Wie funkioniert 5G?

5G soll bis 2029 für 85 Prozent der Weltbevölkerung verfügbar sein

16 Min
02. Mai 2024
5G und 6G Technologie

Sie erwartet:

Bietet 5G die besten Voraussetzungen, um die Digitalisierung mit Datenvolumen und Geschwindigkeit voranzutreiben? Wird 5G die Digitalisierung mit Big Data und Vernetzung in allen Wirtschaftsbereichen auf die nächste Stufe katapultieren?

Theoretisch ja, denn die 5G-Technologie bietet im Vergleich zu 4G/LTE eine Vervielfachung der Datenraten sowie kurze Latenzzeiten. Echtzeitsensible Prozesse wie autonomes Fahren oder intelligente Industrieautomatisierung sollen mit 5G ganz neue Wege gehen können. Wie weit ist die Standardisierung fortgeschritten? Welche Vorteile ergeben sich für das IoT mit 5G in der Automobilindustrie, die Digitalisierung im Gesundheitswesen, die Infrastruktur in Smart Cities oder die Automatisierung in der Logistik? Was ist der Mehrwert einer privaten 5G-Lizenz für Logistik für Unternehmen?

1. Status Quo

Was ist 5G?

Bevor das Thema Digitalisierung für Unternehmen in den Fokus gerückt wird, soll zunächst erläutert werden: Was ist 5G?

5G ist die fünfte Generation der Mobilfunktechnologie und der Nachfolger von 4G (LTE). 5G bietet in mehreren Schlüsselbereichen wesentliche Verbesserungen gegenüber früheren Generationen und zielt darauf ab, den wachsenden Daten- und Konnektivitätsanforderungen der modernen Welt gerecht zu werden.

Hier einige der wichtigsten Vorteile von 5G gegenüber dem Mobilfunkstandard LTE:

Zu den herausragenden Leistungsmerkmalen gehören Datenraten pro Funkzelle von bis zu 20 Gbit/s im Downlink und bis zu 10 Gbit/s im Uplink. Diese hohen Übertragungsraten ermöglichen extrem schnelle Downloads und effiziente Uploads von Daten, was insbesondere in dicht besiedelten Ballungsräumen oder bei Großveranstaltungen von Vorteil ist.

Die Latenz, also die Verzögerung, mit der Daten über das Netz übertragen werden, kann auf knapp eine Millisekunde reduziert werden. Dies ist besonders wichtig für Anwendungen, die eine sofortige Reaktionsfähigkeit erfordern, wie zum Beispiel autonome Fahrzeuge, Telemedizin und industrielle Automatisierung.

Hinsichtlich der Netzdichte unterstützt die Technologie bis zu einer Million Teilnehmer pro Quadratkilometer, eine Kapazität, die in städtischen Umgebungen oder bei Massenveranstaltungen kritisch ist, um eine zuverlässige und durchgehende Konnektivität zu gewährleisten.

Darüber hinaus bleibt die Kommunikation auch bei hohen Geschwindigkeiten von bis zu 500 km/h stabil, was für Anwendungen in Hochgeschwindigkeitszügen, auf Autobahnen oder in anderen sich schnell bewegenden Umgebungen von entscheidender Bedeutung ist.

Auch für Anwendungen wie autonomes Fahren, Echtzeitlokalisierung, Ortung, Fabrikautomation oder Instandhaltung mit 5G Smart Glasses ist der Einsatz von 5G von Vorteil. Darüber hinaus ermöglicht 5G eine höhere Konnektivität, da deutlich mehr Geräte über das Netz kommunizieren können. Damit sorgt 5G für eine stärkere Verbreitung des Internets der Dinge und legt den Grundstein für viele Digitalisierungserfolge. Die Beispiele zeigen bereits, dass die Effizienz von 5G sehr hoch ist. Es wird deutlich, dass auch neue Anwendungsfelder möglich sind, die über den bisherigen Standard LTE hinausgehen.

Frequenzbänder

Mobilfunk mit breiter Netzabdeckung

Das 5G-Netz umfasst verschiedene Frequenzbänder, die sich grob in drei Kategorien einteilen lassen. Jedes Land und jeder Netzbetreiber kann unterschiedliche Frequenzen innerhalb dieser Bänder nutzen, abhängig von lokalen Vorschriften und verfügbaren Frequenzen.

Low-Band-5G
Diese Frequenzen liegen unter 1 GHz und bieten eine große Reichweite und Durchdringung, sind aber in Bezug auf die Datenübertragungsrate langsamer. Sie werden häufig zur Versorgung ländlicher und vorstädtischer Gebiete eingesetzt.

Mid-Band-5G
Diese Frequenzen liegen typischerweise zwischen 1 GHz und 6 GHz. Sie bieten ein gutes Gleichgewicht zwischen Reichweite und Geschwindigkeit und bilden das Herzstück vieler 5G-Netze weltweit.

High-Band-5G
Diese Frequenzen liegen zwischen 24 GHz und 40 GHz (und darüber). Sie bieten sehr hohe Datenübertragungsraten und geringe Latenzzeiten, haben aber eine geringere Reichweite. Sie werden hauptsächlich in dicht besiedelten städtischen Gebieten eingesetzt, wo hohe Datenraten erforderlich sind.

5G Aktuell

Release 18 = 5G Advanced wird in 2024 verabschiedet

Die Weiterentwicklung von 5G erfolgt in den Arbeitsgruppen der internationalen Organisation 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Das 3GPP Release 17 für 5G wurde im März 2022 fertiggestellt. Da in Release 17 aufgrund der Pandemie nicht alle Planungen umgesetzt wurden, zeichnet sich ab, dass Release 18 sehr komplex werden wird. Die Arbeiten an Release 18, auch 5G Advanced genannt, haben Ende 2021 begonnen und sollen 2024 abgeschlossen sein.

5G Release 18 soll eine neue Ära einläuten. Die 5G Advanced-Ära. Dazu gehört auch ein neues Logo. Die wichtigsten Neuerungen betreffen die Systemarchitektur und Dienste (SA2). Zu den Highlights zählt die verbesserte Unterstützung von Extended Reality (XR) wie Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR). Außerdem wird in der zweiten Phase das Edge Computing weiter ausgebaut, um die Rechenleistung näher an den Endanwender zu bringen und so die Reaktionszeiten zu verkürzen.

Darüber hinaus ist eine verbesserte Lokalisierung durch 5GC Location Services geplant, die genauere und zuverlässigere Lokalisierungsdienste ermöglichen soll. In der dritten Phase wird das Network Slicing weiter optimiert, um eine flexiblere und effizientere Netzwerksegmentierung zu ermöglichen. Darüber hinaus wird die Standalone-Architektur weiter verbessert, um eine unabhängigere und robustere 5G-Infrastruktur zu ermöglichen.

Auch die Netzautomatisierung wird in der dritten Phase optimiert, um das Netzmanagement und die Effizienz zu verbessern. Speziell für Campusnetze sind Optimierungen vorgesehen, die auf die besonderen Anforderungen solcher Netze zugeschnitten sind. 5G-Multicast-Broadcast-Dienste werden weiterentwickelt, um eine effizientere Übertragung von Inhalten an mehrere Empfänger zu ermöglichen.

Persönliche IoT-Netze werden durch neue Technologien unterstützt, die eine bessere Integration und Verwaltung von IoT-Geräten ermöglichen. Auch die Satellitenkommunikation wird in der zweiten Phase weiterentwickelt, einschließlich eines verbesserten Satelliten-Backhauls, der die Abdeckung und Leistung in schwer zugänglichen Gebieten verbessert.

Die Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC) wird weiter verbessert, wobei der Schwerpunkt auf der Latenzoptimierung zur Unterstützung kritischer Anwendungen liegt. Der Multimedia-Telefondienst IMS wird ebenfalls weiterentwickelt, um eine bessere Integration und Qualität von Sprach- und Videodiensten über das 5G-Netz zu ermöglichen. Schließlich wird in der dritten Phase die gesamte 5G-Systemarchitektur weiterentwickelt, um die Netzkapazitäten und -dienste weiter zu verbessern.

Zahlen & Fakten

Der Mobilfunkstandard 5G soll bis Ende 2029 für mehr als 85 Prozent der Weltbevölkerung verfügbar sein, so ein Bericht von Ericsson. Vorreiter sind Nordamerika und Indien. Laut einem Bericht des kanadisch-indischen Marktforschungsunternehmens Precedence Research wird der globale 5G-Markt zwischen 2023 und 2033 um 125 Prozent wachsen. Nordamerika wird voraussichtlich den Markt für Digitalisierung in der Automobilindustrie dominieren und den größten Anteil am 5G-Markt haben. Der asiatisch-pazifische Raum, insbesondere China, wird im Prognosezeitraum 2024 bis 2033 voraussichtlich am schnellsten wachsen. Zu den Faktoren, die zu diesem Wachstum beitragen, zählen die frühe Einführung von 5G-fähigen Fahrzeugen, die steigende Nachfrage nach intelligenten 5G-Lösungen für die Digitalisierung im Gesundheitswesen, die Unterstützung der Infrastruktur durch die Regierung und die zunehmende Akzeptanz fortschrittlicher Technologien bei den Verbrauchern.

Unter den vertikalen Branchen wird die Automobilbranche 2023 den größten 5G-Marktanteil haben. 5G wird zunehmend eingesetzt, um die Fahrzeugfunktionen und -fähigkeiten zu verbessern und die Entwicklung in den Bereichen Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I), autonomes Fahren, Fahrzeug-zu-Netzwerk (V2N), Fahrzeug-zu-Fußgänger (V2P) und Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) voranzutreiben. Darüber hinaus ist das Industriemaschinensegment aufgrund der Einführung von 5G in der Digitalisierung der Industrie für ein erhebliches Wachstum bereit.

Der Markt für die 6. Mobilfunkgeneration (6G) wird bis 2030 voraussichtlich um fast 35 Prozent wachsen. Das schnellste Wachstum des 6G-Marktes und die damit verbundenen 6G Connectivity und 6G IoT Verbreitung wird in der APAC-Region erwartet. Bis 2030 werden sich Extended Reality (XR) wie Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR), Blockchain, KI in Unternehmen und maschinelles Lernen, Robotics und Machine Vision als die dominierenden Treiber des 6G-Marktes herauskristallisieren.

2. In der Praxis

Lösungen mit 5G

Vorteile liegen in Echtzeiteinbindung

Die technologischen Eigenschaften von 5G, insbesondere hohe Datenraten und geringe Latenzzeiten, ermöglichen Konzepte für Lösungen mit RTLS und Prozessoptimierungen sowie Konzepte für die Datenkommunikation in der Prozessindustrie wie beispielsweise M2M-Kommunikation und für die Digitalisierung der Logistik. Der Einsatz von 5G in diesen Bereichen bedeutet, dass Anwendungen, die bisher auf drahtgebundene Datenkommunikation angewiesen waren, zukünftig drahtlos über 5G in vergleichbarer Qualität kommunizieren können. Dies bietet erhebliche Vorteile, bedeutet aber nicht, dass die feste Verkabelung vollständig ersetzt wird.

Für fest installierte Produktionsmaschinen in Fabriken beispielsweise bringt die Umstellung von Kabelverbindungen auf 5G-Funk keinen direkten Mehrwert. Die wirklichen Vorteile von 5G liegen vielmehr in der Echtzeitintegration von mobilen Anlagen, Robotern, Transportsystemen und anderen dynamischen Komponenten. Diese Flexibilität und Mobilität ist besonders wertvoll in sich schnell verändernden und anpassungsfähigen Produktionsumgebungen.

Darüber hinaus ermöglicht 5G dank seiner Fähigkeit, schnelle, zuverlässige und dichte Verbindungen zwischen einer Vielzahl von Geräten herzustellen, erhebliche Fortschritte beim Internet der Dinge (IoT). Dies ebnet den Weg für Innovationen in Bereichen wie Industrie 4.0 und 5G, vernetzte Fahrzeuge und intelligentes Wohnen, indem eine maßgeschneiderte Konnektivität in heterogenen IoT-Umgebungen ermöglicht wird. Insgesamt bietet 5G damit die technische Grundlage für eine neue Ära der digitalen Wirtschaft und fortschrittlicher industrieller Anwendungen.

Roboter mit 5G

5G-Netze mit OPC UA der OPC Foundation

Stationäre und mobile Industrieroboter oder fahrerlose Transportsysteme ( AGVs) im Lager können über den Standard OPC UA der OPC Foundation und ein 5G-Netzwerk kommunizieren. Dies erleichtert sowohl die Kommunikation als auch die Zusammenarbeit zwischen diesen Robotern. Die Transportroboter bewegen Kisten durch das Lager und nutzen dabei sowohl kabelgebundene als auch drahtlose Verbindungen.

Die stationären Roboter sind über eine drahtgebundene Infrastruktur verbunden. Mobile Robotik ist über ein privates 5G-Netz verbunden. In der Netzwerkinfrastruktur des Lagers wird kabelgebundenes Ethernet verwendet. Dies ist Teil der mobilen Roboter, die Geräte wie die SPS und Sensoren enthalten. Die stationären Roboter sind ebenfalls über die kabelgebundene Infrastruktur mit dem Fabriknetzwerk und dem lokalen Industrienetzwerk verbunden. Um die stationären und mobilen Roboter miteinander zu vernetzen, wird das industrielle 5G-Netz genutzt. Eine unterstützende Layer3-PDU-Session ermöglicht die IP-basierte Interkonnektivität zwischen der SPS des stationären Roboters und der SPS des mobilen Roboters. Dies geschieht typischerweise mit Zykluszeiten von wenigen Millisekunden. OPC UA Safety tauscht auch zeitkritische Sicherheitsmeldungen über dieses Netzwerk aus, um eine deterministische Ende-zu-Ende-Übertragung zu gewährleisten.

Lokalisierung mit 5G

5G für Einkaufswagenverfolgung bei Spar

Im Jahr 2021 wurde von der Spar Österreich Gruppe ein 5G Testmarkt in Floridsdorf, Wien, Österreich eingerichtet. Innerhalb des Interspar Marktes kommunizieren intelligente Einkaufswagen über ein spezielles 5G Campus Netzwerk, das vor Ort installiert wurde. Die Einkaufswagen werden auf ihrem Weg durch den Markt mit einer Genauigkeit von 20 Zentimetern verfolgt. Die gesammelten Daten geben Aufschluss über die Bewegungswege der Einkaufswagen, die Dauer der Einkaufstouren und die Kassierzeiten, die alle anonym erfasst werden. Mit diesen Informationen über die Wege der Kunden kann das Geschäft die Warteschlangen an den Kassen effektiv steuern und lange Wartezeiten vermeiden. Darüber hinaus wirkt das Tracking-System als Diebstahlschutz, indem ein Alarm ausgelöst wird, wenn ein Einkaufswagen die festgelegten Grenzen überschreitet.

„Mit dem intelligenten Einkaufswagen und der 5G-Technologie können wir den Standort und die Wege der Einkaufswagen genau verfolgen. Dabei werden keine Kundendaten gesammelt, sondern nur anonymisierte Informationen über den Weg des Einkaufswagens, die SPAR helfen, das Einkaufserlebnis für die Kunden zu optimieren.“

Andreas Kranabitl

CIO, Spar Austria Group

Spar Austria Group Logo

Energieeffizienz und 6G

Galliumnitrid und 6G am Fraunhofer IAF

Im Rahmen des Projekts „Towards Zero Power Electronics“ des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF wurden zwei Varianten von Galliumnitrid-Funkmodulen entwickelt – das Galliumnitrid-on-Siliciumcarbid-Funkmodul und das Galliumnitrid-on-Silicium-Funkmodul. Diese Module sparen Energie für das Internet der Dinge und ermöglichen eine energieeffiziente Kommunikation. Der Wirkungsgrad bei 26 GHz konnte von 10 auf 30 Prozent gesteigert werden. Mit Galliumnitrid kann die für die 6G-Mobilkommunikation erforderliche Effizienz und Leistung erreicht werden. Die weltweit erste Übertragungsleistung von 100 Gbit/s über eine Freifeldstrecke von 500 Metern wurde vom Fraunhofer IAF in Zusammenarbeit mit Partnern erreicht.

Experteneinblick

Sind Sie mit dem Glasfaser- und 5G-Ausbau in Deutschland zufrieden, insbesondere im Vergleich zu Ihren internationalen Standorten?

„Nein, wirklich nicht. Der Glasfaserausbau in Deutschland geht viel zu langsam voran. Selbst Ballungsgebiete sind noch nicht flächendeckend ausgestattet. Zwar macht der Ausbau des 5G-Netzes kontinuierlich Fortschritte, aber vor allem in strukturschwachen Gegenden bleibt er noch immer deutlich hinter den Anforderungen zurück. Dies ist in anderen Ländern schon viel weiter fortgeschritten, wie man zum Beispiel in Korea sieht, wo ein flächendeckendes 5G-Netz schon länger verfügbar ist.“

Christian Wolf

Managing Director, Turck

Logo Turck Your Global Automation Partner

Weitere Artikel zum Thema 5G/6G

3. Panorama

Vorteile: Ist 5G eine Schlüsseltechnologie für das Internet der Dinge?

5G bedeutet in jedem Fall die Weiterentwicklung von IoT-Lösungen in allen Wirtschaftsbereichen. Die folgenden Abschnitte werden jedoch auch zeigen, dass die Kombination verschiedener Funktechnologien am besten geeignet ist, um allen Anforderungen gerecht zu werden. Dieser Abschnitt fasst die wichtigsten Vorteile von 5G Funkwellen zusammen.

Datenübertragung

5G zeichnet sich durch höhere Datenübertragungsraten und deutlich geringere Latenzzeiten aus. Dies bedeutet, dass Daten nahezu in Echtzeit übertragen werden können, was für Anwendungen, die schnelle Reaktionszeiten erfordern, von entscheidender Bedeutung ist. Dies gilt für alle Anwendungen, die in Echtzeit ablaufen.

Höhere Gerätekapazität

Im Vergleich zu 4G können 5G-Netze eine wesentlich höhere Anzahl von Geräten pro Flächeneinheit unterstützen. Dies ist besonders wichtig für IoT-Szenarien wie intelligente Städte oder automatisierte Industrieanlagen, in denen Tausende oder sogar Millionen von Sensoren und Geräten miteinander verbunden werden müssen.

Zuverlässigkeit

5G bietet eine höhere Zuverlässigkeit als ältere Technologien. Dies ist entscheidend für kritische IoT-Anwendungen, bei denen Ausfälle oder Unterbrechungen schwerwiegende Folgen haben können, beispielsweise in der Gesundheitsüberwachung oder bei industriellen Kontrollsystemen.

Netzwerk-Slicing

Eine der innovativsten Funktionen von 5G ist die Möglichkeit, ein physisches Netz in mehrere virtuelle Netze aufzuteilen (so genanntes „Network Slicing“). Jedes dieser virtuellen Netze kann auf die spezifischen Anforderungen einer bestimmten Anwendung oder eines bestimmten Dienstes zugeschnitten werden, was eine maßgeschneiderte Konnektivität in heterogenen IoT-Umgebungen ermöglicht.

Ausblick: Was ist 6G?

Die nächste Mobilfunkgeneration wird voraussichtlich neue Frequenzbänder benötigen, um Übertragungsraten und Kapazitäten zu erhöhen und innovative Dienste zu ermöglichen. Es wird erwartet, dass 6G ein breites Spektrum von Frequenzbändern von unter 1 GHz bis über 100 GHz nutzen wird. Die niedrigen Frequenzbänder sind nach wie vor unverzichtbar, um eine flächendeckende Versorgung zu gewährleisten und die Verbindungen innerhalb von Gebäuden zu optimieren.

Experten gehen davon aus, dass die maximal möglichen Übertragungsgeschwindigkeiten pro Endgerät unter optimalen Bedingungen bei 50, 100 und 200 Gbit/s liegen werden. Zum Vergleich: 5G erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von 20 Gbit/s. Die angestrebten Durchschnittsgeschwindigkeiten im Alltagsbetrieb werden mit 300 bis 500 Mbit/s angegeben (bei 5G: 100 Mbit/s). Die angestrebten Latenzzeiten liegen zwischen 0,1 und 1 Millisekunde. Der Telekommunikationssektor der International Telecommunication Union (ITU) wird sich in Zukunft auf die Festlegung der technischen Spezifikationen, den Einreichungsprozess und die Bewertungskriterien für die 6G-Schnittstellentechnologien konzentrieren. Die ITU hat bereits bei der Standardisierung früherer Generationen von Mobilfunktechnologien von GSM bis 5G eine zentrale Rolle gespielt.

Mit theoretisch erreichbaren Datenraten von bis zu 200 Gbit/s soll 6G Anwendungen in den Bereichen künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, IoT im Gesundheitswesen und autonomes Fahren vorantreiben. Ziel ist eine nachhaltige Konnektivität für das Internet der Dinge.

Auf der Weltfunkkonferenz im Dezember 2023 wurde darauf hingewiesen, dass ein KI-gestütztes autonomes Netzwerkmanagement sogar in der Lage sein könnte, Funkinfrastrukturen selbst zu überwachen, zu optimieren und zu reparieren. Auch die Luftschnittstelle könnte durch KI-Modelle verbessert werden. In Verbindung mit KI würde 6G zunehmend automatisierte und intelligente Netzdienste ermöglichen, einschließlich automatisiertem Datenmanagement und Echtzeitkommunikation mit UWB oder BLE. Alle Dienste würden ohne Latenzbeschränkungen bereitgestellt.

Der Begriff „digitale Gesundheitsdienste“ umfasst Verfahren wie interaktive Fernüberwachung und -pflege, Telematik im Gesundheitswesen, vernetzte Krankenwagen, Tele-Rehabilitation und die Vereinfachung der Durchführung klinischer Versuche. 6G könnte dazu beitragen, die Dienstleistungen in ländlichen Gebieten zu verbessern und an die in städtischen Gebieten anzugleichen. Zusammenfassend wird 6G die Konnektivität zwischen IoT-Geräten und IoT-Lösungen insgesamt verbessern.

Partner im Bereich 5G/6G

5G und RFID

Es ist unwahrscheinlich, dass 5G RFID vollständig verdrängen wird, da beide Technologien ihre eigenen spezifischen Vorteile in unterschiedlichen Anwendungsbereichen haben. Stattdessen könnten sie komplementär eingesetzt werden, um die Effizienz und Funktionalität in verschiedenen Szenarien zu verbessern.

RFID wird hauptsächlich für Identifizierungs- und Verfolgungsaufgaben eingesetzt, bei denen es nicht auf große Bandbreiten oder hohe Geschwindigkeiten ankommt. Typische Anwendungen sind Lagerverwaltung, Zugangskontrolle, Asset Tracking und kontaktlose Zahlungssysteme. RFID-Etiketten sind kostengünstig und benötigen keine Energiequelle, weshalb sie sich ideal für passive Ortungssysteme eignen.

5G hingegen ist für Anwendungen mit hoher Bandbreite und hoher Latenz konzipiert, die eine schnelle und kontinuierliche Datenübertragung erfordern, wie z. B. Videoübertragungen, Echtzeitkommunikation und komplexe IoT-Netzwerke. 5G eignet sich für Anwendungen, bei denen eine große Anzahl von Geräten vernetzt ist und hohe Datenraten übertragen werden müssen.

In komplexen IoT-Systemen könnten 5G und RFID zusammenarbeiten, um verschiedene Aspekte der Datenübertragung und des Gerätemanagements zu realisieren. RFID könnte für die industrielle Kennzeichnung, Condition Monitoring, für Digitalisierung der Supply Chain, Traceability, Predictive Maintenance oder Permanente Inventur eingesetzt werden. Zusammen mit Sensoren ist darüber hinaus die Temperaturüberwachung möglich. 5G übernimmt die Kommunikation zwischen Geräten und die Übertragung großer Datenmengen.

Durch 5G-Netz-Slicing könnten spezielle virtuelle Netze für die Verwaltung des RFID-Datenverkehrs geschaffen werden, was die Effizienz von Systemen, die beide Technologien nutzen, verbessern könnte.

RFID bleibt die kostengünstigere Lösung für einfache Verfolgungs-, Ortungs- und Identifizierungsaufgaben. Der Einsatz von 5G-fähigen Geräten und die Infrastrukturkosten können für einige Anwendungen, in denen RFID derzeit eingesetzt wird, zu hoch sein.

RFID-Etiketten sind in der Regel passiv und benötigen keine eigene Stromquelle, wodurch sie sich ideal für Anwendungen eignen, bei denen es auf einen geringen Energieverbrauch ankommt. Im Gegensatz dazu benötigen 5G-Geräte eine Stromquelle, was ihren Einsatz in einigen Szenarien einschränken könnte.

Komplementärer Einsatz von 5G und Wireless-Funktechnologien

Jede Funktechnologie hat spezifische Vor- und Nachteile.

  • Proprietäre Funklösungen wie ZigBee oder Bluetooth eignen sich je nach Auslegung für kürzere Kommunikationsstrecken von unter 100 Metern und Datenraten von deutlich unter 100 Mbit/s.
  • LPWAN-Technologien wie LoRa oder SigFox erreichen Datenraten von knapp über 100 kBit/s, dafür aber Reichweiten von etwa zehn Kilometern und mehr.

    Auf der Habenseite dieser beiden Funksysteme stehen der geringe Energiebedarf der Funkkomponenten und die Möglichkeit, eine hohe Anzahl bzw. Dichte von Nutzern in einem Netz zu erreichen. Beide Aspekte führen zu einer hohen Kosteneffizienz dieser Low-Power-Technologien. Im Gegensatz dazu stehen WiFi/WLAN Systeme und Lösungen, die auf den Mobilfunktechnologien von 3G bis 5G basieren.

  • WiFi/WLAN gewährleistet hohe Datenraten auch jenseits von 100 Mbit/s bei vergleichsweise geringeren Reichweiten von unter 100 Metern. Der Energieverbrauch ist höher als bei LPWAN-Technologien. Vorteil: WiFi-Infrastrukturen sind in Fabrik- und Logistikumgebungen weit verbreitet.
  • Narrowband IoT ist ebenfalls eine Low-Power-IoT-Technologie, die eine große Anzahl von IoT-Geräten unterstützen kann und auf 5G aufbaut.

Zusammenarbeit: Betreibern, Regulierungsbehörden und Technologieanbietern

Die Einführung von 5G hat die Mobilfunklandschaft revolutioniert, indem sie eine erhebliche Verbesserung der Netzwerkgeschwindigkeit und -kapazität ermöglicht. Funkmasten spielen dabei eine zentrale Rolle, da sie die notwendige Infrastruktur bereitstellen, um die Trägerfrequenzen zu übertragen, die für die Kommunikation zwischen den Geräten und den Basisstationen erforderlich sind. Diese Basisstationen sind entscheidend für den Betrieb der Funkzellen, die kleinere Bereiche abdecken und so eine flächendeckende Versorgung gewährleisten.

Mobilfunk und insbesondere die Mobilfunkmasten sind somit integrale Bestandteile des 5G-Netzwerks, da sie die Verteilung der Signale sicherstellen. Die Antennen, die an diesen Masten befestigt sind, empfangen und senden Signale zwischen den Geräten und den Basisstationen. Die Bundesnetzagentur spielt hierbei eine wichtige Rolle, da sie die Frequenzvergabe und die Einhaltung der gesetzlichen Rahmenbedingungen überwacht, um einen reibungslosen Betrieb der Mobilfunknetze zu gewährleisten.

Empfangsantennen an den Endgeräten nehmen die Signale auf, die von den Mobilfunkmasten ausgesendet werden, und ermöglichen so eine stabile Verbindung. Der Ausbau der 5G-Infrastruktur, einschließlich der Errichtung neuer Funkmasten und der Verbesserung bestehender Anlagen, ist daher von großer Bedeutung, um die Vorteile der 5G-Technologie voll ausschöpfen zu können. Die Zusammenarbeit zwischen Betreibern, Regulierungsbehörden und Technologieanbietern ist essenziell, um ein leistungsfähiges und flächendeckendes 5G-Mobilfunknetz zu etablieren.

Kontaktieren Sie uns und erhalten Sie eine maßgeschneiderte Antwort!

Ihre Nachricht wurde erfolgreich versendet!

Vielen Dank für Ihre Anfrage. Wir melden uns in Kürze bei Ihnen!

Oops!

Etwas ist schiefgelaufen. Bitte versuchen Sie es später noch einmal.

In Bearbeitung!

Vielen Dank für Ihre Nachricht. Wir werden Ihre Informationen umgehend bearbeiten.

Bevorstehende Events

WIoT tomorrow 2024

Internationale Ausstellung | Summit

Datum

23. - 24.

Oktober 2024

Ort

Wiesbaden,

Deutschland

Think WIoT Day 28. August

Livestream zum Gesundheitswesen

Datum

28. August

Ort

Online