Überall liest und hört man mittlerweile von 5G. Auch viele Smartphones unterstützten bereits 5G. Was es mit 5G auf sich hat und ob sich der Kauf eines 5G Smartphones lohnt, erfährst du in diesem Beitrag.
Von 1G bis 4G – Ein kurzer Überblick
Vor einigen Jahren hatten wir uns schon einmal die Geschichte des Mobilfunks vorgenommen. 1958 angefangen mit dem A-Netz kam 1972 der Nachfolger, das B-Netz. Beide funkten mit 1G. 1985 startete dann das C-Netz ebenfalls mit 1G. Das C-Netz war das erste digitale Mobilfunknetz Deutschlands. Das B-Netz wurde 1994 und das C-Netz im Jahr 2000 eingestellt.
Im Sommer 1992 folgte mit dem D-Netz das Global System for Mobile Communication, kurz GSM (2G). Zwei Jahre später startete das erste, ebenfalls auf GSM-basierende E-Netz (2G). Im Oktober 1998 startete ein weiteres E-Netz. Mit D- und E-Netzen konnte sich jeder eine Anbindung an das mobile Internet leisten. Neben der Sprachübermittlung ermöglichte GSM ab Mitte 1995 die Übermittlung von Daten via SMS, Fax- und Notebook-Anbindungen.
Anschließend wurde GSM auf GSM-GPRS erweitert, sodass auch die mobile Internetnutzung mit geringer Übertragungsrate möglich war. Auf GPRS folgte dann das „etwas schnellere“ “Enhanced Data Rates for GSM-Evolution” kurz EDGE. Mit dem UMTS-Standard (3G) kam dann die Revolution auf dem Mobilfunkmarkt. Zum ersten Mal ist das gleichzeitige Senden und Empfangen mobiler Daten möglich. In den UMTS-Netzen erfolgen technische Weiterentwicklungen wie “High Speed Downlink Packet Access” kurz HSDPA und “High Speed Packet Access” kurz HSPA und HSPA+ (3.5G).
Im Jahr 2006 folgte mit „Long Term Evolution“, kurz LTE, die 4. Mobilfunkgeneration (4G). Im Mai 2010 wurde LTE in Deutschland mit Frequenzen in den Bereichen 800 MHz, 1,8 GHz und 2,6 GHz eingeführt. 2015 kamen weitere Frequenzen im Bereich 700 MHz hinzu. Der LTE Standard setzt auf der UMTS-Infrastruktur auf und wird oftmals auch als 3.9G bezeichnet. Theoretisch kann durch die Bündelung von Frequenzbändern auch 4.5G erzielt werden.
5G – Bessere Grafik, schnellere Ladezeiten und vieles mehr
Seit 2019 begann langsam aber stetig die Verbreitung von 5G. Mit 5G gibt es kürzere Reaktionszeiten und schnellere Downloads. Ebenfalls wird die Kommunikation auf das IoT (Internet of Things) ausgeweitet. Damit ist auch die Vernetzung von Geräten und Maschinen möglich. Mit 5G als neuem Standard des mobilen Internets erfolgt die Übertragung von Daten bis zu 100 Mal schneller als mit LTE. Somit ist die Datenübertragung in Echtzeit möglich.
Die 5G-Technik ist die Grundlage für die Automatisierung von Produktionsprozessen und dient auch als Basis für autonomes Fahren, da hierbei die Echtzeitübertragung der Daten unerlässlich ist.
Anwendungsbereiche von 5G
eMBB – Enhanced Mobile Broadband: eMBB stellt eine extrem hohe Datenrate zur Verfügung, welche vom 5G Mobilfunknetz unterstützt werden. Zu diesen unterstützten Diensten zählen Virtual- und Augmented Reality.
mMTC – Massive Machine Type Communications: 5G macht nicht nur Dienste möglich, die eine hohe Breitbandanforderung haben, sondern optimiert die Machine-to-Machine-Kommunikation sowie das IoT. Mit mMTC wird eine riesige Anzahl an Geräten und Komponenten miteinander vernetzt. Low-Cost- und Low-Energy-Geräte kommunizieren per mMTC an den verschiedensten Orten effizient mobil über 5G.
Typische Anwendungsbereiche sind: Smart Cities, Logistik und Smart Agriculture.
uRLLC – Ultra-Reliable and Low-Latency Communications: Die 5G Technologie macht ebenfalls zeitkritische Anwendungen mit geringster Latenzzeit möglich. Das sind Dienste, die besonders kurze Antwortzeiten von 1 ms benötigen und daher auch nicht ausfallen dürfen. Beispiele für uRLLC sind:
- Autonomes Fahren
- Automatische Fahrassistenten
- Predictive Maintenance (dient zur proaktiven Instandhaltung von Maschinen)
- Car-to-Car-Kommunikation
5G garantiert mehr Sicherheit
5G bietet nicht nur neue Anwendungsbereiche, sondern auch mehr Sicherheit als alle bisherigen Mobilfunk-Generationen. Für höchsten Datenschutz werden alle 5G-Komponenten getrennt gesichert. Damit wird Ausfallsicherheit gewährleistet, was bedeutet, wenn eine einzelne Komponente nicht funktionsfähig ist, ist der Schutz der anderen weiter gewährleistet. Mit dieser Neuerung ist das 5G-Netz sicherer und zuverlässiger.
Nicht nur Ausfallsicherheit, sondern auch erhöhter Schutz beim Roaming steht bei 5G im Fokus. Durch AC (Authentication Confirmation) schickt das Endgerät automatisch einen kryptographische Beweise an den heimischen Mobilfunkbetreiber über die jeweilige Identität des Anbieters (in welches Netz es sich eingewählt hat).
5G Nutzer profitieren von mehr Sicherheit im Bereich International Mobile Subscriber Identity (IMSI). Bei früheren Mobilfunkgenerationen (2G bis 4G) wird die Langzeitidentität der Teilnehmer ohne Verschlüsselung übertragen. Bei 5G erfolgt die Übertragung der IMSI nur noch verschlüsselt.
5G Frequenzen
5G bietet ein schnelles Netz mit einer möglichst großen Reichweite. Daher werden bestimmte Frequenzbereiche genutzt. Grundsätzlich gilt, je niedriger die Frequenz, desto besser breiten sich die Funkwellen aus und durchdringen mögliche Widerstände (z.B. Wände). Dabei werden aber weniger Daten übermittelt. Netze mit hoher Frequenz sind leistungsfähiger, decken aber weniger Fläche ab und durchdringen Hindernisse schlechter. Um also schnellere Datenraten zu erzielen, sind die 5G-Frequenzen höher als zum Beispiel die LTE-Frequenzen. Da dadurch aber die Reichweite der Wellen geringer ist, müssen viele neue Funkmasten aufgestellt werden. Nur durch die neuen Funkmasten lässt sich eine flächendeckende Nutzung von 5G sicherstellen und das 5G-Netz realisieren.
Mittlerweile ist der flächendeckende 5G-Ausbau hierzulande in vollem Gange. Somit kann bereits ein Großteil der Bevölkerung auf das 5G-Netz zugreifen. Um jedoch 5G zu nutzen, muss auch dein Smartphone die 5G Technologie unterstützen. Erkennbar sind die Smartphones meist über den Zusatz 5G. Sofern du solch ein Smartphone besitzt, benötigst du nur noch einen günstigen Handyvertrag mit 5G Tarif.
Lohnt sich der Kauf eines 5G-fähigen Smartphones bereits?
Der Ausbau des 5G-Netzwerkes ist in vollem Gange und die meisten neuen Smartphones unterstützen bereits den neuen Mobilfunkstandard. Dieser neue Standard verspricht schnelleres Surfen, sodass unterwegs Geschwindigkeiten von bis zu 10000 MBit/Sekunde im Download möglich sind. Das bedeutet, dass auch das Streamen in 4K unterwegs kein Problem mehr darstellt. Des Weiteren sollen auch die Verbindungen bei mehreren Teilnehmern über eine Funkzelle stabil und schnell bleiben.
Theoretisch können die derzeitigen LTE-Mobilfunkstandards folgende Maximal-Geschwindigkeiten erreichen:
- LTE
- Download: 300 Mbit/s
- Upload: 75 Mbit/s
- LTE Advanced
- Download: 1.000 Mbit/s
- Upload: 500 Mbit/s
- LTE Advanced Pro
- Download: 3.000 Mbit/s
- Upload: 1.500 Mbit/s
Die Mobilfunkanbieter geben in den Verträgen meist eine maximale Download-Geschwindigkeit von 300 bis 500 Mbit/s an.
Lohnt sich nun also schon der Kauf eines Handys mit 5G? Ein 5G Handy muss noch nicht gekauft werden, da sich das Netz noch im Aufbau befindet. Willst du dein Smartphone allerdings mehrere Jahre nutzen, ist es doch ratsam, bereits heute ein 5G-fähiges Gerät zu erwerben. Der Ausbau des 5G Netzes schreitet stetig voran und in vielen Handyverträgen ist der 5G-Tarif bereits kostenlos enthalten. Des Weiteren ist das Nutzen eines 5G-Smartphones auch problemlos in 4G-Netzen möglich. Auch der Preis von 5G-fähigen Geräten ist nicht wesentlich teurer als bei anderen Smartphones. Einige Geräte sind bereits für unter 300 Euro erhältlich, wie zum Beispiel das Realme GT Master Edition 5G oder das Poco M4 Pro 5G.
Worauf musst du beim Kauf eines 5G Smartphones achten?
5G nutzt unterschiedliche Frequenzbereiche. Es werden niedrige Frequenzen aus dem Bereich unter 6 Ghz verwendet, welche mit Sub-6 GHz gekennzeichnet sind. Auch werden höhere Frequenzen über 24 GHz verwendet. Das ist der Millimeterwellenbereich mmWave. Dieser verspricht dann höhere Download-Geschwindigkeiten.
Willst du also alle Frequenzen und die daraus resultierenden Vorteile von 5G nutzen, musst du darauf achten, dass dein 5G-fähiges Smartphone zusätzlich zu Sub-6 auch den mmWave Bereich unterstützt. Bisher findet der Ausbau in Deutschland aber vor allem noch im Sub-6 GHz Bereich statt, der Ausbau im mmWave Bereich folgt erst in den kommenden Jahren.
Weiterhin musst du schauen, welche 5G-Frequenzen das Smartphone selbst unterstützt. Ebenso wie bei LTE nutzen Provider mehrere 5G-Frequenzen in ihrem Netz. Ebenfalls musst du sichergehen, dass das Smartphone auch die sogenannten Ankerfrequenzen im LTE-Netz unterstützt
5G Netze in Deutschland sind derzeit noch Non-Stand-Alone-Netze (NSA). Das heißt, sie basieren derzeit noch auf vorhandenen LTE-Netzen. Die LTE-Netze sorgen für den Verbindungsaufbau und andere Funktionen, der Datenverkehr läuft dann aber über das auf dem LTE-Netz verankerte 5G-Netz. Sofern das Smartphone dann die Ankerfrequenz nicht unterstützt, kann es sich nicht in das 5G Netz einwählen, selbst, wenn es 5G-fähig ist. Das erklärt auch den Grund, warum du vielleicht an manchen Orten noch mit LTE surfst, obwohl 5G verfügbar ist. Die Telekom verwendet häufig den Anker 1.800 Mhz (4G) auf 2.100 MHz (5G).
Diese 5G-Frequenzen sollte dein Smartphone unterstützen:
- n1 (2.100 MHz)
- n3 (1.800 MHz)
- n28 (700 MHz)
- n78 (3.600 MHz)
Diese LTE-Ankerfrequenzen sollte dein Smartphone unterstützen:
- 800 MHz (Band 20)
- 900 MHz (Band 8)
- 1.800 MHz (Band 3)
Fazit
Mit 5G erlebst du als Nutzer mehr Speed, schnelleres mobiles Internet für Kommunikation, Gaming, Streaming und mehr. Weiterhin gibt es vernetzte Mobilitätsangebote und auch eine bessere Netzstabilität. Um jedoch 5G zu nutzen, musst du ein 5G-fähiges Smartphone und einen passenden Tarif haben.