5G Netz im Einsatz (istock-907916910)
Essentieller Teil einer modernen Infrastruktur sind leistungsfähige Breitbandnetze zum schnellen Informations- und Wissensaustausch. Breitband stellt für immer mehr Lebensbereiche eine unabdingbare Voraussetzung dar – ob Smart Metering, Smart Cities, e-Government, Industrie 4.0 mit Machine-to-Machine-Kommunikation, Smart Home oder die elektronische Krankenakte ELGA.
Das Zeitalter des Internets der Dinge (IoT) ist angebrochen und viele dieser hochkomplexen Anwendungen werden mobil. Sei es das selbstfahrende Auto, in dem vier Insassen HD Filme am Tablet ansehen, oder Roboter, die am Firmengelände selbständig ihre Aufgaben erledigen.
Den IoT-Anwendungen ist gemein, dass sie eine bisher nicht bekannte Datenflut erzeugen und benötigen, die die Mobilfunknetze der Zukunft verlässlich transportieren müssen. 5G ist der neue Standard, der dies ermöglicht. Im 5G-Netz sollen Geschwindigkeiten von bis zu 10 GBit/s möglich sein und bestehende Senderanlagen sollen um sogenannte Small Cells ergänzt werden, um eine zuverlässige und leistungsfähige Versorgung mit 5G sicher zu stellen.
Um diese Herausforderungen zu meistern, müssen die bestehenden Mobilfunknetze allerdings ausgebaut werden. Im gesamten Bundesgebiet muss die Anzahl der Sendestandorte erhöht werden. Um das volle Potential von 5G nutzen zu können, müssen alle Standorte mit Glasfaser angeschlossen werden.
Ebenso wird es einen Bedarf nach zusätzlichen Sendefrequenzen geben. Da in den hohen Frequenzbereichen, die zusätzlich für 5G genutzt werden sollen, das Ausbreitungsverhalten elektromagnetischer Wellen nicht mehr für die Versorgung größerer Gebiete geeignet ist, werden moderne Mobilfunknetze aus einer Mischung aus Makrostandorten und ergänzenden Mikrostandorten bestehen.
Während Makrostandorte (z.B. auf Dächern oder Masten) für die Versorgung einer größeren Fläche vorgesehen sind, decken Mikrostandorte höheren oder spezialisierten Kapazitätsbedarf lokal ab.
Sogenannte Small Cells werden mit sehr kleinen Sendeleistungen, die mit heutigen WLAN Antennen vergleichbar wären, nur kleine Gebiete abdecken und somit innerstädtisch nur sehr wenige 100 Meter versorgen. Dies bedeutet, dass sie hauptsächlich zur Versorgung von Hotspots mit großem Datenaufkommen wie in Bürogebäuden, Einkaufszentren oder Verkehrsknotenpunkten eingesetzt werden.
Für 5G werden auch weiterentwickelte Antennen zum Einsatz kommen. Diese Antennen können ihre Sendeleistung gezielt einem Anwender zur Verfügung stellen – dies nennt man Beamforming. Dies erlaubt eine höhere nutzbare Bandbreite je Nutzer.
