Qualcomm: WiGig und LTE Broadcast als Wegbereiter für 4K

Qualcomm hat auf einem Event mit Gigabit WiFi und LTE Broadcast die Technologien demonstriert, die der Verbreitung von hochauflösenden 4K-Inhalten den Weg ebnen. Der erste WiGig-fähige Qualcomm-Prozessor ist der Snapdragon 810. LTE-B wird bereits vom Snapdragon 800 unterstützt. Zudem zeigte Qualcomm seine neuen Entwicklungen im Bereich der Voice-over-LTE-Technologie.

Nach HD- und Full-HD- sind 4K-Inhalte der nächste Schritt. Inzwischen ist das hochauflösende Bildformat mit viermal mehr Pixel als Full-HD auch so langsam keine Zukunftsmusik mehr und schon auf dem Weg in die Wohnzimmer. Das kürzlich auch in Deutschland gestartete Netflix hat beispielsweise bereits Streaming-Inhalte in 4K-Auflösung im Angebot, die mit einem entsprechenden High-End-Fernseher angeschaut werden können – und fast jedes High-End-Android-Smartphone kann mittlerweile 4K-Videos aufzeichnen. Eine schnelle Internet- oder Netzwerkverbindung ist stets Grundvoraussetzung, um die riesigen Datenmengen, die bei 4K-Videos übertragen werden müssen, bewältigen zu können.

In Zukunft werden 4K-Inhalte auch nicht nur auf dem Fernseher zu Hause konsumiert, sondern auch unterwegs auf dem Smartphone oder Tablet – zumindest der Einschätzung von Qualcomm zufolge, dem Marktführer bei SoCs und LTE-Modems für Mobilgeräte. JDI hat auch bereits im April 2014 das erste 10,1-Zoll-LCD mit einer 4K-Auflösung für Tablets vorgestellt. Analysten rechnen damit, dass bis 2017 rund zwei Drittel des gesamten mobilen Internetverkehrs auf Videoinhalte wie das Streamen von QHD-Filmen und -Clips oder auch Videotelefonie in High Definition zurückfallen wird. Auch hier sind natürlich schnelle Mobilfunknetze und neue Technologien zur Verbreitung der Inhalte die Voraussetzung. Im Rahmen des Events 4K-Summit hat Qualcomm mit Gigabit WiFi und LTE Broadcast die Technologien demonstriert, die den hochauflösenden 4K-Inhalten den Weg ebnen und ihre Verbreitung fördern werden. Zudem zeigte Qualcomm seine neuen Entwicklungen im Bereich der Voice-over-LTE-Technologie. die die Videotelefonie vorantreiben werden.

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WiGig erlaubt Übertragungsraten von bis zu 4,6 GBit/s. Beim Streamen eines 4K-Videos waren noch 1,5 GBit/s für andere Aktivitäten verfügbar (Bild: CNET.de).

WiGig

Qualcomm sieht die nächste Generation der WLAN-Technologie, die auf den Namen Gigabite WiFi oder WiGig hört, als einen großen Schritt in Richtung 4K-Zukunft. Sie basiert auf dem kürzlich von Samsung angekündigten WiFi-Standard 802.11ad, der das 60-Ghz-Band nutzt. Er erlaubt Übertragungsraten von bis zu 4,6 GBit/s. Das entspricht bis zu 575 MByte in einer Sekunde. Mit einer derart schnellen Verbindung dauert das Übertragen von 4K-Videos – beispielsweise vom Smartphone auf ein Tablet oder den Fernseher – keine Minuten mehr, sondern geht in Sekunden von statten. Beim Streamen eines 4K-Videos waren sogar noch 1,5 GBit/s für andere Aktivitäten verfügbar, wie Qualcomm auf dem Event demonstrierte.

Ein Nachteil von WiGig ist allerdings die Reichweite, die im Vergleich zum WLAN-Standard 802.11ac, der das 5-GHz-Band nutzt, geringer ist. Statt einer maximalen Reichweite von 50 Metern sind es bei WLAN 802.11ad nur noch rund 10 Meter bei Sichtverbindung. Daher ist WiGig auch vor allem für Szenarien wie das Verbinden von einem Smartphone oder anderen Media-Geräten wie Konsolen mit einem TV-Gerät gedacht – sozusagen als Ersatz für das HDMI-Kabel. Alle Geräte die mit der schnellen WiGig-Verbindung betrieben werden sollen, müssten daher auch in einem Raum untergebracht sein. Für weitere Entfernungen muss dann wieder auf die bisherigen WiFi-Standards zurückgegriffen werden. Bewegt man sich mit einem der Geräte beispielsweise in ein anderes Zimmer, wechselt die Verbindung auf WLAN 802.11ac.

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Testgerät mit Qualcomms Snapdragon-810-SoC (Bild: CNET.de)

Der erste Mobil Prozessor von Qualcomm, der WiGig-Unterstützung bieten wird, ist das bereits angekündigte SoC Snapdragon 810. Er basiert auf dem 20-Millimeter-Fertigungsprozess, bietet 64-Bit- und LPDDR-4-RAM-Support, eine Adreno-430-GPU und kommt auch mit LTE-A Cat 6 samt Carrier-Aggregation. Erste Geräte mit dem Chip werden noch im ersten Halbjahr 2015 erscheinen. Vorgeführt hatte Qualcomm WiGig auf einem ersten Referenz-Tablet. Erste Access Points werden dem Chip-Entwickler zufolge in der zweiten Jahreshälfte 2015 die Technik bieten.

LTE-B

Eine große Rolle in Sachen mobiler Video-Übertragung auf Smartphones und Tablets wird künftig LTE Broadcast spielen, das auch als “Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service” (eMBMS) bezeichnet wird. Damit werden Video-Daten von einer Sendestation zentral an unbegrenzt viele Smartphones und Tablets verteilt. Die Übertragung erfolgt via LTE Time Division Duplexing (LTE TDD). Dabei werden die Datenmengen nicht über verschiedene Frequenzen an jeden Empfänger einzeln, sondern im Multicast-Verfahren lediglich in einer Frequenz an alle Endgeräte verteilt. Das heißt es entsteht im Grunde nur der Traffic für einen Nutzer. Das hat den Vorteil, dass das Netz bei vielen gleichzeitigen Zuschauern, die denselben Content abrufen, nicht überlastet wird. Ein Einsatzszenario sind beispielsweise große Sport- und Musikereignisse, bei denen das Smartphone als Second-Screen dient, um Nutzern zusätzliche Inhalte bereitzustellen.

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Während das Netz beim Unicast-Verfahren bereits bei rund 2.000 Empfängern überlastet ist, läuft die Übertragung mit LTE Broadcast unbeeindruckt weiter (Bild: CNET.de).

Der Nutzer benötigt zum Empfang von diesen Inhalten ein entsprechendes LTE-Endgerät. Qualcomms erstes System on a Chip, das LTE-B unterstützt, ist der Snapdragon-800-SoC samt Gobi-LTE-Modem, das beispielsweise im Galaxy Note 3 von Samsung zum Einsatz kommt. LTE-B-fähig sind auch schon das Nexus 5 oder das LG G2. Das HTC One (M7) oder das Galaxy S4 sind noch mit dem Vorgänger Snapdragon 600 ausgestattet.

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Mit LTE Broadcast werden Videos nicht über verschiedene Frequenzen an jeden Empfänger einzeln, sondern im Multicast-Verfahren in einer Frequenz an alle Endgeräte verteilt (Bild: CNET.de).

Der erste kommerzielle LTE-Broadcast-Dienst wurde im Januar von Korea Telecom für Galaxy-Note-3-Besitzer gestartet. In den USA wurde die Technik bereits beim Superbowl im Februar und dem Autorennen Indy500 im Mai erprobt. Hier konnten Zuschauer beispielsweise die Live-Berichterstattung des US-Fernsehsenders NBC sowie die Bilder von acht In-Car- und vier Streckenkameras auf ihrem Mobilgeräte empfangen. Die US-Provider AT&T und Verizon planen für das Jahr 2015 erste kommerzielle Dienste.

In Deutschland hat Vodafone Anfang dieses Jahres einen ersten Live-Test von LTE Broadcast durchgeführt. Gemeinsam mit Qualcomm, Ericsson und Samsung hat es während eines Bundesligaspiels von Borussia Mönchengladbach zusätzliche hochauflösende Videoinhalte wie Live-Wiederholungen von Spielszenen via LTE-B an die Mobilgeräte der Stadionbesucher übertragen. Weitere Tests folgten zur Segelregatta der Kieler Woche im Juni 2014 und im September auf der IFA in Berlin. Wann erste kommerzielle Dienste in Deutschland starten, das bleibt noch abzuwarten.

Für LTE-B-Dienste bieten sich verschiedene Geschäftsmodelle an. Der Traffic wird bei LTE-B-Übertragungen nicht auf das mobile Datenvolumen des Nutzers angerechnet. Ein Nutzungsrecht könnten sich Interessierte beispielsweise direkt mit einem geringen Aufschlag auf das Ticket einer Veranstaltung erwerben. Eine Flatrate für mehrere Events wäre ebenfalls denkbar. Preislich dürfte es den Anwender nicht allzu teuer kommen, da für den Provider nicht sehr hohe Mehrkosten für die Technik entstehen. Auch ein werbefinanziertes Modell wäre denkbar.

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LTE Broadcast eignet sich auch zur Verteilung von Firmware-Upgrades. Dies sollte in Zukunft deutlich schnellere Aktualisierungen auf neue Software-Versionen ermöglichen (Bild: CNET.de).

Die Anwendungsgebiete von LTE-B beschränken sich jedoch nicht nur auf die Übertragung von Videos. Auch beim Musik-Streaming oder der Verteilung von Software- und Firmware-Upgrades sowie der Übertragung von beliebigen anderen Daten an mehrere Empfänger zur gleichen Zeit bringt die LTE-B-Technologie erhebliche Vorteile und Geschwindigkeitszuwächse. Auch bei Video-Werbetafeln ließe sich LTE-B einsetzen, um Anzeigen zu übertragen.

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Qualcomm demonstrierte auch Videoanrufe via VoLTE (Bild: CNET.de).

VoLTE

Neben Gigabit WiFi und LTE Broadcast führte Qualcomm auf dem Event auch seine Entwicklungen im Bereich der Voice-over-LTE-Technologie vor. VoLTE wird beispielsweise vom neuen Apple iPhone 6 und 6 Plus unterstützt und bietet eine bessere Gesprächsqualität, kürzere Rufaufbauzeiten, einen geringeren Stromverbrauch sowie Vorteile für Videotelefonie. Es erlaubt Provider, Skype-ähnliche Dienste anzubieten, ohne dass Smartphone-Besitzer eine App herunterladen und installieren müssen. VoLTE-Dienste werden in Deutschland für Mitte 2015 erwartet.

Ein Problem bei Anrufen über das LTE-Netz ist die bis Dato noch lückenhafte Netzabdeckung. Verlässt der Anwender bei einem Gespräch den Verfügbarkeitsbereich, kann das Gespräch allerdings nahtlos im 3G-Netz weitergeführt werden. Qualcomm demonstrierte den sogenannten Handover bei einem VoLTE-Videoanruf. Mit Qualcomms Gobi-LTE-Modem trat nur eine sehr kurze Unterbrechung auf, wie nachfolgendes Video (0:12) zeigt. Ein Handover ist auch mit einem WiFi-Netz möglich, sobald sich der Nutzer in Reichweite befindet, um beispielsweise Datenvolumen zu sparen.

Qualcomms LTE-Modem-Technik erlaubt es Nutzern zudem, während eines VoLTE-Videoanrufs Multitasking zu betreiben und beispielsweise den Browser zu öffnen, ohne dass das Gespräch abricht. Dabei wird die Videokomponente abgeschaltet und der Videoanruf in einen Voice-Call umgewandelt:

Autor: Christian Schartel
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