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5G: So funktioniert der neue Mobilfunk-Standard

Der Erweiterung von LTE (4G) heißt 5G. Er wird die Mobilfunknutzung revolutionieren, da mit einem neuen Netz gleich mehrere Netz-Architekturen gebaut und Anforderungen erfüllt werden.
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Ein Aussteller des Mobile World Congress waren sich schon 2016 sicher: Die 5G-Tech­no­logie wird so flexibel, dass sie 4G/LTE und 2G/GSM (nicht jedoch 3G) mit enthält, die Zauber­formel lautet "Single RAN". Man kann eine 5G-Basis­sta­tion so konfi­gu­rieren, dass sie 5G-kompa­tibel mit LTE- oder GSM-Handys kommu­ni­ziert. 5G wird Anwen­dungen abde­cken, die von unter dem, was derzeit mit GSM möglich ist, bis weit über reichen, was 4G/LTE entspricht. "Unter GSM" bedeutet insbe­son­dere nied­rige Bitraten und Strom­ver­bräuche, aber auch nur nied­rige nötige Feld­stärken am Ort des Modems, und "über LTE" bedeutet beson­ders hohe Bitraten und kurze Ping-Zeiten.

Über­gang von 4G auf 5G ohne harten Schnitt

Das erste in der Schweiz lieferbare 5G-Handy wird das Reno 5G von Oppo sein.Das erste in der Schweiz lieferbare 5G-Handy wird das Reno 5G von Oppo sein. Anders als beim Wechsel von 3G zu 4G wird es beim Über­gang von 4G zu 5G keinen harten Schnitt geben. Viele der neuen Funk­tionen von 5G, insbe­son­dere Massive MIMO und NB-IoT, werden bereits in 4G imple­men­tiert. Insbe­son­dere auf den derzeit mit 4G benutzten Frequenzen bei 700, 800, 1800 und 2600 MHz wird ein Misch­be­trieb von 4G und 5G möglich sein, indem Para­me­ter­sätze (etwa Kanal­band­breite und Frame-Länge) verwendet werden, die mit einem 4G-Betrieb kompa­tibel sind. Auf den neuen 5G-Frequenzen zunächst bei 3,6 GHz werden hingegen auf 5G opti­mierte Para­meter verwendet werden, insbe­son­dere kürzere Frame-Längen für kürzere Ping-Zeiten und höhere Band­breiten für höhere Maxi­mal­bi­traten.

In Erman­ge­lung eines harten Schnitts wird es auch nicht den Zeit­punkt geben, an dem 5G einge­schaltet wird. Die Netz­be­treiber werden ihre Zellen gemäß dem Daten­trans­fer­be­darf der Nutzer immer weiter ausbauen und je nachdem, wie sich dieser Bedarf genau entwi­ckelt, werden die dazu passenden 5G-Features in die Netze genommen werden.

NSA - Ihr seid nicht alleine

5G beginnt zunächst mit NR, was für "New Radio" steht. Dabei werden neue effi­zi­en­tere Modu­la­ti­ons­ver­fahren verwendet. Im Hinter­grund ist aber noch ein 4G-Kern-Netz­werk (Core) notwendig und deshalb wird das auch als "Non-Stan­dA­lone" (NSA) bezeichnet. Das erleich­tert den Über­gang. Der künf­tige Netz-Grund­ausbau wird weiter aus 4G (LTE) bestehen, was dann in "Hotspots" (wo viel Kapa­zität oder Band­breite oder kurze Latenzen gebraucht werden) um 5G erwei­tert wird.

Was 5G nicht ist

In der poli­ti­schen Diskus­sion wird 5G gerne mit flächen­de­ckender Netz­ver­sor­gung (bis zu letzten "Milch­kanne") verwech­selt. Das ist tech­nisch gar nicht möglich. Die aktuell verstei­gerten Frequenzen bei 3,6 GHz und künf­tige weiter ober­halb haben eine viel zu geringe Reich­weite. Es müssten - grob geschätzt - rund 800.000 Basis­sta­tionen aufge­baut werden, aktuell sind es so um die 40.000 (alle Netz­an­bieter in Deutsch­land zusammen).

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