Darum braucht es 5G

Bei 5G handelt es sich um den aktuellen Mobilfunkstandard der fünften Generation, der derzeit jene der dritten und vierten Generation (3G und 4G) ablöst, respektive ergänzt. Die Daten werden über elektromagnetische Funkwellen (Radiowellen) übertragen. Als Radiowellen gelten Wellen, die unterhalb von 3000 GHz liegen, dazu gehören etwa die aus dem Radio bekannten Lang-, Mittel-, Kurz- und Ultrakurz-Wellen.

Geschwind - im Doppel

Während 4G (LTE) mit bis zu 1200 Mbit/s arbeitet, ist 5G zehnmal schneller. In der Theorie sind sogar bis zu 20 Gbit/s möglich.

Eine der wichtigsten Eigenschaften von 5G ist zudem die niedrige Latenz, die man ungefähr mit Antwortzeit umschreiben könnte. Das heisst: Es sind nicht nur mehr Daten pro Sekunde übertragbar, sondern die Antwortzeiten zwischen den Geräten sinken. Bei 5G liegen sie bei nur noch ungefähr einer Millisekunde. Das kommt Anwendungen in autonomen Fahrzeugen und im Internet der Dinge sehr entgegen.

Genügsam

Der 5G-Standard ist effizienter. Ein via 5G übertragenes Megabyte erfordert nur etwa ein Drittel des Stromverbrauchs von 4G. In Labors waren 5G-Übertragungen sogar mit einem Hundertstel des Energieaufwandes von 4G möglich.

In der Realität dürfte der gesamthafte Stromverbrauch des Mobilfunknetzes allerdings etwa gleich bleiben oder leicht steigen. Dies würde früher oder später aber auch mit 4G passieren: Immer mehr Nutzer führen immer mehr Geräte mit und konsumieren dank der schnelleren Übertragung auch immer mehr datenhungrige Inhalte. Für diesen sogenannten Rebound-Effekt kann der 5G-Standard als solches nichts.

Gezielt

Unter der 4G-Technik funken die Antennen in alle Richtungen – egal, ob nötig oder nicht. Bei 5G kommt jedoch sogenanntes Beamforming zum Einsatz. Damit fliessen die Daten gezielt zwischen Antenne und Endgerät (Bild 1). Und solange kein Datenverkehr stattfindet, gibt es auch nichts zu funken.

Bild 1: Während 4G ziellos im Kreis herum funkt (links), formen sich mit 5G gezielte «Beams». Quelle: Admin.ch

Genügend

Im gut gefüllten Fussballstadion kann es mit 4G recht schwerfallen, einen Tweet abzusetzen oder gar ein Foto hochzuladen: Zu viele Smartphones sind gleichzeitig in einem begrenzten Raum versammelt. Mit 5G hingegen können sich mehr Geräte gleichzeitig im Netz tummeln.

Laut einem Papier des BAKOM (Bundesamt für Kommunikation) seien mit 5G theoretisch bis zu einer Million Geräte pro Quadratkilometer möglich. Das entspreche dem Hundertfachen des unter 4G machbaren.

Gesichert

In 5G kommen verbesserte Verschlüsselungsmechanismen zum Einsatz. So seien die Endgeräte besser voneinander getrennt. Ausserdem haben 2G bis 4G die IMSI-Nummer jeweils unverschlüsselt übertragen. Diese International Mobile Subscriber Identity ist quasi die Langzeitidentität der Nutzer.

Mit 5G wird dies verschlüsselt, darum dürften Spionageangriffe mittels IMSI-Catchern damit der Vergangenheit angehören. Bezüglich Sicherheit ist der 5G-Mobilfunkstandard dem WLAN mindestens ebenbürtig.

Ein Nachteil

Die Reichweite einer einzelnen 5G-Antenne ist auch aufgrund der leicht höheren Frequenzen geringer als bei 4G, weshalb grundsätzlich mehr Antennen benötigt werden.

Allerdings sinkt der Stromverbrauch der Antennen und Smartphones deutlich, sobald sich die Antenne in der Nähe befindet. Sprich: Je grösser die Antennendichte, desto weniger stark müssen die Geräte funken.

Wie siehts mit der Netzabdeckung aus?

In der Schweiz wird das 5G-Netz fortlaufend ausgebaut. Über die Webseite unter Geokatalog/Bevölkerung und Wirtschaft/Kommunikation finden Sie einerseits die Karte 5G-NR, welche die 5G-Abdeckung zeigt. Es lassen sich auch die Antennenstandorte 5G einblenden (Bild 2).

Bild 2: Antennenstandorte und Netzabdeckung (könnt ihr direkt hier suchen)

Anwendungsbereiche

Alles, was bisher mit 4G lief, funktioniert auch mit 5G – und dies meist sogar schneller, sicherer und sparsamer, sofern die Geräte auf den neuen Standard angepasst sind. 5G bringt aber noch einige weitere Vorteile mit, besonders im Hinblick auf neue Technologien, die sich bereits angekündigt haben.

Dazu gehören die vielen smarten Endgeräte des «Internet of Things» (IoT), ferner autonome Fahrzeuge, inklusive Geräte, die für Logistik- und Landwirtschaftszwecke benutzt werden sowie Funktionen rund um virtuelle Realität und Augmented Reality; hier auch medizinische Anwendungen oder zum Beispiel Brillen, die Echtzeitdaten einblenden.

Dieser Artikel ist in Zusammenarbeit mit PCtipp entstanden.