LTE-Basisstationen werden wohl alle mit 5G aufgerüstet werden (Bild: Telekom)

Warum 5G so viel besser wird als LTE

Der LTE-Nachfolger 5G wird nicht nur schnellere Downloads ermöglichen, auch kleine Datenmengen werden enorm beschleunigt. Davon profitieren vor allem Video-Übertragungen in Echtzeit sowie Onlinespiele.

Der LTE-Nachfolger 5G soll Daten mit 10 Gbit/s herunterladen. Das schafft nicht einmal mein Festnetzanschluss. Doch jeder weiß, dass die Mobilfunktarife auch in Zukunft nicht so viel Datenvolumen enthalten werden, dass sich dauerhaft mit Höchstgeschwindigkeit aus dem mobilen Datennetz saugen ließe. Die neue Technik hat jedoch weitere Vorteile, weshalb ich mir viel davon verspreche.

Streamen wird normal werden

5G gehört zu den Next Generation Mobile Networks (NGMN). Die dritte Generation umfasste UMTS und dessen Erweiterung HSPA. LTE läuft bereits unter dem Namen 4G. Doch weshalb brauchen wir bald einen neuen Mobilfunk-Standard? Ich persönlich habe noch nicht erlebt, dass LTE an seine Grenzen stößt, wenn ich mit Smartphone oder Notebook unterwegs bin.

Über 5G wird sich Netflix auch unterwegs in hoher Qualität streamen lassen (Bild: Netflix)

Über 5G wird sich Netflix auch unterwegs in hoher Qualität streamen lassen (Bild: Netflix)

Das wird sich jedoch bald ändern. Wollt ihr wirklich zuhause einzelne Netflix-Folgen herunterzuladen, um sie offline zu schauen, wenn ihr gerade unterwegs seid? Ihr werdet auch im Mobilfunknetz streamen wollen, Musik allemal. Und der Drang wird noch größer, wenn auch der Unterschied zum heimischen WLAN immer weiter wächst.

Der 5G-Standard soll deshalb Daten mit bis zu 10 Gigabit pro Sekunde (GBit/s) senden können. Das sind 10.000 Mbit/s. In den LTE-Netzen sind derzeit Downloads mit maximal 300 oder 450 Mbit/s möglich. Mit geschickten Erweiterungen wollen die Mobilfunker dies auf Gigabit heraufschrauben. Dann wird aber auch schon von 4.5G gesprochen.

Ein viel dichteres Netz

Ein Problem jedoch bleibt: Auch die fünfte Mobilunkgeneration ist ein Shared Medium. Alle Nutzer in einer Funkzelle teilen sich die Bandbreite. Damit am Ende nicht wieder der gleiche mickrige Datenstrom bei euch ankommt, wird es im 5G-Netz mehr Funkzellen geben. Wieviel mehr, darüber sind sich Netzbetreiber und -ausrüster noch nicht einig.

LTE wird immer schneller, aber irgendwann ist schluss: 5G schafft dann bis zu 10 Gbit/s.

LTE wird immer schneller, aber irgendwann ist schluss: 5G schafft dann bis zu 10 Gbit/s.

Das Mobilfunknetz wird in Zukunft also dichter. In einer Funkzelle müsst ihr euch dann mit weniger anderen Nutzern die Bandbreite teilen. Zudem befindet ihr euch dann näher an der Basisstation. Diese wiederum wird mehr Antennen pro Funkzelle nutzen (Massive MIMO, Multiple Input Multiple Output).

Ergänzt wird diese Basis-Infrastruktur durch kleine Funkeinheiten in Fußgängerzonen, sogar auf Lampenmasten, aber auch innerhalb großer Gebäude, wo sonst das Mobilfunksignal nicht hineinreichen würde. Dies alles soll ermöglichen, dass ihr nahezu immer und überall große Datenmengen schnell herunterladen könnt.

Datenverarbeitung in Echtzeit

5G beschleunigt aber nicht nur große Datenmengen, sondern auch die kleinen. Die Laufzeit der Signale soll 40 mal geringer sein als bei LTE. Die sogenannte Latenzzeit soll nur noch wenige Millisekunden betragen – idealerweise sogar unter 1 ms liegen. Damit wären dann auch Video- Übertragungen in Echtzeit über das Mobilfunknetz ansehbar.

5G ermöglicht ruckelfreie Live-Übertragungen von Konzerten mit dem Smartphone (Bild: Pexels/veeterzy)

5G ermöglicht ruckelfreie Live-Übertragungen von Konzerten mit dem Smartphone (Bild: Pexels/veeterzy)

Während Netflix immer etwas vorlädt und ein paar Sekunden im Speicher auf Reserve hält, ist dies bei Liveübertragungen wie der Fußball-Bundesliga nicht möglich. Dort stockt dann das Bild oder friert sogar ein, wenn zu viele Datenpakte auf dem Weg verloren gehen. 5G wird hierbei die Bilder flüssiger laufen lassen – sofern der Rest der Infrastruktur mitspielt.

Dabei wird nicht nur das Signal beschleunigt, es soll auch kürzere Wege nehmen. In einem mehr dezentralen 5G-Netz werden nicht mehr alle Daten an zentraler Stelle verarbeitet, dies kann auch schon in der Basisstation geschehen. Edge-Computing wird vor allem dort eingesetzt, wo es um das Verarbeiten von Echtzeitdaten geht – wie beim autonomen Fahren.

Vorfahrt für wichtige Daten

Für wichtige Daten wie diese wird es auch eine eigene Spur im Netz geben – mit eingebauter Vorfahrt. Beim Network Slicing wird für jeden Anwendungsbereich ein eigenes virtuelles Netz erzeugt, das sich nicht nur in der Bandbreite, sondern auch in Zuverlässigkeit und Sicherheit unterscheidet.

Nach meinem Verständnis wird dabei nicht die Netzneutralität ausgehöhlt, denn eine E-Mail von Gmail wird genauso schnell zugestellt werden wie eine von Fastmail, ein Serie von Netflix genauso schnell wie eine von Amazon. Aber die Daten fahrender Autos wie auch auch die Live-Übertragung einer Operation können Vorrang erhalten, da es hier um Menschenleben geht.

5G-Start nicht vor 2025

Bis dahin ist es noch ein weiter Weg. Geplant war, mit den ersten 5G-Netzen schon 2020 zu starten. Jetzt soll es 2025 werden. Zu Beginn werden aber wohl nur die großen Städte und Ballungsräume gut ausgebaut sein. Den Ausbau auf dem Land könnte jedoch das Ziel der neuen Bundesregierung beschleunigen, bis 2025 flächendeckend Gigabit-Internet anzubieten – sogar dort.

5G-Funkzellen werden per Massive MIMO mehrere Antennen einsetzen, um höhere Datenraten zu ermöglichen (Bild: O2)

5G-Funkzellen werden per Massive MIMO mehrere Antennen einsetzen, um höhere Datenraten zu ermöglichen (Bild: O2)

Zuerst müssen allerdings neue Lizenzen vergeben werden. 5G wird ein neues Spektrum erhalten, das exklusiv dieser Technik zur Verfügung steht – in mehreren Bereichen zwischen 6 und 300 GHz. Bislang werden Frequenzen zwischen 800 MHz und 2,6 GHz genutzt. Die durch die Umstellung auf DVB-T2 frei gewordenen Frequenzen um 700 MHz werden ebenfalls von 5G genutzt werden.

Wie auch schon bei 4G/LTE wird es in unterschiedlichen Regionen der Welt auch unterschiedliche Frequenzbereiche geben, so dass die ersten 5G-Handys aus China hierzulande eventuell nicht zu gebrauchen sind – oder zumindest nicht in allen möglichen Spektren.

Wer zahlt den Netzausbau?

In Deutschland werden die neuen Frequenzen wieder per Auktion vergeben. Wie es auch ausgeht, optimal ist dies nicht. Sollten die Netzbetreiber im Bieterverfahren die Preise hochtreiben, steht ihnen weniger Geld zum Aufbau der 5G-Netze zur Verfügung.

Da es hierzulande aber nur noch drei Netzbetreiber gibt, die sich mittlerweile auch gut verstehen, könnten die Erlöse viel niedriger ausfallen als bei bisherigen Lizenzversteigerungen. Die Einnahmen sollen jedoch in den Ausbau der Glasfasernetze gesteckt werden und würden dann dort fehlen.

Die Mobilfunker könnten selbst Zuschüsse für den Aufbau ihrer Netze beantragen, da das Gigabit-Ziel der neuen Bundesregierung nur mit ihrer Hilfe zu schaffen ist und die neuen Basisstationen per Glasfaser angebunden werden. Aber ganz klar ist noch nicht, welche Vorgaben es letztlich von Seiten des Ministeriums geben wird.

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