5GNetze

5GNetze bezeichnet die fünfte Mobilfunkgeneration und die damit verbundenen Netzwerke und Dienste. Sie basieren auf dem 5G New Radio NR Standard der 3GPP und der IMT-2020 Spezifikation der ITU. Ziel ist es, höhere Datentraten, geringere Latenz und eine größere Anzahl gleichzeitig verbundener Geräte zu ermöglichen sowie neue Anwendungsfelder zu unterstützen.

Technisch zeichnen sich 5GNetze durch mehrere Merkmale aus: höhere Bandbreiten durch Frequenzen im Sub-6-GHz Bereich und Millimeterwellen, fortschrittliche Antennentechnologie wie Massive MIMO und Beamforming, sowie eine flexible Netzarchitektur. Die Core-Netzwerkteile werden als 5G Core 5GC bezeichnet und nutzen servicebasierte Architekturen, NFV/SDN und Netzwerk-Slicing, um verschiedene Dienste zu trennen und anzupassen. Beim Start verwendeten viele Betreiber noch Non-Standalone NSA, später erfolgte der Umstieg auf Standalone SA.

Der Aufbau umfasst die Funkzugangsnetze (RAN) und das Kernnetz (Core). Die Abdeckung begann zunächst in Ballungsräumen, mit Ausweitung auf ländliche Gebiete. Typische Anwendungsfelder reichen vom mobilen Breitband bis zu Festnetz-ähnlichen Verbindungen über Fixed Wireless Access, sowie industrielle Anwendungen im Bereich Industrie 4.0.

Zu den Kernanwendungsfeldern zählen eMBB (enhanced Mobile Broadband) für hohe Datenraten, URLLC (ultra-reliable low-latency communication) für geringe Latenz und hohe Zuverlässigkeit, sowie mMTC (massive machine-type communications) für eine große Zahl vernetzter Geräte. Dadurch entstehen neue Dienste wie vernetzte Geräte, Telemedizin, autonomer Betrieb von Fahrzeugen und Smart Cities.

Herausforderungen umfassen die Verfügbarkeit von ausreichendem Spektrum, Investitions- und Betriebskosten, Interoperabilität und Sicherheit. Datenschutz, Energieverbrauch und der Aufbau einer flächendeckenden Infrastruktur in ländlichen Gebieten sind ebenfalls zentrale Themen. Die Regulierung der Frequenzbänder variiert je nach Land und beeinflusst den Rollout.

Weltweit gibt es unterschiedliche Reifegrade bei der Einführung von 5GNetzen. In vielen Ländern wurden kommerzielle Dienste eingeführt, weitere Netze befinden sich in Ausbau- und Optimierungsphasen. Die Technologie wird fortlaufend weiterentwickelt, um neue Dienste und Effizienzsteigerungen zu ermöglichen.