beide Seiten durch technische Maßnahemn sicherstellen können, dass die möglichen Überlappungen der Bänder nicht zu Problemen führt.
Getan hat offenbar keine der beiden Seiten etwas, weil, hätte ja Geld gekostet.

Was mich hier etwas wundert - warum ist ausgerechnet die FAA hier derartig aktiv?
5G und Flugverkehr sind ja 2 eher globale Phänomene...

Hier in Deutschland liegen mittlerweile alle Flughäfen bis auf München im Bereich von 5G Mobilfunknetzen, ohne dass das Airlines, das LBA oder dei DFS damit ein Problem hätten.
 https://www.breitband-monitor.de/mobilfunkmonitoring/karte

Wobei da nicht daraus hervorgeht in welchen Frequenzen die wo arbeiten...
/Edit:Anrede

Dieser Beitrag wurde am 19.12.2021 19:45 Uhr bearbeitet.
Beitrag vom 17.12.2021 - 11:20 Uhr
Useren-zym
User (290 Beiträge)
Hallo Wagnmark, danke für 2 sehr interessante Beiträge.

Das wird auf alle Fälle noch ein Tauziehen zwischen den beiden Konfliktgruppen, wer wie viel Aufwand leisten muss ;).

Ich denke genau das ist der Knackpunkt - seit 5G in der Mache ist hätten beide Seiten durch technische Maßnahemn sicherstellen können, dass die möglichen Überlappungen der Bänder nicht zu Problemen führt.
Getan hat offenbar keine der beiden Seiten etwas, weil, hätte ja Geld gekostet.

Was mich hier etwas wundert - warum ist ausgerechnet die FAA hier derartig aktiv?
5G und Flugverkehr sind ja 2 eher globale Phänomene...

Hier in Deutschland liegen mittlerweile alle Flughäfen bis auf München im Bereich von 5G Mobilfunknetzen, ohne dass das Airlines, das LBA oder dei DFS damit ein Problem hätten.
 https://www.breitband-monitor.de/mobilfunkmonitoring/karte

Wobei da nicht daraus hervorgeht in welchen Frequenzen die wo arbeiten...

Hallo Eric, hättest du dir sein PDF angeschaut wüsstest dus.

Europa: 3.4 - 3.8 GHz

USA: 3.7 - 3.98 GHz

Altimeter: 4.2 - 4.4 GHz
Beitrag vom 19.12.2021 - 19:27 Uhr
Userthebaze
User (18 Beiträge)
Eventuell noch kurz zu meinem Hintergrund. Ich bin gerade erst mit meinem Bachelor Elektrotechnik mit Spezialisierung auf Nachrichtentechnik fertiggeworden, wobei ich zwei Semester als Praktikant bei einem Funkgerätehersteller war. 5G haben wir im Studium schon recht ausführlich behandelt, aber ...


Das waren wohl die angenehmsten Beiträge in diesem Forum. Herzlichen Dank Markus und weiter so! :)

Dieser Beitrag wurde am 19.12.2021 19:28 Uhr bearbeitet.
Beitrag vom 19.12.2021 - 20:02 Uhr
UserEricM
User (3962 Beiträge)
Hier in Deutschland liegen mittlerweile alle Flughäfen bis auf München im Bereich von 5G Mobilfunknetzen, ohne dass das Airlines, das LBA oder dei DFS damit ein Problem hätten.
 https://www.breitband-monitor.de/mobilfunkmonitoring/karte

Wobei da nicht daraus hervorgeht in welchen Frequenzen die wo arbeiten...

Hallo Eric, hättest du dir sein PDF angeschaut wüsstest dus.

Europa: 3.4 - 3.8 GHz

USA: 3.7 - 3.98 GHz

Altimeter: 4.2 - 4.4 GHz

Danke, aber das meinte ich nicht.
Ich meinte welche der möglichen 5G Frequenzen (700MHz aufwärts) hier in Deutschland in den Bereichen des Endanflugs eingesetzt werden (dürfen).
Eventuell gibt es da Beschränkungen bei Sendeleistung/Frequenzband rund um Flughäfen, die das Problem weiter entschärfen.
D.h. meine Aussage war, dass aus der Karte, die ich gepostet hatte, das wo verwendete Frequenzband nicht hervorgeht.

Zu dem PDF muss man sagen, dass andere Länder wie UK, Japan und Australien mit 5G offenbar nochmal deutlich näher an das Altimeter Frequenzband rangehen als die USA, es das Problem mit den notwendigen Sichtanflügen aber so offensiv kommuniziert nur in den USA zu geben scheint...