5G Netz in Deutschland – Das schnelle Handynetz

5G ist die neueste Entwicklung bei den Mobilfunknetzen. Das Besondere an 5G ist, dass die Datenübertragung durch die größere Datenkapazität enorm gestiegen ist. Neben der schnelleren Datenübertragung bietet 5G den Menschen noch weitere Vorteile und Möglichkeiten. In den vergangenen Jahren ist der Datenverkehr weltweit rasant angestiegen. Es wurde für Netzbetreiber immer schwieriger, den steigenden Bedarf durch leistungsstarke Funknetze zu bedienen. Das 5G Netz verbessert nicht nur die Netzabdeckung und Qualität, sondern verbessert die Kommunikation zwischen Geräten und Maschinen (IoT – Internet of Things). So können Prozesse und Abläufe bei der Produktion in der Industrie automatisiert werden. Auch in unserem Alltag können wir auch Smart Home-Geräte zugreifen, die unser Leben vereinfachen und gleichzeitig sicherer machen.

Das 5G Netz bildet die Basis für verschiedenen Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten. Es handelt sich also nicht nur um eine Revolution für das Internet oder die Telefonie. Das 5G Netz schafft eine leistungsstarke Infrastruktur und unterstützt die Verknüpfung zwischen Mensch und Maschine. Für viele geht 5G auch über einen neuen Mobilfunk-Standard hinaus. Es stärkt vor allem die Datenkommunikation und wird daher auch als innovativer Kommunikationsstandard eingestuft.

Unterschied 4G und 5G

Die aktuelle Netzabdeckung LTE (Long Term Evolution) ist der Mobilfunk-Standard, mit dem der Datenaustausch bei den Kunden der einzelnen Anbieter erfolgt. Die Bandbreite beim LTE beträgt in der Regel 150 MBit/s und in Ballungszentren und Großstädten sogar bis zu 300 MBit/s.
Das 5G Netz wird LTE nicht verdrängen. Es ist im Grunde genommen eine Weiterentwicklung des bestehenden Mobilfunk-Standards.
Wenn Sie ein 5G-fähiges Endgerät besitzen (dazu später mehr) und einen Tarif, wie beispielsweise eine eine Allnet Flat in einem 5G-Netz, können Sie LTE und 5G sogar parallel nutzen und so noch größere Datenmengen und Geschwindigkeiten im Netz erhalten. Durch das 5G Netz können die steigenden Anforderungen und Herausforderungen des digitalen Fortschritts gemeistert werden.

Wie funktioniert der neue 5G-Mobilfunkstandard und Kommunikationsstandard?

Wie bereits erwähnt, verringert das 5G Netz die Reaktionszeiten beim Datenaustausch und vervielfacht die Datenkapazität. Doch wie genau funktioniert die neue 5G Technologie?

Frequenzbereich im 5G Netz

Der Frequenzbereich im 4G Netz für elektronische Endgeräte, Tablets und Smartphones liegt zwischen drei KHz und drei GHz. Durch den digitalen Fortschritt nutzen die Menschen weltweit aber immer mehr Geräte, wodurch die Datenübertragung automatisch langsamer wird. Außerdem steigt die Gefahr von Störungen. Das 5G Netz kann andere Frequenzbereiche nutzen, z. B. Unter sechs GHz und Millimeter-Bereich bis 300 GHz. Im 4G Netz können in diesen Frequenzbereichen keine Daten übertragen werden. Frequenzen im Millimeter-Bereich können aber nur schwer durch Steinwände dringen. Regen leitet die Frequenzen ab. Doch es gibt eine Lösung – Small Cell Network.

Small Cell Network (Sendestationen)

Damit keine Störungen oder Funklöcher auftreten, sind kleine Sendemasten überall im Land positioniert, die dann ein sogenanntes Small Cell Network bilden. Diese kleinen Sendestationen dienen als Verstärkung des bestehenden Mobilfunknetzes und vermeiden Störungen. Da die Sendestationen relativ dicht nebeneinander positioniert sind, ist eine gute Verbindung beim Datenaustausch garantiert.

MIMO-Technologie (Multiple Input Multiple Output – Technologie)

Die meisten Sendestationen für das 5G Netz verwenden die sogenannte MIMO-Technologie. Es handelt sich hierbei um hunderte kleine Antennen, die an einem Sendemast montiert werden und sie die Empfangssignale für den Datenaustausch verbessern und die Maximaldistanz erhöhen. Durch die über hundert Antennen wird auch die Datenkapazität des Mobilfunknetzes gesteigert. Damit die MIMO-Technologie auch optimal funktioniert, wird “Beamforming“ eingesetzt.

Beamforming

Beim Beamforming geht es in erster Linie um die Signalübertragung, sodass keine Interferenzen (Überschneiden von Signalen) entstehen. Hier werden die Signale leicht zeitlich verzögert von verschiedenen Antennen gesendet und der Standort des Users bestimmt. Anhand des Standortes wird die Übertragungsleistung bestimmt und es entsteht ein Signalstrahl. Durch diese Technologie können Signale in unterschiedliche Richtungen Signale an User senden, ohne dass es zu Interferenzen kommt. Das Beamforming erhöht auch die Übertragungsleistung, sorgt für eine stabile Verbindung und reduziert Störungen.

Vorteile von 5G

• Der Kommunikationsstandard 5G kann Geschwindigkeiten von bis zu 10.000 MBit in der Sekunde erreichen. Zum Vergleich: Im LTE-Netz beträgt die maximale Download-Geschwindigkeit 300 MBit in der Sekunde.
• Geringere Latenzzeit (maximal eine Millisekunde). Mit der Latenzzeit ist die Zeit gemeint, wie lange die Daten vom Sendegerät zum User brauchen. Durch die geringe Latenzzeit können User flexibel mehrere Netzwerke oder Geräte nutzen.
• Mit dem neuen 5G Netz können Sie Ihr normales WLAN oder das LTE-Netz entlasten, da es parallel abläuft.
• Es können riesige Datenmengen ausgetauscht werden.
• Durch 5G können Sie Videos bis zu 8K oder Erweiterte Realität (Augmented Reality) nutzen.
• Es gibt weniger Störungen und der Stromverbrauch der Geräte ist geringer.
• Über das 5G-Netz erfolgt der Datenaustausch in Echtzeit. Die Steuerung der vernetzten Maschinen und Geräte ist somit standortunabhängig. So können auch Maschinen von Mitarbeitern bedient werden, die nicht direkt vor Ort arbeiten. So können Störungen viel schneller und effektiver behoben werden.
• Durch 5G wurde auch ein weiterer Meilenstein für autonomes Fahren erreicht.

Nachteile und Risiken im 5G Netz

• 5G Netz ist voraussichtlich Ende 2022 in ganz Deutschland verfügbar. Bisher wurde die Technologie nur in bestimmten Ballungszentren und Großstädten implementiert.
• Da neben Smartphones auch Fahrzeuge, Maschinen und andere Geräte mit 5G funktionieren, steigt automatisch die elektromagnetische Strahlung. Die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit sind noch nicht erforscht.
• Die Digitalisierung mit dem 5G Netz wird Auswirkungen auf das öffentliche und private Leben haben.
• Nut wenige Geräte können das 5G Netz nutzen, außerdem sind diese Geräte aktuell noch relativ teuer.
• Die Infrastruktur der Netze wird komplexer, wodurch Fehlerquellen schwerer auszumachen sind. Es muss also häufiger kontrolliert und geprüft werden.
• Durch das 5G Netz kommen sehr hohe Kosten auf die Netzbetreiber zu, die teilweise auf die Verbraucher umgewälzt werden. Die Nutzung des Netzes wird also für die Menschen teurer.

Welche Handys und -tarife mit dem 5G Netz gibt es bereits?

• Samsung: Neben den Oberklasse-Geräten von Samsung (z. B. S20 oder S20 Ultra) können folgende Geräte das 5G Netz nutzen: A90, S10, Galasy Fold, Z Flip, Note 20 und A71.
• Huawei: Neben den Oberklasse-Geräten von Huawei (z. B. Mate 20X oder Mate 40 Pro) können folgende Geräte das 5G Netz nutzen: Mate 30 und 40 Pro, P40 und P40 Pro, Nova 7 und Nova 7 Pro.
• Xiaomi: Neben den Oberklasse-Geräten von Xiaomi (z. B. Mi Mix 3 oder Mi 10 Pro) können folgende Geräte das 5G Netz nutzen: Redmi K30 Pro, Poco F2 Pro, Mi 10 Lite, und Mi 10 Lite Zoom.
• Apple: Mit dem iPhone 12 (Pro, mini und Pro Max) können Sie das 5G Netz nutzen.

Neben der Telekom bieten bereits verschiedene Netzbetreiber 5G-Tarife an. Sie sollten sich bei Ihrem Netzbetreiber informieren und sich bezüglich innovativer 5G-Tarife beraten lassen und am besten über alle Tarifnews zur Allnet Flat und den neuen 5G-Tarifen auf dem Laufenden bleiben.