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Was ist 5G?

| Autor / Redakteur: jelsag / Sylvia Lösel

Grundlagenwissen zum IT-Business
Grundlagenwissen zum IT-Business (Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)

Als Nachfolger von 4G (LTE) ist 5G die Mobilfunktechnologie der Zukunft. Ihre Einführung soll ab 2020 in den ersten Ländern starten. 5G gilt als Grundlage für die umfassende Digitalisierung aller Lebensbereiche und die endgültige Etablierung von Industrie 4.0.

Das erste 4G-Netz (LTE) ist in Deutschland vor acht Jahren an den Start gegangen. Inzwischen arbeitet die Telekommunikationsbranche weltweit an der Entwicklung des Nachfolgers 5G. Initiativen und Unternehmen, die sich für die Entwicklung der 5G-Technologie engagieren, haben sich im "3rd Generation Partnership Project" zusammengeschlossen, das dabei ist, dafür verbindliche Industriestandards zu entwickeln. Die Markteinführung von 5G wird in den Jahren 2020 bis 2025 erwartet.

Was soll 5G leisten?

5G ist bisher eine technologische Vision, die allerdings bereits durch valide Forschungsergebnisse unterlegt ist. Der chinesische Mobilfunkanbieter Huawei ist derzeit das weltweit führende Unternehmen bei der Entwicklung von 5G und gibt hierfür die folgenden Perspektiven an:

  • Datenraten von bis zu 10.000 Mbit/s. Das 5G-Netz wäre hiermit um bis zu 100 Mal schneller als heutige LTE-Mobilfunknetze. Zum Vergleich: LTE-Cat4 ermöglicht Datenübertragungsraten von bis zu 150 Mbit/s. Das in Deutschland im Jahr 2014 eingeführte Giga-Netz unterstützt auf der Basis von LTE Advanced Datengeschwindigkeiten von bis zu 450 Mbit/s.
  • 1.000-fach größere Netzkapazitäten als LTE. Unter anderem könnten weltweit bis zu 100 Milliarden Mobilfunkgeräte zum gleichen Zeitpunkt angesprochen werden.
  • Extrem niedrige Latenzzeiten (Pings), die unterhalb einer Millisekunde liegen. Hierdurch werden beispielsweise die Voraussetzungen für die drahtlose Vernetzung von Produktionsanlagen, Smart Cities oder digital gesteuerte medizinische Fern-Operationen geschaffen.
  • Eine 90-prozentige Senkung der Energiekosten pro Mobildienst. Der Stromverbrauch pro übertragenem Bit würde nur noch bei 1/1.000 des heutigen Energieaufwands liegen.

Breitere Frequenzspektren, Kleinzellen und Luftschnittstellen

Absehbar ist, dass 5G im Vergleich zu LTE deutlich breitere Frequenzspektren nutzen wird. Anvisiert wird außerdem eine fortschreitende Standortverdichtung durch engmaschig ausgelegte kleinere Funkzellen, die die niedrigen 5G-Latenzzeiten sichern. Huawei hat zudem vorgeschlagen, den Betrieb von Smartphones von der bisher strikt zellulär aufgebauten Struktur von Mobilfunknetzen zu entkoppeln, so dass sie sich in einer nicht zellengebundenen Hyperstruktur bewegen würden. Zu den aktuellen 5G-Projekten gehört außerdem die Entwicklung konfigurierbarer Luftschnittstellen, die verschiedene Anwendungen - von superschnellen Videostreams bis zum Internet der Dinge - unterstützen. Zum Spektrum der Möglichkeiten von 5G gehört auch der Aufbau einer neuen Netzwerkinfrastruktur durch das sogenannte Netzwerk-Slicing: Mobilfunkanbieter würden für verschiedene Anwendungen separate Subnetze (Slices) mit jeweils spezifischen Netzwerkqualitäten definieren.

5G in Deutschland

Kommunikationsdienstleister wie die Deutsche Telekom oder Vodafone waren an den weltweiten Entwicklungsaktivitäten für 5G von Anfang an beteiligt. Die Bundesnetzagentur hat die Versteigerung der deutschen 5G-Frequenzen für das Jahr 2018 angekündigt, was von den Mobilfunkanbietern Investitionen in zweistelliger Milliardenhöhe fordern wird. Bis 2025 sollen laut einem Strategiepapier des Bundesverkehrsministeriums die 20 größten deutschen Städte sowie alle Hauptverkehrswege mit einem 5G-Netz versorgt sein. Am Berliner Ernst-Reuter-Platz - also in der unmittelbaren Umgebung der Technischen Universität der Stadt - wurde ein 5G-Testnetz eingerichtet, das derzeit (Status: Januar 2018) Datengeschwindigkeiten von 2.000 Mbit/s und Latenzzeiten von drei Millisekunden erreicht.

Absehbar ist jedoch, dass der Übergang von 4G zu 5G als evolutionärer Prozess vonstattengeht. Viele Experten sind der Meinung, dass LTE perspektivisch zu einem generischen Bestandteil von 5G werden wird, zudem auch die technologische Entwicklung von 4G noch längst nicht abgeschlossen ist.

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