Die große Thomas-Fluri-Kritik an der Metas-5G-Messempfehlung (Technik)

Kuddel, Mittwoch, 10.01.2024, 21:51 (vor 347 Tagen) @ H. Lamarr

Die ERP Betrachtungen von Herrn Fluri gehen von der irrigen (worst worst case) Annahme aus, dass die Macro-Basisstation das Ziel hat , nur einen einzigen, stark gebündelten Strahl zu erzeugen.

Theoretisch könnte sie dass (bei entsprechender Software-Konfiguration), jedoch macht es für den Betreiber wenig Sinn, dies in der Praxis zu tun, denn das Ziel von Massive MIMO ist eben, so viele Beams wie möglich simultan auszusenden, um so viele Nutzer wie möglich simultan zu versorgen.

Das ergibt sich schon aus einer ökonomischen Betrachtung :
Mit einem Nutzer allein in einer Makrozelle könnte der Betreiber niemals einen Betriebsgewinn erzielen, es sei denn, dieser Nutzer wäre bereit, etliche Euro pro Minute für seine Verbindung zu zahlen.

Der Knackpunkt dabei ist, dass in einem Szenario, in welchem mehrere Beams simultan ausgesendet werden, sich der Antennengewinn antsprechend der Anzahl der ausgesendeten "beams" reduziert.

Das kann man sich anschaulich dadurch verdeutlichen, dass sich bei mehreren Nutzern (in verschiedenen Winkeln zur Antenne) schließlich der "Öffnungswinkel" der Antennen-Abstrahlung erweitern muss, um alle Nutzer in der Zelle erreichen zu können. Wird der Öffnungswinkel einer Antenne vergrößert, dann reduziert sich entsprechend der Antennengewinn and somit die E(I)RP der Basis.

In Analogie kann man es sich vorstellen, wie eine Taschenlampe mit verstellbarem Fokus.
Bei "scharf gestelltem " Fokus entsteht ein intensiver, aber sehr kleiner Leuchfleck (1 beam) , bei Aufweitung des Fokus (um viele Personen zu "beleuchten") vergrößert sich der Leuchtfleck, aber die Leuchtdichte (Strahlungsleistung) reduziert sich => der "optische Gewinn" der Linse wird reduziert, so wie sich der Antennengewinn der 5G Basis reduziert.

Bei einem Nutzer (einem "Beam") in der MaKrozelle könnte der theoretische Gewinn des "Antennen-Arrays" bis zu 25 dB betragen, bei vielen Nutzern reduziert sich der Gewinn aber auf wenige dB. Mithin reduziert sich bei mehreren, simultanen "Downlinks" die ERP der Basisstation auf einen Bruchteil des "worst case"-Szenarios mit einem Strahl => eben jenem "E(I)RP, der im Datenblatt als "worst case" spezifiziert ist, der aber in der Praxis nicht vorkommen sollte (wenn alles korrekt konfiguriert ist) .

Wenn in einem "Single User" Szenario die Antenne theoretisch eine Strahlungsleistung von bis zu 50kW ERP erzeugen "könnte" ( wenn sie entsprechend konfiguriert werden würde) , dann würde sich bei 50 simultanen Nutzern diese Strahlungsleistung der 5G Basis bereits auf ca 1kW ERP reduzieren.

Der Basis-Kontroller kann entsprechend (per Software) so konfiguriert werden, dass ein Einzelnutzer nicht die volle zur Verfügung stehende Sendeleistung zugewiesen bekommt => So dass also der "Gewinn" der 5G Antenne per Software entsprechend der Anlagengrenzwerte "begrenzt" wird.

Herr Fluri liegt in dem Punkt richtig, dass die Effizienz der Sendeverstärker bei reduzierter Leistung absinkt.

Aber betrachten wir doch einmal die Absolutwerte, über die wir sprechen:
im Datenblatt der zitierten Ericsson Antenne steht unter Vollast (worst case maximal 200Watt an der Antenne) eine Primär-Leistungsaufnahme von <1kW
Bei quasi "null-Last" (Sendeverstärker senden nur mit <5%) wird sich die Leistungsaufnahme eines Class AB-Verstärkers auf (schätzungsweise) 20% reduzieren.

Bei 24 Stunden mal 200 Watt wären dass ca 5kWh pro Tag (nur für den Standby) .
Entsprechend 4 Weihnachts-Lichterketten mit 16 (Glühlampen-) Kerzen.

Vom Energiegehalt entspricht dies ca 0,6 Liter Benzin

Wer also täglich mit dem Auto zur Arbeit pendelt, wird dabei im Vergleich zu einer 5G Antenne leicht ein Vielfaches an Energie für seine persönliche Bequemlichkeit verschleudern.

Und ich gehe mal davon aus, dass die 5G Basen bezüglich Energieeffizienz stetig verbessert werden, allein weil Energiesparen ("Stromkosten") im Interesse der Betreiber liegt.

K