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Mobilfunktechnologien:
Die Mobilfunkgenerationen auf einen Blick!

5G

Obwohl man bis vor wenigen Jahren gänzlich ohne mobiles Internet auskam, sind inzwischen mobile Endgeräte komplett ohne mobilem Internetzugang unvorstellbar. Um mobiles Internet auf Smartphones, IPads, Laptops & Co. nutzen zu können, kommen heute verschiedene Mobilfunktechniken sowie Mobilfunkstandards zum Einsatz wie GPRS, EDGE, UMTS, LTE und 5G. Was die einzelnen Mobilfunknetz-Akronyme bedeuten, wo exakt die UnterschiedeUnterschiedlichkeiten sind und welcher Mobilfunkstandard der beste ist, lesen Sie in diesem nachfolgenden Beitrag.

Die mobile Internetnutzung ist aus unserem heutigen Geschäftsalltag absolut nicht weiter wegzudenken.
Egal ob Geschäftsmails beantworten, Kundenanfragen bearbeiten oder auch Termine organisieren: Hinsichtlich der steigenden Ausbreitung zeitflexibler sowie ortsungebundener Arbeitsweisen, dem ansteigenden Gebrauch mobiler Endgeräte sowie einer Vielfalt innovativer Büro- sowie Produktivitäts-Mobile-Apps, ist es inzwischen in etlichen Unternehmen üblich, von unterwegs via portables Internet zu agieren.

Die Konsequenz: Der mobile Traffic ist im Rahmen der vergangenen zehn Jahre um beinahe das 300-fache gestiegen.

Allein in Deutschland wurden 2021, aktuellen Medienberichten entsprechend, darunter das Handelsblatt und das SPIEGEL Netzwerk, 1,4 Milliarden GB Daten über das Vodafone-Netz, über zwei Mrd. über Telefónicas O2-Netz und rund 1,8 Milliarden GB über die Telekom-Netze transportiert.

Aber mobiles Datenvolumen ist nicht gleich mobiles Datenvolumen!

Weil abhängig von Dienstleister, Region sowie Beitrag werden die portablen Daten über verschiedene Mobilfunknetze übermittelt, welche wiederum auf unterschiedlichen Mobilfunktechniken sowie Mobilfunkstandards basieren – und sich dementsprechend durch diverse Geschwindigkeitsstufen differenzieren.

Was versteht man unter 5G?

5G ist momentan der jüngste Mobilfunkstandard für Mobilfunknetze. Dieser wird als 5. Generation der Mobilfunktechnik bezeichnet. Wie seine Vorläufer Global System for Mobile Communications (GSM), General Packet Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) und Long Term Evolution / (Long Term Evolution Advanced (LTE/LTE+) ebenso, wurde 5G durch die Standardisierungsorganisation 3rd Generation Partnership, knapp 3GPP, fortentwickelt und konformiert.

Das Ziel des neuen Mobilfunkstandards ist es, die Kompetenzen aber auch Zielsetzungen des Vorgängers LTE(4G) zu übertreffen und neue Maßstäbe bezüglich der Datengeschwindigkeit, Latenzperiode, Endgerätedichte, Verfügbarkeit, Energiebilanz, Beständigkeit und Datensicherheit festzulegen. Damit geht der neue Mobilfunkstandard weit über die elektronische Telefonie sowie das schnelle mobile Internet hinaus. Zum einen gilt er als Erwiderung auf den weltweit wachsenden Datentraffic, welcher beispielsweise durch das Internet der Dinge, etlicher Streamingdienste und Big Data getrieben wird. Zum anderen stellt er die Richtung für die mobile GB-Gesellschaft.

Worin unterscheidet sich 5G von ihren Vorgängern!

Die moderne Mobilfunktechnologie offeriert im Vergleich zu unseren Vorgängerstandards LTE (4G) sowie UMTS (3G) erhöhte Datenraten von zehn Gigabit pro sec. und Latenzzeiten von unter einer Millisekunde. Hierdurch wird erstmalig Echtzeitkommunikation unter Menschen, Geräten, Maschinen und Gegenständen machbar. Mit dem Ziel, die Reichweite zu erhöhen, fördert 5G ein erheblich größeres Spektrum und es werden zum ersten Mal innovative Techniken eingesetzt wie zum Beispiel:

o Orthogonal Frequency Division Multiplexing, kurz OFDM: Im Kontext OFDM handelt es sich um eine Modulationstechnik, die äußerst flexibel arbeitet sowie die Kombination mehrerer verstellbarer Trägerfrequenzen mit unterschiedlichen Bandbreiten plus Abständen ermöglicht.
o Massive Multiple Input Multiple Output, knapp MIMO: Bei MIMO dreht es sich um das Vorgehen, welches durch eine geschickte Verwendung vieler Sende- sowie Empfangsantennen die Datenübertragung über parallele Verbindungen gestattet und für einen höheren Datendurchsatz sorgt.
o Beamforming: Mit Beamforming wird die Übertragungsleistung in definierte Raumrichtungen gebündelt sowie verbessert. Folglich lassen sich Signale gezielt in Richtung des einsatzbereiten Endgeräts strahlen.
o Small Cells: Small Cells komprimieren existierende Antennenstandorte bei äußerst großem Bedarf, mit dem Ziel, ihre Netzwerkkapazität zu erweitern sowie Netzüberlastungen bei Großveranstaltungen oder in Bahnhöfen, Flughäfen sowie Innenstädten solide zu umgehen.
o Network Slicing: Beim Network Slicing wird das Handynetz bedarfsabhängig in anwendungsspezifische Ebenen unterteilt, um mehrere virtuelle Teilnetze parallel auszuüben. Diese Segmentierung erlaubt es, unterschiedlichsten Nutzungen exakt die Ressourcen zur Verfügung zu setzen, welche diese brauchen.

5G: Welche Vorteile gibt es?

Die Vorteile von 5G im Vergleich zu LTE liegen klar auf der Hand.
Für Unternehmen:

o Datenraten von bis zu 10 Gbit pro Sekunde
o Latenzzeiten unter 5 Millisekunden
o Beständigkeit bis zu 99,999 %
o eine verbesserte Maschine zu Maschine Interaktion, kurz M2M zur Automation der Produktion
o eine optimierte Vernetzung plus Steuerung von Produktion, Maschinen, Lagern sowie Logistik
o die Interaktion der Anlagen in Echtzeit, knapp M2M
o eine angepasste Roboter- und Maschinensteuerung
o eine garantierte Netzverfügbarkeit durch private Campusnetze, d. h. geschlossene 5G-Netze für ein örtliches Firmengelände
o eine gut durchdachte Wartung
o digital ferngesteuerte OPs

Verbraucher lukrieren im Vergleich zu LTE etwa durch:

o ein schnelleres mobiles Hochgeschwindigkeitsnetz für Interaktion sowie multimediale Anwendungen wie zum Beispiel mobile Spiele, Streaming, 4K-Video
o eine bessere Netzabdeckung sowie Netzstabilität
o innovative Nutzungsszenarien im Alltag wie zum Beispiel Augmented Reality in Echtzeit
o geringere Strahlungsdisposition durch etliche kleinere Smart-Cells anstatt einem großen Sender
o künftig noch optimiertere Mobilfunktelefonie durch Vo5G (Voice over 5G)

Mobilfunkgeneration und Mobilfunktechnologien auf einem Blick

Retrospektiv wird etwa alle zehn Jahre eine frische, maßgebliche Mobilfunkgeneration entwickelt sowie eingeführt.
Angefangen hat alles in den frühen 1980er Jahren mit der allerersten Auflage des Mobilfunks. Dabei handelte es sich noch um das analoge Kabelnetz, mit welchem man lediglich telefonieren konnte. In den zeitigen 1990er Jahren wurde mit dem GSM-Standard das allererste digitale Mobilfunknetz entwickelt. Neben der Telefonie war mit dem Mobilfunkstandard nun auch der mobile Datenaustausch möglich. Dennoch dauerte das sehr lange, weswegen GSM erstmals mit dem Mobilfunkstandard GPRS wie auch danach mit Edge erweitert wurde, die die Daten flotter übertragen konnten. Im Jahr 2000 wurde mit entsprechendem UMTS-Standard die dritte Mobilfunkgeneration etabliert. Mit diesem modernen Mobilfunkstandard war es letztendlich möglich mobil im Internet zu surfen. Mit der Implementation von LTE Advanced in der vierten Auflage wurden die Errungenschaften des 3G-Netzes nochmals optimiert und es war möglich noch mehr Daten zu übertragen. Die fünfte Mobilfunkgeneration stellt hingegen nicht weiter nur eine Entwicklung der gewohnten Mobilfunkstandards dar. Aufgrund hoher Datenraten, kurzer Latenzzeiten sowie größerem Frequenzspektrum gilt er als elementarer Auslöser für die kommende Digitalisierung.

5G: Ein Standard, der Standards setzen wird!

Mit dieser rasanten Dynamik sowie Ausbreitung von Handys, Tablet-PCs wie auch Notebooks hat die mobile Datenkommunikation zunehmend mehr an Bedeutung gewonnen. Hierbei hat jede bisherige Mobilfunkgeneration neuartige Applikationen möglich gemacht, die unser Leben bereichert wie auch gewandelt haben.

Mit 5G ist nun ein Mobilfunkstandard am Start, welcher wichtige technische Voraussetzungen zur Digitalisierung unserer Gesellschaft zur Verfügung stellt. Aber nur weil 5G gerade der aktuelle Mobilfunkstandard zu sein scheint, heißt das nicht, dass nicht schon jetzt an den modernen Technologien gearbeitet wird.