Wie funktioniert der 5G Funkstandard?

5G ist der Nachfolger von 4G, soweit dürfte dies den meisten Menschen bereits klar sein. Aber was genau unterscheidet nun 5G von seinem Vorgänger 4G was auch als LTE-Funkstandard seit 2010 bekannt und im Einsatz ist.

Bei 5G werden drei Hauptvarianten unterschieden: Low-Band, Mid-Band und High-Band, die derzeit nicht kompatibel sind und eine sehr unterschiedliche Leistung erbringen. Wir haben alle getestet, wie sie erscheinen. Die am weitesten verbreitete Version ist kaum leistungsfähiger als 4G.

Der neue 5G Standard ist eine Investition für das nächste Jahrzehnt, und in früheren Mobilumstellungen haben wir die meisten großen Veränderungen erst Jahre nach der ersten Ankündigung erlebt. Nehmen wir zum Beispiel 4G. Bei 5G wird es nicht anders werden. Die ersten 4G-Telefone in den USA erschienen im Jahr 2010, aber die Art von 4G-Anwendungen, die unsere Welt veränderten, erschienen erst später. Snapchat kam im Jahr 2012 und Uber wurde im Jahr 2013 weit verbreitet. Videoanrufe über LTE-Netze wurden auch in den USA um 2013 verbreitet.

Wenn Sie also diesem Plan folgen, sollten Sie erwarten, dass die großen 5G-Anwendungen erst ab den Jahren 2021 oder 2022 erscheinen werden, obwohl wir gerade ein bisschen 5G bekommen in dem ein oder anderen 5G Testfeld. Bis dahin wird es für Kunden noch unübersichtlich bleiben, bis die neue Technik flächendeckend ausrollt ist und alle Kinderkrankheiten beseitigt sein.

Was ist 5G?

5G steht für den Mobilfunkstandard der fünften Generation, und die anfänglichen Standards dafür wurden Ende 2017 festgelegt. Ein Standard bedeutet jedoch nicht, dass alle 5G gleich funktionieren – oder dass wir sogar wissen, welche Anwendungen 5G ermöglichen wird. Es wird langsame, aber reaktionsschnelle 5G und schnelle 5G mit begrenzter Abdeckung geben. Lassen Sie sich von uns durch den 5G-Funkstandard führen und machen Sie sich ein Bild von der kommenden superschnellen 5G Welt.

1G, 2G, 3G, 4G, 5G

Zunächst einmal, wenn Sie von 5G Wi-Fi-Handys hören: dies sind sie keine echten 5G-Mobiltelefone. Hier ist eine vollständige Erklärung zu 5G vs. 5G E vs. 5GHz: Was ist der Unterschied?

Das G in diesem 5G bedeutet, dass es eine Generation von Funktechnologien ist. Während die meisten Generationen technisch durch ihre Datenübertragungsgeschwindigkeiten definiert wurden, ist jede von ihnen durch eine Unterbrechung der Codierungsmethoden, auch “Air Interfaces” genannt, gekennzeichnet. Dies machen die einzelnen G-Standards zu einander inkompatibel.

1G war analog zellulär. 2G-Technologien wie CDMA, GSM und TDMA waren die erste Generation digitaler Mobilfunktechnologien. 3G-Technologien wie EVDO, HSPA und UMTS erhöhten die Geschwindigkeit von 200 kbit   auf einige Megabit pro Sekunde.

4G-Technologien wie WiMAX und LTE waren der nächste inkompatible Sprung nach vorne und sie skalieren jetzt auf Hunderte von Megabits und sogar auf Gigabit-Level.

5G bringt drei neue Aspekte auf den Tisch: größere Kanäle (um Daten zu beschleunigen), geringere Latenz (um schneller zu reagieren) und die Möglichkeit, viel mehr Geräte gleichzeitig anzuschließen (für Sensoren und intelligente Geräte).

Das eigentliche 5G-Funksystem, bekannt als 5G-NR, ist nicht dasselbe wie 4G. Derzeit benötigen jedoch alle 5G-Geräte in den USA 4G, da sie sich darauf stützen, um erste Verbindungen herzustellen, bevor sie mit bis zu 5G handeln, sofern dies verfügbar ist. Das ist technisch als “nicht eigenständiges” oder NSA-Netzwerk bekannt. Später in diesem Jahr werden unsere 5G-Netze “Standalone” oder SA werden, ohne dass eine 4G-Abdeckung erforderlich ist.

Niedrig, Mittel und Hoch – Frequenzband

5G bietet Fluggesellschaften mehr Optionen in Bezug auf Luftwellen als 4G. Insbesondere werden “High-Band” -Luftwellen mit kurzer Reichweite geöffnet, die mit der 4G-Technologie nicht funktionieren. Aber 5G kann auf jeder Frequenz laufen, was zu drei sehr unterschiedlichen Arten von 5G-Erlebnissen führt – niedrig, mittel und hoch.

Das Wichtigste dabei ist, dass 5G-Geschwindigkeiten direkt damit zusammenhängen, wie breit die verfügbaren Kanäle sind und wie viele verfügbar sind. Das ist eng und wenig im Low-Band; mehr in der Mitte der Band; und viele in High-Band. Die große Menge ungenutzter Luftwellen ist die Hauptattraktion von High-Band, mit der die Fluggesellschaften sonst nur schwer arbeiten können.

Derzeit sind Low-Band- und High-Band-5G-Geräte nicht kompatibel, da es kein Consumer-Gerät gibt, das beides unterstützt. Sie müssen einen in Ihrem Telefon auswählen. Diese Störung wird wahrscheinlich im Februar behoben sein, da wir davon ausgehen, dass das Samsung Galaxy S11 das erste Telefon sein wird, das alle unterschiedlichen 5G-Ansätze bewältigt.

Low-Band 5G arbeitet bei Frequenzen unter 1 GHz. Dies sind die ältesten Mobilfunk- und Fernsehfrequenzen. Sie legen große Entfernungen zurück, aber es sind keine sehr breiten Kanäle verfügbar, und viele dieser Kanäle werden für 4G verwendet. Low-Band-5G ist also langsam – es wirkt und fühlt sich vorerst wie 4G an. Die Low-Band-5G-Kanäle, die unsere Carrier verwenden, sind durchschnittlich etwa 10 MHz breit. AT & T und T-Mobile haben derzeit Low-Band.

Das 5G-Mittelband liegt im Bereich von 1 bis 10 GHz. Dies gilt für die meisten aktuellen Mobilfunk- und WLAN-Frequenzen sowie für Frequenzen, die leicht darüber liegen. Diese Netzwerke haben eine annehmbare Reichweite von ihren Türmen – oft ungefähr eine halbe Meile -, so dass es sich in den meisten anderen Ländern um die Workhorse-Netzwerke handelt, die den meisten 5G-Verkehr transportieren. Die meisten anderen Länder haben jedem ihrer Netzbetreiber rund 100 MHz für 5G-Mittelband angeboten. Hier in den USA verfügt nur Sprint über das verfügbare Spektrum für diesen Ansatz, obwohl Ende 2020 möglicherweise eine neue Auktion stattfinden wird, die eine Menge Funkwellen bieten könnte.