LTE vs. 5G (Teil 5): Die Benötigte Netzinfrastruktur

5G

Mit dem Mobilfunkstandard 5G ergeben sich viele neue Möglichkeiten. Einige davon klingen utopisch, wiederum andere geradezu atemberaubend: Die Echtzeitübertragung der Daten verleiht besonders dem autonomen Fahren einen wahren Daten-Boost. Die Wohnungen von älteren Menschen können mit Sensoren ausgestattet werden, die nach einem Unfall dieser Person von selbst die Rettung alarmieren. Aufgrund dieser Beispiele fiebern neben der deutschen Wirtschaft und Politik auch viele neugierige Handy-Nutzer dem weiteren Ausbau des Netz-Nachfolgers von LTE entgegen. Doch welche Netzinfrastruktur benötigt das 5G-Netz und warum wird in diesem Zusammenhang der Begriff Basisstation so häufig genannt?

 5G: Was ist eine Basisstation?

Jedes Mobilfunknetz benötigt ortsfeste Funkstellen an verschiedenen Standorten, um die Netzabdeckung im Land zu gewährleisten. Die Mobilfunkantennen werden an Dächern und Stahlrohrmasten von Gebäuden montiert. Eine LTE-Basisstation beinhaltet zumeist zwei Mobilfunkantennen. 5G nutzt ebenso wie LTE die Multi-Antennen-Technologie MIMO, damit mehrere Endgeräte über ein Frequenzband versorgt werden können. Während 4G-MIMO das Verfahren Frequency Division Duplex einsetzt, verwendet 5G-MIMO das Time Division Duplex-Verfahren. Durch das Massive-MIMO von 5G wird eine höhere Bandbreite für mehrere Nutzer am selben Ort erreicht.

Eine einzige 5G-Antenne beinhaltet 64 Mini-Antennen, die sich auf bestimmte Plätze ausrichten lassen. Jede Basisstation von 5G ist an einem kleinem Rechenzentrum angeschlossen. Mobile Edge Computing, kurz MEC, stellt am Rand des vorhandenen Mobilfunknetzes unterschiedliche Services für seine Nutzer bereit.

Warum erhöht 5G gegenüber LTE den Bedarf an Basisstationen?

Während die Mobilfunkstandards 3G und 4G nach dem Gießkannenprinzip funken, nutzt die fünfte Generation des Mobilfunkstandards eine neue Antennenarchitektur. Bei dem Quattro-Antrieb MIMO handelt es sich um vier Sendeantennen, die sich an Masten befinden und vier Empfangsantennen im genutzten Endgerät versorgen. Von Beamforming wird gesprochen, wenn eine aktive Antenne gleichzeitig 64 Signale aus seinen vorhandenen Mini-Antennen ausstrahlen kann. Damit das Tempo des 5G-Netzes funktioniert, müssen alle seine Basisstationen an das Glasfaser-Netz angeschlossen werden.

Die kleineren Längen der Sendewellen sind der Grund, warum sich das Signal von 5G nicht so weit ausbreiten kann. 5G benötigt also mehr Antennen zur Abdeckung einer Umgebung als LTE.

Wie schauen die aktuellen Ausbaupläne der deutschen Provider aus?

Laut Informationen der Telekom stehen ihren Kunden bereits 30.000 Antennen in über 3.000 Gemeinden und Städten zur Verfügung. Das bedeutet, dass das 5G-Mobilnetz bereits 40 Millionen Deutsche erreicht. Als nächstes Ziel möchte die Telekom zwei Drittel der deutschen Bevölkerung mit dem neuen Mobilfunkstandard versorgen.

Vodafone hat sein eigentliches Jahresziel schon erreicht. Die 3.000 Antennen des Netzbetreibers befinden sich an mehr als 1.000 deutschen Standorten. 10 Millionen Menschen in Deutschland können bei Vodafone mit 5G versorgt werden. Das neue Jahresziel möchte 5G zu 15 Millionen Deutschen bringen.

Der Netzbetreiber Telefonica/O2 besitzt aktuell 150 Basisstationen und möchte diese Anzahl bis Ende 2021 auf 2.000 Basisstationen erhöhen. 1&1 Drillisch nutzt derzeit lediglich die Netze der anderen 5G-Anbieter mit.

 

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