Fakten

5G: Vom Hype zur Ernüchterung

teltarif.de-Autor Henning Gajek hat alle Mobil­funk­netze vom A-Netz bis 5G erlebt und erprobt. Er gibt einen kurzen Über­blick zur Vorge­schichte bis zum aktu­ellen Stand der Dinge.
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Um 3G zu verstehen, stellen wir uns einen Raum vor, in dem sich Leute unter­halten. Am besten in verschie­denen Spra­chen oder Dialekten. Sind wenige Leute im Raum, verstehen sie sich gut. Sind mehr Leute da, spricht man lauter (die Zelle atmet), ist der Raum über­füllt, hilft auch Schreien nichts mehr.

Das Erkennen der Spra­chen oder Dialekte ("Codes") ist rechen­aufwendig und erfor­dert hohe Rechen­leis­tungen, die ersten Handys wurden gut warm und brauchten die Akkus schneller leer, als man schauen konnte.

Und was bringt 4G?

Das Innenleben einer LTE (4G) Sendestation von Telefónica im Berliner Untergrund.Das Innenleben einer LTE (4G) Sendestation von Telefónica im Berliner Untergrund. 4G oder Long Term Evolu­tion (LTE) ist die Basis des heutigen Mobil­funks - bis einschließ­lich 5G! Ohne 4G funk­tioniert 5G derzeit nicht. Die Physik hinter LTE ist OFDMA, was für "Ortho­gonal Frequency Divi­sion Mult­plex" steht. Hier werden verschie­dene Frequenzen verwendet und man schickt die Funk­wellen gleich­zeitig in verschie­denen Winkeln durch den Raum. Dazu stellen uns Sinus­wellen vor, die nicht nur auf-ab-schwingen, sondern dabei auch gedreht oder gekippt werden. Dadurch entsteht ein komplexes drei­dimen­sionales Bild.

CA "klebt" Frequenzen zusammen

OFDMA nutzt die Frequenzen schon recht gut aus. Frequenzen sind kostbar, sollen also optimal genutzt werden. Mit LTE wurde die Technik der Carrier Aggre­gation (CA) einge­führt, die man auch als LTE-A (LTE-Advanced) bezeichnet. Der Trick ist folgender: Weil es nur bestimmte Frequenz­bereiche gibt, die meist zu klein sind, nimmt man verschie­dene und "klebt" sie zu einem größeren (brei­teren) Signal zusammen. Dadurch bekommt man genü­gend Band­breite, um höhere Daten­raten zu ermög­lichen.

Heutiges 5G ist derzeit eher 4,9G

Bei 5G-NR (New Radio), was im Moment eher ein 4,9G ist, werden diese mathe­matisch komplexen Verfahren noch besser ausge­nutzt. Dazu kommt, dass man die Antennen hinter dem Nutzer "her bewegt", um bestimmten Nutzern ein opti­maleres Signal (= mehr Geschwin­digkeit) als einem anderen Nutzer zu geben. Bei 5G können viel mehr Nutzer auf einer kleinen Fläche bedient werden, als es vorher möglich war. (Der Korrekt­heit halber: Die Antennen bewegen sich nicht, durch die Kombi­nation vieler kleiner Einzel­antennen, wird funk­tech­nisch eine "Bewe­gung" reali­siert.)

5G-NSA

5G braucht im Moment noch 4G als Basis. Man nennt das auch den Non-Stand-Alone-Modus, kurz NSA, der mit dem ameri­kani­schen Geheim­dienst (National Secu­rity Agency) nichts zu tun hat. Die nächste Stufe von 5G wird dann der SA-Mode (Stand Alone) Modus sein.

Wer ist 3GPP?

Die Erfolgs­gerichte von GSM wurde von der GSMA (Global Stan­dards for Mobile Commu­nica­tion Asso­ciation) begründet. Für die Entwick­lung von 3G wurde die Third Genera­tion Public Part­nership (3GPP) gegründet, die sich seitdem mit der Normung von 3G, 4G, 5G und bald 6G beschäf­tigt, und zwar zwischen Staaten/Regie­rungen ("Public") und Herstel­lern ("Private"). Aktuell ist Release 16 gültig, der 5G NR (New Radio) NSA (siehe oben) defi­niert.

Mit Release 17 wird 5G dann "selbst­ständig", man könnte also ein eigenes 5G-Netz aufbauen und betreiben.

Auf Seite 3 erklären wir Ihnen wie Band­breite, Reich­weite und Frequenzen zusam­menhängen.

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