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Was ist 5G? Die wichtigsten Infos rund um die neue Technologie

Derzeit etabliert sich in Deutschland mit dem 5G-Netz ein Nachfolger des bisherigen 4G (LTE). Mit Geschwindigkeiten, die um bis zu 100 Mal schneller sind als der LTE-Standard legt diese zukunftsweisende Technologie den Grundstein für die Digitalisierung in Wirtschaft und Gesellschaft.
Besonderheiten
  • bis zu 100x schneller
  • Echtzeitübertragung von Daten
  • robuste, ausfallsichere Kommunikation
  • mehr Sicherheit
Das Wichtigste zusammengefasst
  • Der neue Mobilfunkstandard 5G soll Übertragungsraten haben, die das bisherige 4G um bis zum 100-fachen übertreffen. Damit ist die Technologie der Grundstein für die Digitalisierung der Zukunft.
  • Die Technologie gilt als robust und ausfallsicher, da z. B. im Vergleich zum WiFi keine Netzüberlastungen drohen.
  • Durch neue kryptografische Verfahren steigert sich bei 5G die Sicherheit der Datenübertragung.
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Was verbirgt sich hinter der 5G-Technologie?

Das G bedeutet zunächst nicht mehr als die jeweilige Generation. Stand 3G für UMTS, 4G für LTE, folgt seit 2020 5G. Die 5G-Technologie stellt die neue Generation der Datenübertragung dar. Bei dieser sind im Vergleich zu ihrem Vorgänger 4G Download-Geschwindigkeiten von mindestens 1 Gb/s möglich, höchstwahrscheinlich sogar deutlich mehr. So hat das britische 5G Innovation Centre in einem Test sogar eine Rate von 1 Tb/s erzielen können. Bereits bei einer Geschwindigkeit von 10 Gb/s würde ein kompletter Film in HD damit nur noch wenige Sekunden zum Herunterladen.

Was ist das 5G-Netz?

Dabei basiert 5G auf einer neuen Art Funktechnologie, die schneller reagiert und dabei gleichzeitig weniger Strom verbraucht. Die neuen Sendemasten sind kleiner als bisherige, müssen dadurch aber enger beisammen platziert werden. Die Latenzzeiten sind geringer, die Geschwindigkeit nimmt zu. Zum Einsatz kommen dabei Radiowellen in sehr vielen Frequenzbereichen. Eigenschaften sollen im Wesentlichen damit die folgenden sein:

  • Datenraten bis zu 10 Gbit/s;
  • Nutzung höherer Frequenzbereiche;
  • erhöhte Frequenzkapazität und Datendurchsatz;
  • Echtzeitübertragung, weltweit 100 Milliarden Mobilfunkgeräte gleichzeitig ansprechbar;
  • Latenzzeiten von wenigen Millisekunden bis unter eine Millisekunde

Was bedeutet 5G-ready?

Die 5G-ready-Tarife finden sich derzeit bei unterschiedlichen Anbietern. Sie bereiten den Nutzer im Prinzip auf das 5G-Netz vor, sobald dieses verfügbar ist. Die Telekom wirbt hier beispielsweise mit einem Tarif ohne Begrenzung des Datenvolumens, der genutzt werden kann, sobald 5G im Bereich des Nutzers verfügbar ist. Wer bereits ein geeignetes Smartphone besitzt und in einem Gebiet wohnt, das schon mit 5G versorgt ist, wechselt in der Regel automatisch von einem 5G-ready-Tarif in einen regulären 5G-Tarif.

Diese Anwendungsbereiche bietet 5G

  • Enhanced Mobile Broadband, kurz eMBB, stellt extrem hohe Datenraten zur Verfügung und unterstützt damit Dienste mit hohen Breitbandanforderungen – z. B. können das Virtual und Augmented Reality sein. Dank des schnellen 5G-Netzes werden dabei auch 8K-Videos oder 360°-Videos problemlos zur Realität.
  • Massive Machine Type Communication bezeichnet die Vernetzung ganz unterschiedlicher Geräte und Komponenten miteinander. Das können smarte Ampelsysteme, intelligente Logistiksysteme oder automatisierte Bewässerungssysteme in der Landwirtschaft sein – die Einsatzbereiche sind hier äußerst vielfältig.
  • uRLLC – Ultra-Reliable and Low-Latency Communications: Hier sind geringste Latenzzeiten gefragt, um beispielsweise beim autonomen Fahren, der Car-to-Car-Kommunikation oder bei automatischen Fahrassistenten Reaktionen in Millisekunden zu gewährleisten.
  • Insgesamt wird 5G die Grundlage für die Vernetzung von smarten Städten, der Industrie 4.0 bis hin zu einer Vielzahl neuer Technologien sein, die sich mit der Verbreitung des Netzes in den kommenden Jahren erst entwickeln werden.

WiFi, WLAN – nicht zu verwechseln mit 5G

Teilweise findet man Abkürzungen wie 5G-WiFi. Diese hat allerdings mit dem 5G der Mobiltelefone nichts zu tun, sondern ist lediglich eine Abkürzung für 5GHz-WiFi. Die Frequenz ist nach der 2,4GHz-Frequenz die neue Generation des WiFi-Standards, der immer noch Teil aktueller WLAN-Standards ist. Trotz einer höheren Geschwindigkeit plagen das 5GHz-Netz Probleme bezüglich einer Überlastung, da man die Frequenzbänder fast überall auf der Welt kostenlos nutzen kann. Jeder kann einen Router aufstellen oder zusätzliche Repeater nutzen. Beim 5G-Mobilnetz ist das anders, denn nur wenige Betreiber sind bereit, die hohen Lizenzgebühren zu leisten.

Mobilfunk – das ist in den Netzen wichtig

Bisher beschränkt sich die 5G-Nutzung bei Mobiltelefonen auf die Datennutzung, während die Telefonie weiterhin über 4G oder 3G abgewickelt wird.

Im Mobilfunkbereich ist 5G bisher noch lange nicht überall verfügbar, da der Ausbau praktisch erst begonnen hat. In einem Bereich, der bereits mit 5G ausgerüstet ist, benötigst du ein Mobiltelefon, das auch 5G-fähig ist. Zudem kostet das schnelle Internet für unterwegs teilweise noch extra, sodass für gewöhnlich eine Anpassung des bisherigen Tarifs nötig ist. Daneben gibt es auch einige Prepaid-Tarife für das Surfen im 5G-Netz.

Dabei beschränkt sich die Technologie nicht auf einzelne Geräte, sondern ist vom Smartphone über den PC bis hin zum smarten Automobil nutzbar. Für die Mobilfunkbranche könnte der Netzausbau in Zukunft bedeuten, dass Tarife ohne Volumenbeschränkungen möglich sind, d. h. sich 5G positiv auf die Entwicklung von Tarifen auswirkt.

Sicherheit im 5G-Netz – neue kryptografische Verfahren

Im Vergleich zu seinen Vorgängern ist das 5G-Netz überaus sicher. Neue kryptografische Lösungen sichern die einzelnen Komponenten hier getrennt. Gleichzeitig erhöht sich so die Ausfallsicherheit, da eine einzelne Komponente nicht funktionsfähig ist.

Über die Authentication Confirmation (AC) verbessert sich zudem die Sicherheit im Roaming, indem das Netz einen kryptografischen Nachweis über deine Identität an das Heimnetz schickt.

Wurde die sogenannte International Mobile Subscriber Identity (IMSI), die Langzeitidentität der NutzerInnen noch unverschlüsselt übertragen, so erfolgt die Übermittlung im 5G-Netz nur noch verschlüsselt.

Reichweite und Funkfrequenz – mehr Sendemasten durch höhere Frequenzen

Für Mobilfunkfrequenten gilt grundsätzlich: Niedrige Frequenzen breiten sich besser durch Widerstände wie Wände aus, gleichzeitig ist die Zahl der übermittelten Daten geringer. Höhere Frequenzen hingegen sind leistungsfähiger, decken allerdings weniger Fläche ab und scheitern eher am Durchdringen von Hindernissen. Für das 5G-Netz werden daher unter anderem auch höhere Frequenzen gewählt als für das LTE-Netz, um die schnellen Datenraten zu erreichen. Da dies zulasten der Reichweite geht, müssen zusätzliche Funkmasten die vollständige Netzabdeckung sicherstellen.

Was hat es mit der 5G-Strahlung auf sich?

Viele Menschen befürchten durch den Ausbau des 5G-Netzes eine zunehmende Belastung durch die Strahlung. Wissenschaftliche Erkenntnisse, dass dies tatsächlich zutrifft, gibt es bisher keine, zumal sich viele Erkenntnisse bisheriger Mobilfunkstandards auch auf das 5G-Netz übertragen lassen. Nichtsdestotrotz bleiben hier noch Fragen offen, was beispielsweise die in Zukunft auftretenden steigenden Datenübertragungsmengen angeht, wofür in Zukunft auch mehr Sendeanlagen erforderlich sein werden.

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