Qualcomm: LTE, 4G Multicast und die Zukunft des Smartphones

4g-multicast

Wer im Fußballstadion sitzt, kann sein Smartphone theoretisch als Second Screen verwenden. Doch das funktioniert lediglich solange, bis zu viele Zuschauer gleichzeitig das Angebot nutzen. Die Lösung heißt 4G Multicast und soll bald Serienreife erlangen. Wir trafen uns in Paris mit Raj Talluri, dem Kopf hinter den Snapdragon-Prozessoren von Qualcomm, und sprachen über die Möglichkeiten der neuen Technologie sowie die Zukunft des Smartphones.

4G Multicast wurde in den USA bereits beim diesjährigen Super Bowl und einem IndyCar-Rennen Ende Mai zusammen mit Verizon getestet. Dabei wird ein TV-Stream nicht einzeln an jeden Teilnehmer geschickt, sondern lediglich einem Router zur Verfügung gestellt. Dieser versorgt dann alle Nutzer lokal mit dem Signal und erlaubt eine flüssige Wiedergabe des Streams – auf tausenden Endgeräten gleichzeitig.

Die auf LTE basierende Technologie macht bei einem Autorennen, wie beispielsweise dem IndyCar, besonders Sinn, schließlich flitzen die Karossen Runde für Runde nur wenige Sekunden an den einzelnen Zuschauern vorbei. Mit 4G Multicast können sie das ganze Rennen verfolgen und trotzdem die Atmosphäre ihrer Tribüne genießen.

Der Prozessoren-Entwickler Qualcomm rühmt sich mit der Tatsache, dass bislang ausschließlich seine Hardware den Anforderungen von 4G Multicast genügt. Nur gut, dass der Marktanteil der Snapdragon-Prozessoren in Smartphones und Tablets laut Raj Talluri in den letzten fünf Jahren von etwa 15 Prozent auf 50 bis 60 Prozent anstieg.

Mit der vierten Generation ihres LTE-Modems möchte man weiterhin für die Zukunft gerüstet sein. Schließlich zeigten die letzten vier Jahre, dass LTE und 3G Multimode im Vergleich zu UMTS beinahe viermal so stark wuchsen.

Zuletzt wurde 4G Multicast von 25. Mai bis 08. Juni auf dem französischen Tennisgelände Roland Garros eingesetzt. Dort, wo Rafael Nadal vergangenen Sonntag im  zehnten Jahr seinen neunten Final-Triumph bei den French Open feiern durfte. Eine Live-Demonstration von Orange, dem französischen Telekommunikationsunternehmen, konnte uns von den Vorteilen des 4G Multicast-Systems relativ schnell überzeugen.

[Die Smartphones übertragen verschiedene Kanäle. Die Box rechts empfängt das Satellitensignal und leitet es von dort an die Smart Devices weiter.]

[Die Smartphones übertragen verschiedene Kanäle. Die Box rechts empfängt das Satellitensignal und leitet es von dort an die Smart Devices weiter.]

Jeder kann zwischen vier angebotenen Kanälen wählen. Diese beinhalten in der Regel verschiedene Kameraeinstellungen, Wiederholungen oder Aufnahmen aus anderen Stadien. Daneben lassen sich aktuelle Statistiken einblenden oder Live-Umfragen unter allen Stadionbesuchern durchführen.

Natürlich ist auch ein Twitter-Feed zu dem Ereignis verfügbar. Zudem beträgt der Zeitversatz zwischen den Streams der einzelnen Geräte maximal drei Sekunden, so der Mitarbeiter von Orange. Man habe versucht ihn weiter zu minimieren, es aber bislang nicht geschafft. Die drei Sekunden sollten aber nur sehr selten stören.

Wohnzimmerkomfort und Stadionatmosphäre gemeinsam genießen

Das Fernsehbild, das im Falle von Roland Garros von France Télevision lokal zur Verfügung gestellt wurde, konnte man auf seinem Smartphone oder Tablet flüssig und in HD-Qualität sehen. Laut Aussagen des Mitarbeiters von Orange möchte man diese Technologie aber auch bei den UEFA Championsleague- und Europa League-Spielen einsetzen. Auf die Frage, wann man damit rechnen könne, antwortete er: „Worst Case Szenario: In zwei Jahren.“

Die Vermarktung könnte dann folgendermaßen aussehen: Wer auf den Preis seines Tickets fünf Euro drauflegt, erhält Zugang zu dem lokalen Second-Screen-Angebot.

Damit dürfte 4G Multicast beispielsweise auch für Musik-Festivals sehr interessant werden. Schließlich steht hier nahezu jeder Besucher mehrmals vor der Entscheidung, zu welcher Musikgruppe er nun gehen sollte. Die Strecken zwischen den Bühnen sind bei großen Festivals aber zu lange, um überall das beste mitzunehmen. Gleichzeitig lässt sich vom Zelt aus überprüfen, ob eine bisher unbekannte Band vielleicht eine beeindruckende Show samt fetziger Musik liefert. Und das sind nur wenige vorstellbare Szenarien von 4G Multicast.

„Manchmal glaube ich, mein Job ist es den Leuten zu zeigen, wie ich denke, damit sie selbst merken, wie umfangreich die Möglichkeiten sind“, so Talluri. Hier hat er Recht. Das größte Problem an 4G Multicast liegt aber noch auf Eis. Ein durchschnittlicher Smartphone-Akku schaffte bei einem unserer Gastautoren 88 Minuten permanentes Video-Streaming. Das ist häufig zu wenig, zumal ein Akku bis zum Beginn des Spiels auch nicht mehr bei 100 Prozent sein wird.

Bis die Produzenten hier mit neuen Innovationen Serienreife erlangen, müssten entweder die Sitzplätze in Stadien mit Stromversorgung ausgestattet, der Gebrauch des 4G Multicasts reduziert werden oder Kunden auf eigene Energieerzeugung setzen.

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Raj Talluri, Senior Vice Präsident im Bereich Produktmanagement bei Qualcomm, zeigte uns darüber hinaus auch den Vergleich von 2K mit 4K-Displays, die mit dem neuen Snapdragon 805 möglich sein werden. Das braucht zwar nochmal mehr Strom, erzeugt dafür aber atemberaubende Bilder.

Besonders beeindruckend war Talluris Demonstration eines 3D-Videospiels auf dem Tablet, das in 4K live gerendert wurde. Die Perspektive ließ sich ohne Verzögerungen drehen oder zoomen. Darüber hinaus wurden feinste Lichtstimmungen und Schatten der Poren eines menschlichen Gesichts augenblicklich umgesetzt. Wunderwaffe Snapdragon.

[3D-Modelle sehen wirklich realistisch aus. Quelle: Qualcomm]

[Das ist zwar nicht die präsentierte Demonstration, aber trotzdem: 3D-Modelle sehen wirklich realistisch aus. Quelle: Qualcomm]

Bei Smartphones und selbst Tablets macht 4K scheinbar nur begrenzt Sinn. Schließlich ist oft schon mit einer Full-HD-Auflösung der Effekt, den man von Apples Retina-Displays kennt, erreicht. Mehr als etwa 344 ppi kann ein durchschnittliches menschliches Auge einfach nicht mehr auflösen. Qualcomm möchte hier aber längst nicht Stopp machen.

Konzentriert man sich weniger auf die einzelnen Pixel, sondern auf die Unterscheidung von angeordneten Linien, ergibt sich laut Qualcomm die zehnfache Sehschärfe, also etwa die Auflösung von 3.440 ppi, bis zu der man einen Unterschied im Bild feststellen kann. Auf uns kommen also noch viele Jahre mit neuen, schärferen Displays zu.

Interessant wird 4K schon im Hier und Jetzt, wenn man das Bild über einen Beamer vergrößert oder auf einem Fernseher ausgibt. All das macht der Snapdragon 805 möglich. Der Prozessor, der vermutlich im demnächst erscheinenden Samsung Galaxy S5 Prime sowie dem HTC One (M8) Prime verbaut sein soll, weist eine um bis zu 40 Prozent gesteigerte Leistung gegenüber seinem Vorgänger, dem Snapdragon 801, auf.

Auch beim Filmen hat 4K bereits Einzug in Smartphones, beispielsweise dem aktuellen Sony Xperia Z2, gehalten. Nach fünf bis zehn Minuten Aufnahme wird das Gerät aber so heiß, dass es das Filmen automatisch abbricht. „Länger filmt man mit seinem Smartphone in der Regel eh nicht“, meinte Talluri.

Er ebnete der 4K-Technologie bereits vor drei Jahren Tür und Angel, als er begann die Ultra-HD-Auflösung auf die Agenda der neuesten Snapdragon-Prozessoren zu setzen. Etwa drei Jahre, so lange braucht es laut Talluri von der Idee bis zum fertigen, ausgereiften Produkt. Von daher war ihm völlig klar, dass wir ihn fragten, was 2017 mit unseren Smartphones alles möglich sein werde.

Talluri erzählte von Spektrometern, die anhand des reflektierten Lichts die Bestandteile von Lebensmitteln erfassen und beispielsweise für Allergiker ein unverzichtbares Instrument werden könnten. Er sprach von mehr als einer Milliarde Smartphones, die 2017 eine Kameraauflösung von mindestens acht Megapixel besitzen werden und er extemporierte über einen verbesserten Kamerazoom, der dem Hobby-Fotografen besonders wichtig sei.

Dafür könnten beispielsweise zwei Bilder gleichzeitig aufgenommen werden – eines mit sehr kurzer Brennweite und eines mit längerer Brennweite, wie bei einem Teleobjektiv. Die Software müsse diese beiden Bilder dann in einem aufwendigen Prozess verknüpfen, um ein einziges Bild entstehen zu lassen, in das man weiter als üblich zoomen kann.

Mit der größeren Zoom-Bandbreite möchte er die Vorteile der Wechselobjektive von Spiegelreflexkameras weiter in Smartphones integrieren. Es ist eine seiner gängigsten Methoden Innovation zu betreiben: Nachahmen. Talluri kennt jedes Gerät, jeden Hersteller. Er testet alle Produkte, um auf lange Sicht die Fähigkeiten der besten Geräte in Smartphones zu vereinen und dort durch die „Komplexität der Daten“ viel zahlreichere Möglichkeiten zu erschaffen.

LTE Direct und der digitale sechste Sinn

Durch die Kombination der vielen unterschiedlichen Sensoren, Verbindungen, Anwendungen und Daten bietet ein Smartphone scheinbar unendliche Möglichkeiten. Ein nächster Schritt wird laut Talluri der sogenannte „digitale sechste Sinn“ sein.

Darunter wird eine umfassende Detektion der eigenen Umwelt durch das Smartphone verstanden. Das Gerät empfängt verschiedenste Benachrichtigungen aus der Umgebung und zeigt dem Nutzer Dinge, die er selbst nicht sehen könnte. Beispielsweise einen alten Freund, der in einer Menschenmenge untergeht oder den Eingang der U-Bahn-Station, der sich in dem urbanen Getümmel besser versteckt, als es ihm lieb ist.

Google Nearby verknüpft euch mit eurer Umgebung.

Das sind aber nur zwei einfache von vielen möglichen Szenarien. Was mit Google Nearby, Nearby Friends von Facebook, Uber oder iBeacon von Apple schon begonnen hat, kann mit LTE Direct bezüglich der Reichweite, Offenheit der Systeme, dem Akkuverbrauch und besserer Privatsphäre weiter ausgereift werden.

LTE Direct soll die nächste Generation von Nahbereichsdiensten einläuten. Die Technik hinter LTE Direct basiert auf dem herkömmlichen LTE und ermöglicht es, durch die direkte Kommunikation zwischen Smartphones kontinuierlich andere Geräte und Dienste zu finden. Man holt also globale Dienste auf eine lokale Ebene herunter – spannende Möglichkeiten sind vorprogrammiert.

Ist ein Gerät in der Nähe der Person, verbindet sich das Smartphone über LTE Direct automatisch. Vor wenigen Monaten testete Qualcomm die Technologie zusammen mit der Deutschen Telekom.

Laut Qualcomm übermitteln die Geräte ihren Service oder ihre Bedürfnisse im Umkreis von 500 Metern via „Expressions“. Auf dieser Beispielgrafik übermittelt die Freundin Jamie, dass sie gerade durch den Central Park West schlendert. Als Leser der Nachricht könnte man sich ihr anschließen, um den Spaziergang gemeinsam zu erleben.

[Quelle: Qualcomm]

[Quelle: Qualcomm]

Wer später das Stadion passiert, hat auf seinem Mobilgerät die Meldung, es wären noch Tickets für das heutige Spiel verfügbar. Kurz darauf informiert das nahe gelegene JavaJoes Coffee House in der 53. Straße über Live Musik von 21 bis 23 Uhr. Zu guter Letzt offeriert ein Supermarkt zehn Prozent Rabatt – direkt auf den Smartphones der umliegenden Personen.

Wer Angst hat in Zukunft wie eine offene Schatulle durch die Straßen zu laufen, kann durchatmen. Die eigenen Geräte müssen ihre Identität oder ihren Aufenthaltsort natürlich nicht preisgeben. Das soll Qualcomm zufolge jedem selbst überlassen sein.

Ein weiteres Beispiel führt einem die Vernetzung der Entdeckungsplattform vor Augen. Nachdem das Smartphone über die befreundete Lisa informiert, die zufällig in der Nähe ist und sagt, sie interessiere sich für Golf, erscheint bereits der Hinweis des nahe liegenden Golf Geschäfts, das gerade 20 Prozent Nachlass auf Golf-Equipment gewährt. Anschließend macht einem die Golfschule „Golf Pro“ noch ein Angebot über eine Gratis-Stunde. Wer die Grafik genau besieht, wird feststellen, dass sogar Hund und Kinderwagen vernetzt sind.

[Quelle: Qualcomm]

[Quelle: Qualcomm]

Über einen Expression Name Server (ENS) werden die herumschwirrenden Expressionen der Geräte, Personen oder Geschäfte zentral geregelt. Damit lassen sich die Ergebnisse lokal und nach eigenen Suchanfragen filtern.

Qualcomm rechnet damit, noch 2014 die nötigen Standards für LTE Direct verabschieden zu können. Der Einfluss auf die bisherige LTE Kapazität soll sich mit einem Prozent der Uplink-Ressourcen wenig bemerkbar machen. Sollte alles klappen, würde sich in Kürze ein großer, neuer Markt auftun.

Hoffnung macht auch die Meldung, dass der LTE-Empfang in Gebäuden durch einen neuen Qualcomm-Chip verbessert wird.

[Mit LTE Cat 6 verdoppelt sich die Übertragungsgeschwindigkeit. Quelle: Qualcomm]

[LTE Cat 6 verdoppelt die Übertragungsgeschwindigkeit. Quelle: Qualcomm]


Mit LTE Advanced wird auch die übliche Verbindung schneller. Hinzu kommt das seit dem Snapdragon 800 verfügbare LTE Broadcast, das nach dem „one-to-many“-Prinzip funktioniert.

[Quelle: Qualcomm]

[Quelle: Qualcomm]

LTE Broadcast unterstützt natürlich auch DASH sowie den H.264-Nachfolger HEVC für Videokodierungen.


[Quelle: YouTube]
Zurück zum digitalen sechsten Sinn. Dieses Video wurde bereits vor 21 Monaten veröffentlicht. Die drei Entwicklungsjahre, von denen Raj Talluri sprach, wären demnach schon 2015 erreicht.

Mögliche Folgen

Über die Technologie „zwitschern“ die Geräte ihre Expressions ins Weite, beziehungsweise Nahe und versorgen damit die direkte Umgebung. Mit LTE Direct können Flyer, Flugblätter oder Werbe- sowie Rabattaktionen weiter ins digitale Zeitalter überführt werden und trotzdem gezielt und lokal auftreten. LTE Direct wird das Plakat sicher nicht gänzlich ersetzen, einen Einfluss auf deren Verbreitung könnte es aber sehr wohl haben.

Darüber hinaus könnte gar in unserem Zeitalter der sozialen Netzwerke im Internet ein weiteres Mal die Kontaktaufnahme mit fremden Menschen revolutionär erweitert werden. Beispiel: Ein Mann sitzt alleine an einem Tisch eines Cafés. Er trinkt genüsslich, doch er ist still. Sein Smartphone, gerade im „always-on“-Betrieb für LTE Direct, verbreitet die Nachricht „Jemand Lust auf ein Gespräch und einen Kaffee? Ich zahle.“ Nach wenigen Minuten nimmt eine fremde Frau gegenüber von ihm Platz. Sie weiß von ihrem Smartphone, dass sie sich beide für Kunst interessieren und gerne Jazz hören.

Ganz sicher, mit LTE Direct, der Kommunikation, die am Boden bleibt, werden auch Kriminelle neue Wege finden. Hierzu sparen wir uns allerdings die Denkanstöße.

Die Möglichkeiten dieses neuen Marktes sind wahrlich groß und wer beginnt, sich damit zu beschäftigen, wird womöglich schnell die zahlreichen Ideen spüren, die von innen gegen seine Schädeldecke zu drücken beginnen. Das letzte Szenario, das wir deshalb noch äußern werden, schließt den Bogen zum eingangs erwähnten 4G Multicast. Wenn die 22 Fußballspieler auf dem Rasen ihre Häupter heben, die 80.000 Zuschauer aber gar nicht mehr auf das Spielfeld achten, sondern mit geneigtem Kopf in ihr Smartphone blicken, dann haben wir aber leider irgendwas vergessen.

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