Überlegungen zur Realisierung von Smart-Meter-Anwendungen über Narrow-Band-LTE-Netze

Abstract:
Die Energienetzbetreiber starteten 2017 mit dem Rollout Intelligenter Mess- und Steuerungssysteme. Die Kommunikationsanbindung für den Weitverkehr erfolgt über ein Smart Meter Gateways, für die das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik spezielle Anforderungen definiert hat, die vom Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE in ein Verkehrsmodell umgesetzt wurden. Diese Anwendung lässt sich in das größere Feld „Machine Type Communication“ einordnen, für das die LTE-Varianten LTE-M und NB-IoT spezifiziert wurden. Die deutschen Mobilfunkbetreiber haben im Jahr 2018 NB-IoT in Betrieb genommen. Auf der anderen Seite haben einige Energienetzbetreiber Funknetze auf Basis der CDMA-Technologie im 450-MHz-Bereich für Smart-Meter-/Smart-Grid-Anwendungen errichtet, die eventuell mittelfristig auf die LTE-Technologien umgerüstet werden sollen. Die Lizenzen für den 450-MHz-Bereich werden in diesem Jahr von der Bundesnetzagentur neu vergeben, wobei in dem Verfahren die Energiewirtschaft ausdrücklich erwähnt wird. Daher befasst sich der vorliegende Beitrag mit folgenden Fragestellungen: Welches ist die geeignetste Aufteilung des 450-MHz-Bandes in LTE- bzw. NB-IoT-Träger? Inwieweit lassen sich die Anforderungen aus dem oben genannten Verkehrsmodell durch die LTE-M- bzw. NB-IoT erfüllen? Welche Funknetzkapazität ist dafür erforderlich und welche Funkreichweiten und Zellgrößen lassen sich damit erzielen? Dabei wird auch auf Unterschiede bei der Realisierung im Band bei 450-MHz und im 800/900-MHz-Band der kommerziellen Mobilfunknetze eingegangen.