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Alles über die 5G-Technologie und ihre Unterschiede zu den vorherigen Netzwerken

Wenn Sie ein Video auf Ihrem Telefon ansehen und das Bild während der Wiedergabe einfriert, liegt das Problem selten am Gerät. Es ist der…

Ingénieur télécoms inspectant une antenne 5G sur un pylône urbain en extérieur

Wenn Sie ein Video auf Ihrem Telefon ansehen und das Bild während der Wiedergabe einfriert, liegt das Problem selten am Gerät. Es ist das Mobilfunknetz, seine Kapazität und Geschwindigkeit, die die Flüssigkeit des Erlebnisses bestimmen. Die 5G-Technologie verändert genau diesen Parameter, aber nicht nur, indem sie die Datenrate beschleunigt. Sie verändert grundlegend, wie Daten zwischen den Antennen und den verbundenen Geräten fließen.

5G Standalone und 5G Non Standalone: eine Unterscheidung, die die Betreiber nicht erklären

Die meisten in Frankreich verkauften 5G-Tarife basieren auf einer sogenannten Non Standalone (NSA) Architektur. Das Telefon verbindet sich mit einer 5G-Antenne für die Datenrate, aber das Herz des Netzwerks bleibt das der 4G. Die erweiterten Funktionen der 5G (Netzwerk-Slicing, ultra-niedrige Latenz in großem Maßstab) sind in dieser Konfiguration nicht aktiv.

Die 5G Standalone (SA) nutzt ein vollständig 5G-Netzwerk-Kern. Sie ermöglicht die ambitioniertesten Anwendungen: Fernsteuerung von Industrieanlagen, assistierte Chirurgie, Verwaltung von Flotten autonomer Fahrzeuge. In Europa ist die 5G Standalone trotz einer hohen globalen 5G-Abdeckung sehr wenig verbreitet.

Das Verständnis von der 5G-Technologie und ihren Unterschieden zu den vorherigen Netzwerken beginnt zunächst mit dieser Unterscheidung. Ohne 5G SA bleiben viele der Versprechen theoretisch.

5G-Frequenzen und Millimeterbänder: warum die Reichweite alles verändert

Die 2G- und 3G-Netze verwendeten niedrige Frequenzen (um 900 MHz), die in der Lage sind, Wände zu durchdringen und große Bereiche mit wenigen Antennen abzudecken. Die 4G hat das Spektrum auf höhere Frequenzen erweitert, um die Datenrate zu erhöhen.

Die 5G treibt diese Logik weiter voran, indem sie drei Frequenzbereiche nutzt:

  • Niedrigband (700 MHz), das eine vergleichbare, weitreichende Abdeckung wie 4G bietet, aber einen moderaten Datenratengewinn.
  • Mittelband (um 3,5 GHz), das das Herz des aktuellen 5G-Rollouts in Frankreich bildet und einen guten Kompromiss zwischen Datenrate und Reichweite bietet.
  • Millimeterbänder (26 GHz und darüber), die sehr hohe Datenraten ermöglichen, deren Signal jedoch nur einige hundert Meter trägt und schlecht durch Hindernisse dringt.

Je höher die Frequenz, desto höher die Datenrate, aber desto geringer die Reichweite. Aus diesem Grund erfordert der 5G-Rollout mehr Antennen und Standorte als die vorherigen Generationen, insbesondere für die Millimeterbänder.

Frau in modernem Büro mit einem Smartphone, das ein 5G-Netzwerksignal anzeigt

Abschaltung der 2G- und 3G-Netze: 5G ist keine Option mehr

Vielleicht verwenden Sie noch ein altes Endgerät oder ein vernetztes Objekt (Alarm, Zähler, landwirtschaftlicher Sensor), das im 2G- oder 3G-Netz funktioniert. Diese Netze befinden sich in Frankreich im Rahmen einer geplanten Abschaltung. Die Betreiber schließen schrittweise diese Infrastrukturen, um Frequenzen freizugeben und sie der 4G und 5G zuzuteilen.

Die 5G wird zusammen mit der 4G zur Hauptplattform der digitalen Mobilität. Dieser regulierte Übergang bedeutet, dass einige Geräte ersetzt werden müssen und dass die M2M-Anwendungen (Machine-to-Machine), die historisch von der 2G getragen wurden, auf Technologien wie NB-IoT migrieren, die in die 5G-Spezifikationen integriert sind.

Diese Abschaltung unterscheidet den aktuellen Übergang von den vorherigen. Der Übergang von 3G zu 4G hatte keine Netzabschaltungen zur Folge. Heute geht die Migration zur 5G mit einem zeitlichen Druck einher, den Unternehmen und Kommunen antizipieren müssen.

Energieverbrauch und Umweltauswirkungen der 5G

Die 5G-Antennen verbrauchen pro Standort mehr Energie als die 4G-Antennen, hauptsächlich aufgrund der höheren Anzahl von strahlenden Elementen (massive MIMO-Antennen). Im Gegenzug transportiert die 5G jedoch viel mehr Daten pro verbrauchtem Watt.

Die Umweltauswirkungen beschränken sich nicht auf die Antennen. Die Erneuerung der Endgeräte (5G-kompatible Smartphones), die Herstellung neuer Netzwerkausrüstungen und die Verdichtung der Standorte tragen zur gesamten Kohlenstoffbilanz des Rollouts bei.

Die energetische Bilanz der 5G hängt vom Volumen der transportierten Daten ab. Wenn der Verkehr massiv ansteigt (4K-Video, vernetzte Objekte, industrielle Anwendungen), verbessert sich die Effizienz pro Gigabyte. Wenn das Netzwerk in bestimmten Bereichen unterausgelastet ist, belastet der zusätzliche Verbrauch der Antennen ohne Gegenleistung.

Was die 5G im Alltag konkret im Vergleich zur 4G ändert

Für den alltäglichen Gebrauch (Webnavigation, Video-Streaming, soziale Netzwerke) bleibt der Unterschied zwischen 4G und 5G in gut mit 4G abgedeckten Gebieten bescheiden. Der Gewinn ist vor allem an stark frequentierten Orten spürbar: Bahnhöfe, Stadien, dicht besiedelte Innenstädte. Die 5G kann die gleichzeitige Konzentration von Tausenden von Geräten in einer Zelle besser verwalten.

Die Reaktionszeit des Netzwerks (Latenz) sinkt ebenfalls, was Online-Spielen, Videoanrufen und Augmented-Reality-Anwendungen zugutekommt. In der 4G liegt die typische Latenz bei einigen Dutzend Millisekunden. Die 5G zielt auf eine Latenz von weniger als zehn Millisekunden, und die 5G Standalone kann in speziellen Konfigurationen sogar noch niedriger sein.

Belebte urbane Straße mit 5G-Netzknoten, die an Straßenlaternen in der Stadt installiert sind

Die 5G-Technologie ersetzt die 4G nicht abrupt. Sie koexistiert mit ihr, ergänzt sie in dicht besiedelten Gebieten und bereitet den Boden für Anwendungen, die derzeit noch nicht in großem Maßstab existieren.

Der wirkliche Übergang wird stattfinden, wenn die 5G Standalone weit verbreitet zugänglich ist, wenn die 2G- und 3G-Netze verschwunden sind und wenn industrielle Anwendungen die Investitionen in die Millimeterbänder rechtfertigen. Bis dahin bleibt die 5G ein im Aufbau befindliches Netzwerk, das vielversprechender durch seine Architektur ist als durch das Erlebnis, das es heute der Mehrheit der Nutzer bietet.

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