Evolution statt Revolution: 5G - die Zukunftstechnologie

Mobile Internetnutzung ist heute eine Selbstverständlichkeit, und so wie Menschen mobiles Internet nutzen, werden dies in Zukunft auch Geräte tun. Dies wird das Zeitalter des Internets der Dinge (engl.: Internet of Things, kurz: IoT). Viele dieser hochkomplexen Anwendungen werden noch größere Bandbreiten und schnellere Reaktionszeiten („Latenzzeiten“) im Datenaustausch in den Mobilfunknetzen benötigen als heute. Um diese Herausforderungen meistern zu können, müssen die bestehenden Mobilfunknetze weiter ausgebaut werden, zusätzliche Sendefrequenzen verfügbar gemacht werden und die technologischen Voraussetzungen geschaffen werden. Die 5. Generation des Mobilfunks (5G) ist eine Evolution der bestehenden Technologie und wird sich nahtlos in die bestehende Technik einfügen anstatt sie zu revolutionieren wie UMTS vor vielen Jahren GSM.

Zur Zeit laufen international erste Feldversuche mit neuen Antennen und neuer Systemtechnik. Der erste Großevent, bei dem die Möglichkeiten von 5G eingesetzt werden, werden die olympischen Winterspiele 2018 in Südkorea sein. Die internationale Festlegung des technischen Basisstandards wird für Ende 2018 erwartet.

Zukünftige Mobilfunknetze: „5G inside“

Viele Anwendungen, wie wir sie heute kennen, werden mit den bestehenden 4G-Netzen („LTE“) das Auslangen finden, komplexere wie beispielsweise autonomes Fahren von Autos, LKWs und öffentlichen Verkehrsmitteln oder Anwendungen, die besonders hohe Datenraten und Latenzzeiten benötigen, werden erst mit 5G umgesetzt werden können. Allen diesen Anwendungen ist gemein, dass sie eine bisher nicht bekannte Datenflut erzeugen und benötigen werden, die die Mobilfunknetze der Zukunft verlässlich transportieren müssen.

5G steht für höhere Datenraten, kürzere Latenzzeiten, höhere Kapazität im Netz, höhere Systemeffizienz und geringeren Stromverbrauch und wurde für solche datenintensiven und zeitkritischen Anwendungen konzipiert.

Technik und Netzausbau

Moderne Mobilfunknetze sind sogenannte heterogene Netzwerke, die aus einer Mischung aus Makrostandorten (z.B. auf Dächern, Masten, etc.) für die Versorgung einer größeren Fläche und ergänzend Mikrostandorten zur lokalen Abdeckung höheren Kapazitätsbedarfs bestehen.

In den hohen Frequenzbereichen, die zusätzlich für 5G genutzt werden, ist das Ausbreitungsverhalten elektromagnetischer Wellen nicht mehr für größere Gebiete geeignet. „Sogenannte Small Cells werden mit sehr kleinen Sendeleistungen, die mit heutigen WLAN Antennen vergleichbar wären, nur kleine Gebiete abdecken und somit innerstädtisch nur sehr wenige 100 Meter versorgen. Dies bedeutet, dass sie hauptsächlich zur Versorgung von „Hotspots“ mit großem Datenaufkommen wie zum Beispiel in Bürogebäuden, Einkaufszentren, Verkehrsknotenpunkten usw. eingesetzt werden, d.h. analog zu den Mikrostandorten in heutigen Mobilfunknetzen. Small Cells werden also zumindest in den ersten Jahren dort zum Einsatz kommen, wo zusätzliche Kapazitäten in den bestehenden Netzen benötigt werden.

Bestehende Netztechnologien werden weiter existieren und betrieben werden, da Mobilfunkkunden im Sinne der „continuity of service“ erwarten, ihre bestehenden Geräte weiterhin einsetzen zu können.

Für 5G werden auch weiterentwickelte Antennen zum Einsatz kommen. Diese Antennen können ihre Sendeleistung gezielt einem Anwender zur Verfügung stellen – dies nennt man Beamforming. Parameter wie Entfernung, Empfangslage usw. definieren dabei, mit welcher Sendeleistung sowohl Sendeanlage als auch Mobiltelefon miteinander „sprechen“. Eine Antenne kann viele Anwender gleichzeitig versorgen.

Alle Infos im FMK Fact Sheet "Die nächste Mobilfunkgeneration: 5G"

Das Fact Sheet "Die nächste Mobilfunkgeneration: 5G" steht im Download-Bereich der FMK-Homepage unter "Publikationen" und direkt unter diesem Link zur Verfügung: http://www.fmk.at/site/assets/files/44752/fmk_factsheet_final_2017.pdf