Etwa alle zehn Jahre startet eine neue Mobilfunkgeneration. Dem aktuellen Netzstandard 4G folgt bald ein neuer: 5G. 2020 könnte er in Deutschland starten. Aber was ist eigentlich der Unterschied der einzelnen Standards, und was bringt 5G den Verbrauchern?
In Zukunft surfen wir mobil zehnmal schneller als heute. Die nächste Mobilfunkgeneration 5G erreicht im Optimalfall Datenraten von bis zu 20 Gbit/s. Das ist die Datenmenge, die innerhalb einer Sekunde maximal übertragen werden kann.
Im Vergleich zu LTE ist das rasend schnell: Dort sind wir im Alltag in der Regel mit 100 Mbit/s unterwegs. Theoretisch sind zwar höhere Geschwindigkeiten möglich, aber im Alltagsbetrieb ist die Datenrate meist geringer. Der Grund: Viele Nutzer müssen sich die verfügbare Bandbreite innerhalb einer Funkzelle teilen.
5G hat noch mehr Potenzial: "Damit sind in Zukunft wahrscheinlich in der Regel 10 Gbit/s oder noch mehr möglich", sagt Volker Held, Head of 5G Development beim finnischen Mobilfunkausrüster Nokia. Das Unternehmen liefert weltweit 5G-Netzkomponenten an die Netzbetreiber.
Die fünfte Mobilfunkgeneration wird in den nächsten Jahren in Deutschland eingeführt. Im Frühjahr 2019 versteigert die Bundesnetzagentur zunächst die Frequenzen. Frühestens 2020 werden die Provider den Dienst starten.
Andere Länder wollen bereits früher an den Start gehen: In den USA ist die Inbetriebnahme erster 5G-Dienste für Ende 2018 oder Anfang 2019 geplant. In Südkorea soll die kommerzielle Nutzung im März 2019 losgehen.
Die Vorteile von 5G
5G wird nicht nur schneller sein als die bisherigen Mobilfunkstandards. Nokia-Experte Held nennt weitere Vorteile des künftigen Standards: Die Latenzzeit liegt nur noch bei einer Millisekunde. Gemeint ist damit die Zeitspanne, mit der ein Datenpaket vom Absender zum Empfänger unterwegs ist.
Außerdem erkenne das 5G-Netz verschiedene Anforderungen von Anwendern und stelle das bereit, was sie gerade benötigten. Beim Video-Streaming brauchen sie etwa eine möglichst gleichbleibende Bandbreite, damit es nicht ruckelt - bei einem Download für eine kurze Zeit eine hohe Datenrate.
Neuartige Dienste mit 5G
"Konsumenten werden auch in der Lage sein, neuartige Dienste in sehr guter und hochauflösender Qualität zu nutzen, etwa Augmented- oder Virtual-Reality-Anwendungen", sagt Held. Auch in vernetzten Autos wird der 5G-Standard eine wichtige Rolle spielen. Wenn diese mit Ampeln oder anderen Verkehrsteilnehmern kommunizieren, brauchen sie sehr zuverlässige Verbindungen mit geringer Latenzzeit.
Ohnehin gilt 5G als Schlüsseltechnologie für die Wirtschaft, insbesondere für das sogenannte "Internet of Things" - also die zunehmende Vernetzung von Gegenständen untereinander und mit dem Internet. Prognosen gehen davon aus, dass es im Jahr 2022 weltweit annähernd 30 Milliarden vernetzte Geräte geben wird. Im Jahr 2016 waren es erst rund 16 Milliarden.
5G bietet damit bislang ungeahnte Möglichkeiten und soll den Mobilfunk revolutionieren. Doch LTE und dessen Vorgänger UMTS werden damit nicht abgeschafft. Der neue Standard wird auf bestehende Netze aufgesetzt. Wenn keine 5G-Verbindung verfügbar ist, surft der Nutzer mit LTE. So ist es bislang auch: Die vierte Mobilfunkgeneration 4G ist nicht überall vorhanden. Smartphones wählen sich dann automatisch ins 3G- oder sogar ins 2G-Netz ein.
Denn auch wenige Jahre vor der Einführung von 5G sind 3G- und 2G-Netze weiterhin in Betrieb. Wir erklären, welche Geschwindigkeiten diese Standards erreichen und welche Vorteile sie haben.
4G: Das schnellste mobile Internet bisher
2010 startete die vierte Mobilfunkgeneration 4G. Sie setzt auf der UMTS-Infrastruktur auf und erreichte mit dem Standard LTE zunächst eine Bandbreite von 50, dann von 100 Mbit/s. Bei der Bandbreite ist üblicherweise der Downstream gemeint: Er bezeichnet die Datenübertragung aus dem Internet zum Endgerät, hierüber laufen also auch Downloads. Über Upstreams erfolgen umgekehrt Uploads, also vom Endgerät ins Internet.
Mit der Ausbaustufe LTE Advanced oder LTE+ sind seit 2015 theoretisch noch schnellere Übertragungsraten möglich. In der Praxis werden die Geschwindigkeiten allerdings selten erreicht.
LTE hat weitere Nachteile: Der Standard ist nicht überall vorhanden. Die Telekom erreicht theoretisch eine Abdeckung von 98 Prozent, bei O2 sind es laut einem Vergleich des Portals Allnetflatrate 66 Prozent.
3G: Mit UMTS wird das Internet in Städten schneller
2004 begann der Ausbau des UMTS-Netzes - allerdings vorwiegend in Großstädten. Das war der Startschuss für die dritte Mobilfunkgeneration 3G. Mit dem Standard UMTS konnten deutlich höhere Datenraten erzielt werden: Sie lagen bei bis zu 384 Kbit/s. Möglich machte das eine neue Funkzugriffstechnik, die das parallele Senden und Empfangen mehrerer Datenströme ermöglichte. Damit waren auch Videotelefonate und andere datenintensivere Anwendungen möglich.
2006 wurde UMTS erweitert, die Ausbaustufen heißen HSPA und HSPA+: Erstmals lag die Bandbreite damit im Mbit-Bereich. Mit HSPA+ sind theoretisch etwa bis zu 42 Mbit/s möglich. Auch wenn die Einführung von 3G schon einige Jahre her ist, verschwunden ist der Standard bis heute nicht, ebenso wenig wie 2G.
2G: Erstmals werden Datenübertragungen möglich
Das 1992 eingeführte D-Netz ist die zweite Generation, auch 2G genannt. Der Verbindungsaufbau erfolgte erstmals digital und nicht mehr analog. Neben Telefonaten waren damit erstmals auch Datenübertragungen möglich. In jeder Mobilfunkgeneration seit 2G gibt es einen oder mehrere Mobilfunkstandards, also die Technik, mit der die Daten im Netz übertragen werden.
Zu 2G gehören die nacheinander entwickelten Standards GSM (1992), GPRS (2001) und EDGE (2006). Während mit GSM eine Bandbreite von bis zu 14,4 Kbit/s erreicht wurde, stieg sie bei GPRS auf 55 Kbit/s. Der Grund: Mehrere GSM-Kanäle wurden gebündelt, so wurde die schnellere Vermittlung im Paket möglich.
Der Standard EDGE ist die Weiterentwicklung von GSM. Dank eines neuen Verfahrens erreichten Nutzer theoretisch Bandbreiten von bis zu 220 Kbit/s. EDGE gilt als deutlich stabiler als GSM und GPRS, zum Beispiel bei Downloads. Das erste iPhone, das 2007 auf den Markt kam, nutzte EDGE. Der Standard basiert noch auf GSM, war aber schon ein Zwischenschritt zum deutlich schnelleren UMTS. In einigen ländlichen Gegenden Deutschlands ist EDGE bis heute der einzige Mobilfunkstandard, weil der Netzausbau mit UMTS und LTE dort noch nicht erfolgte.
Surfen mit EDGE ist sehr langsam: Es ist zwar möglich, E-Mails und Nachrichten per Whatsapp zu schreiben und zu googeln. Aber Webseiten bauen sich im Schneckentempo auf, die Übertragung bei Videos bricht immer wieder ab.
1G: Die analoge Generation
Die erste Generation der Mobilfunknetze bestand aus mehreren Netzen: A, B und C. Das A-Netz startete schon 1958 und war analog. Die Verbindungen mussten noch per Hand vermittelt werden. Auch das B- und C-Netz von 1972 und 1986 waren noch analog – und sie waren alle nur für Sprachverbindungen ausgelegt.
Verwendete Quellen:
- Bundesnetzagentur
- Interview mit Volker Held, Head of 5G Market Development beim finnischen Mobilfunkausrüster Nokia
- Informationszentrum Mobilfunk
- Portal Allnetflatrate
"So arbeitet die Redaktion" informiert Sie, wann und worüber wir berichten, wie wir mit Fehlern umgehen und woher unsere Inhalte stammen. Bei der Berichterstattung halten wir uns an die Richtlinien der Journalism Trust Initiative.