5G-Funktechnologie - Die wichtigsten Fakten

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Was ist die 5G-Funktechnologie?

5G steht für die fünfte Mobilfunk-Generation und ist die bisher leistungsfähigste Mobilfunk-Generation. Sie ist als Nachfolger des vorherigen Mobilfunkstandards 4G angedacht und soll die Massenkonnektivität im Internet und die Echtzeit-Anwendungen möglich machen.

Welches Ziel verfolgt 5G?

Da die mobil übertragene Datenmenge um mehr als 50 Prozent von Jahr zu Jahr steigt, braucht es ein stärkeres, zuverlässigeres und schnelleres Netz als zuvor. Besonders hilfreich an 5G ist, dass die Reichweite der Mobilfunkstationen steigt. Eine Mobilfunkstation deckt somit ein größeres Besiedlungsgebiet ab, als noch der Vorgänger 4G. Gut geeignet ist ein 5G-Netz zum Beispiel an Autobahnen, wo ein schnelles Netz mit extrem kurzen Antwortzeiten benötigt wird. Auch in einer Werkshalle oder in einem Gewerbegebiet wird ein 5G-Netz benötigt, da es hohe Datenraten gibt und viele Menschen und Geräte gleichzeitig miteinander arbeiten müssen.

Die 5G-Funktechnologie ist:

Schnell

Es sollen Datenraten von bis zu 20.000 Megabit pro Sekunde (MBit/s) beziehungsweise 20 Gigabit (GBit/s) im Download erreicht werden.

Groß

Bis zu 1 Million Mobilfunkgeräte pro Quadratkilometer soll das 5G-Netz verkraften – bei mindestens 100 MBit/s. Im Vergleich: Die 4G-Kapazität schafft 200 Teilnehmer, hierbei leidet der Internetzugang.

Reaktionsschnell

Sehr kurze Reaktionszeiten zeichnen das 5G-Netz aus. Die sogenannte Latenz soll nicht mehr als 4 Millisekunden betragen. Angestrebt wird eine Millisekunde.

Zuverlässig

Stabilere und zuverlässigere Verbindung als im 4G-Netz. Die Mobilfunk-Verbindung reist auch im Auto und Zug bei Geschwindigkeiten bis zu 500 Stundenkilometern nicht ab.

Wo finden sich Anwendungsbereiche?

Es gibt drei Dienstkategorien für die Mobilkommunikation:

eMBB (enhanced mobile broadband)

Das ultra-schnelle mobile Breitband

5G für ein schnelles-verbessertes mobiles Breitband,
extrem hohe Datenrate und Kapazität von bis zu 10 Gbit/s
unterstützt Dienste mit hohen Bandbreitenanforderungen,
z.B. Videotechnik (High-Definition-Videoformat), Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR, Erweiterte Realität

Mögliche Einsatzgebiete:

Handwerker mit mobilen Reperaturservice bis hin zum
medizinischen Operationssaal.

mMTC (massive machine-type communication)

Die Kommunikationsebene zwischen Maschinen

bessere Vernetzung von Maschinen und Geräten aller Art möglich,
kleine Datenmengen werden an eine große Zahl von räumlich getrennten vernetzen Geräten geschickt,
geringer Energieverbrauch,
unterstützt Dienst mit hoher Anschlussdichte,
z.B. eine Million pro Quadratmeter,
extrem kurze Latenzzeiten für Echtzeitsteuerung von Maschinen,
Hilfsmittel zur Weiterentwicklung zu einer digitalen Gesellschaft,
z.B. Industrie 4.0

Mögliche Anwendungsbereiche:

Industrie,
Smart Cities,
Smart Homes,
Smart Agricultures,
Wasserversorgung,
Machine-to-Machine-Communication (M2M),
Internet der Dinge (IoT, Internet of Things)

uRLLC (ultra reliable low latency communication

Die extrem zuverlässige Kommunikation mit niedriger
Latenz (Verzögerung)

Hoch-Zuverlässigkeitsnetz mit kurzen Antwortzeiten,
Latenzzeit liegt bei 1 Millisekunde,
nahezu Echtzeit-Kommunikation/Übertragung

Mögliche Anwendungsbereiche:

Dienste die praktisch keinen Ausfall haben dürfen,
z.B. Automatische Fahrassistenten, die automatisch Autos steuern,
Paketdrohnensteuerung,
die Fernwartung von Anlagen,
oder bildgebende Verfahren in der Medizin oder der Industrie.

Wann gibt es 5G-Netze in Deutschland?

Vom 19.März bis zum 13.Juni 2019 hatte die Bundesnetzagentur die 5G-Frequenzen zur Versteigerung freigegeben. Hierdurch wurde ein Erlös von mehr als 6,5 Milliarden Euro erzielt. Dabei haben sich die folgenden Firmen an der Auktion beteiligt: Telekom, Vodafone, O2 Telefonica und 1&1 Drillisch.

Bis Ende 2022 soll nach den Ausbauauflagen durch die Bundesnetzagentur eine deutschlandweite Abdeckung von 98% der Haushalte, Autobahnen und Bahnstrecken erreicht werden. Diese setzt allerdings keine 5G Technologie voraus. Bis diese in Deutschland flächendeckend umgesetzt ist könnte also noch etwas Zeit vergehen.

Experimentiert wird bereits jetzt in den Großstädten Aachen, Berlin, Hamburg und München. Hier wurden in unterschiedlichen Anwendungsbereichen Testfelder installiert um Erfahrungen mit der 5G-Technologie sammeln zu können.

Zu wenig Infos über die 5G-Funktechnologie?

Hier gibt es die ausführlichere und technischere Sicht:

Ihre Ansprechpartner

Prof. Dr. Christian Dietrich

Projektleiter

Torsten Platzek

Projektmitarbeiter

Kontakt zu connect.emscherlippe

Projektkoordinator connect.emscherlippe
Martin Spiecker
Westfälische Hochschule
Neidenburger Str. 43
45897 Gelsenkirchen

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