Quelle:
https://www.youtube.com/watch?v=NPFVVGpEqzg
Anthony Patch – 11. Januar 2019
5G und das Malzeichen des Tieres – Teil 9
Der Frequenz-Bereich
Wir reden hier vom Frequenzband. Das ist die Bandbreite, in welcher Daten übertragen und empfangen werden können. Denken wir dabei an die Wasserleitung: Je breiter das Rohr, je mehr Wasser kann hindurchfließen. Ein Frequenzband bezeichnet Frequenzbereiche, also Teilbereiche des elektromagnetischen Spektrums der zur technischen Kommunikation verwendeten elektromagnetischen Wellen.
Aufteilungen nach Frequenz, Wellenlänge oder Nutzung sind üblich. International sind verschiedene Bezeichnungen der Frequenzbänder in Gebrauch, deren Grenzen oft willkürlich nach dem aktuellen Erkenntnisstand in der Hochfrequenzphysik festgelegt wurden. In einer neuen Standardisierung durch die IEEE werden die Frequenzbänder systematisch gemäß den unterschiedlichen Eigenschaften der Frequenzen mit folglich logarithmisch ansteigender Bandgröße eingeteilt. Teilweise werden aber in der Literatur noch traditionelle Frequenzbandbezeichnungen benutzt, die in der nachfolgenden Tabelle spezifiziert sind.
Die Grenze beim Frequenz-Band 1 liegt bei 6 GHz (6 Milliarden Zyklen pro Sekunde). Die maximale Kanal-Bandbreite liegt bei 100 GHz. Das ist der Bereich, in welchem Signal-Modulation stattfinden kann. Der Begriff Modulation (von lat. modulatio = Takt, Rhythmus) beschreibt in der Nachrichtentechnik einen Vorgang, bei dem ein zu übertragendes Nutzsignal (beispielsweise Musik, Sprache, Daten) einen so genannten Träger verändert (moduliert). Dadurch wird eine hochfrequente Übertragung des niederfrequenten Nutzsignals ermöglicht. Das Sendesignal belegt im Bereich der Trägerfrequenz eine vom Nutzsignal abhängige Bandbreite. Die Nachricht wird empfangsseitig durch einen Demodulator wieder zurückgewonnen. Bei der Modulation kann man die Höhe der Energiewelle verändern, man kann deren Spitze also niedriger setzen. Dadurch wird die Form der Energiewelle verändert.
Diese Modulation findet in Frequenz-Band 1 bis max. 6 GHz statt. Der Datendurchlauf der geplanten 20 000 Satelliten basiert auf 256 QAM. QAM bedeutet Quadraturamplitudenmodulation. Die Quadraturamplitudenmodulation, oder Quadratur-Amplituden-Modulation (Abkürzung QAM, englisch Quadrature amplitude modulation), ist ein Modulationsverfahren in der elektronischen Nachrichtentechnik, das die Amplitudenmodulation und Phasenmodulation kombiniert. Sie wird in der Fachliteratur überwiegend zu den digitalen Modulationsverfahren gezählt, wenngleich auch Formen der analogen Quadraturamplitudenmodulation unter der Bezeichnung Quadraturmodulation existieren. Mit dieser Methode kann man die Energiewellen verändern.
256 QAM bedeutet, dass es 256 Datenpunkte bei der Quadraturamplitudenmodulation gibt. 256 ist ein binäres System. 2 ist die Anzahl von Computerchips in diesem Modulations-System. Je mehr Chips, umso mehr Daten in Form von Nullen und Einsen können computertechnisch verarbeitet werden. Darauf basiert das Computer-Rechensystem der Algorithmen. Das bedeutet bei 256 QAM, dass 256 Datenpunkte im Frequenzband 1 verarbeitet und manipuliert werden können.
Die vorherige Generation 4G müsste korrekterweise eigentlich LTE-Advanced heißen und entspricht 64 QAM, also 26 Nullen und Einsen. LTE-Advanced (Long-Term-Evolution-Advanced, abgekürzt LTE-A oder LTE+[1]) ist ein Mobilfunkstandard der vierten Generation (4G) und eine Erweiterung von LTE, die höhere Datenübertragungsraten ermöglicht. Zu den Verbesserungen gehören je nach Ausprägung und Gerätestandard höhere Bandbreiten von 300 bis 4000 Megabit pro Sekunde im Download und bis zu 1000 Megabit pro Sekunde im Upload und niedrigere Latenzen. Bei 256 QAM haben wir 28 Nullen und Einsen.
Diese Zahlen stehen auch im Zusammenhang mit den D-Wave-Computern von D-Wave_Systems, die auf dem Qubit-Sytem, dem Zweizustands-Quantensystem basieren. Es ist also auf dem Binär-System gegründet, genau wie bei der Quadraturamplitudenmodulation. Das „Quadrat“ bezieht sich allerdings auf ein Vierer-System, das aus dem Binär-System hervorgegangen ist, also jetzt eine Verdopplung des Binär-Systems darstellt. 4G-LTE bedeutet demnach 64 QAM. Das heißt, dass 5G eine bedeutsame Datendurchlauf-Verbesserung im Vergleich zu LTE erreicht hat. Anstatt mit nur 64 Chips in einem Chip-Satz kann jetzt in den Satelliten mit 256 QAM, also mit 256 integrierten Schaltkreisen, auf dem Frequenz-Band 1 bis zu 6 GHz gearbeitet werden.
Als Nächstes wird man auf dem Frequenz-Band 2 mit einer Vibration von 400 Mega-Hertz operieren und nicht mehr nur mit 100 Mega-Hertz wie auf dem Frequenz-Band 1. Das bedeutet, dass die Vibration auf dem Frequenz-Band 2 noch schneller erfolgt, da mit 40 Gigabits gearbeitet wird. Das ist ein Riesensprung im Vergleich zu den früheren 4000 Megabit pro Sekunde.
Das genügt an physikalischen Informationen, um jetzt über die Verbindung zur menschlichen DNA zu sprechen. Bei der 5G-Technologie im Frequenz-Band 1, das gerade existierende System und bei den geplanten 20 000 Satelliten mit den Phased-Array-Antennen brauchen sie keine neue Generation von Satelliten mehr zu entwickeln. Die bereits existierenden haben schon die Fähigkeit im Frequenz-Band 2 zu operieren und in diesem Bereich ein Millimeterwellen-Signal zu einer Einzelperson zu senden.
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