c't 17/2020
S. 58
Titel
5G-Netze
Bild: https://www.horseracingphoto.co.uk

Datenrennstrecke 5G

Schneller Mobilfunk für alle

Innerhalb weniger Wochen hat sich das Bild der 5G-Versorgung dramatisch verbessert. Wo vorher nur einzelne Sendemasten winzige 5G-Inseln versorgten, ist seit Juli rund die Hälfte der Bevölkerung abgedeckt – und der Netzausbau geht zügig weiter. Auch 4G-Nutzer profitieren vom Ausbau des Netzes.

Von Urs Mansmann

Die Telekom hatte ihren PR-Coup sorgfältig vorbereitet: Am 17. Juni gingen 12.000 neue 5G-Antennen in Betrieb. Auf einen Schlag konnte jeder fünfte Einwohner das 5G-Netz der Telekom nutzen. Vorher bestand die 5G-Versorgung bei der Telekom aus einigen über ganz Deutschland verstreuten Pilotanlagen. Und der Ausbau geht zügig weiter, Mitte Juli nahm die Telekom einen weiteren Schwung 5G-Basisstationen in Betrieb.

Zwar klaffen im 5G-Netz immer noch erhebliche Lücken, aber immerhin erkennt man auch auf niedrigster Zoom­stufe der Deutschlandkarte noch große zusammenhängende Versorgungsgebiete, unter anderem die Autobahn Berlin-Hamburg. Die Telekom legt dabei keine Pause ein: Noch im Juli sollte die 5G-Versorgungsquote auf rund 50 Prozent der Bevölkerung steigen, also auf 40 Millionen Einwohner.

Mitbewerber Vodafone hängt deutlich hinterher. Bis Ende des Jahres sollen mit 8000 Antennen gerade einmal 10 Millionen Einwohner versorgt sein; die Telekom peilt für diesen Zeitpunkt bereits die fünffache Anzahl an Antennen an. Auf der Deutschlandkarte muss man die 5G-Versorgungsgebiete bei Vodafone immer noch suchen. Die versorgten Inseln werden allmählich größer, wachsen aber noch nicht zu einem wirklichen Netz zusammen.

Düster sieht es bei Telefónica mit 5G aus: Dort arbeitet man mit dem Schlagwort „5G ready“, kann also noch nicht liefern. Das Unternehmen steht wegen nicht erfüllter Genehmigungsauflagen unter Druck, das 4G-Netz nachzubessern. Womöglich konzentrieren sich die Maßnahmen deshalb zunächst einmal darauf, die bestehenden Netze zu ertüchtigen.

Der vierte 5G-Netzbetreiber 1&1 Drillisch, der ebenfalls Frequenzen ersteigert hatte, hat mit dem Netzausbau noch gar nicht begonnen. Wann die erste 5G-Basisstation ans Netz geht, ist nicht bekannt.

Der 5G-Ausbau erfolgt im ersten Schritt nur dort, wo bereits Netzabdeckung vorhanden ist. Bereits vorhandene Mobilfunkzellen werden mit 5G nachgerüstet. Wo neue Gebiete erschlossen werden, etwa wenn in einem Dorf ein neuer Sendemast aufgebaut wird, um ein Funkloch zu schließen, wird 5G künftig wohl gleich mitinstalliert werden, aber eben stets nur zusätzlich zu den vorhandenen Netzwerktechniken 2G und 4G.

Für das Band n78 müssen zusätzliche Antennen montiert werden, meist haben sie die Form eines flachen Quaders.
Bild: Vodafone

Neue Technik

5G ist eine konsequente Weiterentwicklung des 4G-Netzes, das künftige Anforderungen bewältigen soll. Die Zahl der Mobilfunkgeräte – Stichwort Internet der Dinge – soll in den kommenden Jahren massiv zunehmen. Der neue Funkstandard kommt damit gut zurecht. Bis zu eine Million Geräte pro Quadratkilometer kann 5G gleichzeitig versorgen, 100-mal so viel wie 4G.

5G-Verbindungen können wahlweise auf maximale Stromsparsamkeit oder maximalen Datendurchsatz getrimmt werden. Das Netz taugt damit sehr gut für Anwendungen wie Sensoren, die nur gelegentlich Kleinstmengen an Daten übertragen und möglichst wenig Strom verbrauchen sollen. Aber es lässt sich eben genauso gut für Videokameras einsetzen, die hochauflösende Streams in Echtzeit ins Netz stellen.

5G liefert dabei nicht nur höhere Datenraten, sondern auch noch eine niedrigere Latenz. Angepeilt ist eine Antwortzeit von einer Millisekunde für die Funkstrecke, derzeit geben das die Netze aber noch nicht her. Realistisch sind 10 Millisekunden, was aber die Vorgänger bereits deutlich unterbietet. LTE kommt typischerweise auf 10 bis 40, UMTS gar auf 100 bis 150 Millisekunden.

Bislang läuft der Upstream, also die Senderichtung vom Mobilgerät zum Netz, immer noch mit 4G. Die jetzt verkauften Geräte sind aber für 5G gerüstet und können das nutzen, sobald die Anbieter ihre Netze ertüchtigt haben. Die nötigen Umbauten im Netz betreffen dabei weniger die Funkverbindung, sondern das Kernnetz und dessen Architektur, also Verarbeitung und Transport der Daten im dahinterliegenden Glasfasernetz.

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