5G: Vom Hype zur Ernüchterung
Funkfrequenzen gibt es viele, aber sie reichen nicht, müssen also sorgfältig geplant und genutzt werden.
Niedrige Frequenzen reichen sehr weit. U-Boote beispielsweise sind per Funk auf Längstwellen (VLF) zu erreichen, aber die Bandbreite (also die Datenmengen, die man zu einer Zeit erreichen kann), ist sehr sehr gering. Als die Funktechnik noch jung war, konnte man nur Morsen, eine frühe Form der Digitalübertragung, es gibt Punkt (Dit) und Strich (Da).
Zellularer Mobilfunk begann in Deutschland auf 149 MHz (A-, B-Netz), später kam das C-Netz ("C-Tel") auf 450 MHz dazu. Das D-Netz startete auf 900 MHz und eroberte später 1800 MHz. UMTS bekam Frequenzen bei 2100 MHz = 2,1 GHz. LTE begann auf 1800 MHz (weil da noch Platz war) und eroberte dann 800 MHz und 2600 MHz. Später kamen LTE auf 700 und 900 MHz dazu.
Technologieneutral
Heutige Single-RAN-Stationen haben eine software-gesteuerte Sammlung aller Mobilfunktechnologien in einem Gehäuse.
Foto/Logo: Telekom, Montage: teltarif.de
Längst werden die Frequenzen technologieneutral vergeben.
Bei 5G ist die Frequenz total egal, sie muss (oder sollte) nur frei sein. Die ersten Frequenzen, die von 5G ziemlich weltweit genutzt werden, liegen zwischen 3,4 und 3,8 GHz, in den USA werden auch schon 26 GHz in größerem Stil erprobt, in Deutschland gab es nur einen (beendeten) Versuch bei o2 für funkbasierten Zugriff auf die letzte Meile (Fixed Wireless Access = FWA).
Reichweite vs. Bandbreite
Wie jeder schon gemerkt hat, nimmt die Reichweite mit steigender Frequenz ab: Ein Sender des C-Netzes (450 MHz) kam richtig weit, beim D-Netz ging es auch noch relativ gut, beim E-Netz (1800 MHz) brauchte man (grob) doppelt so viele Sendestationen wie beim D-Netz. Bei 3,6 GHz bräuchte man also (grob) vierfach so viele Stationen wie beim D-Netz.
Hohe Frequenzen haben viel Platz (Bandbreite), d.h. man bekommt hohe bis sehr hohe Datenraten hin. Niedrige Frequenzen haben wenig Platz, dafür ist die Reichweite größer.
5G findet, wie schon erwähnt, zwischen 3,4 und 3,8 GHz statt, könnte aber auch auf 2,6 oder 1,8 oder 0,9 oder 0,8 oder 0,7 GHz stattfinden. Das ist eine Entscheidung des Mobilfunkanbieters, was er machen will.
Von daher wundert es nicht, das T-Mobile USA, die auf 600 MHz funken, mit 5G nur unwesentlich schneller ist als mit 4G (LTE).
Die Sache mit den superhohen Frequenzen
In den USA (und kurzzeitig auch in Deutschland) wurde 5G schon auf 26 GHz ausprobiert, eine Frequenz, die nur wenige 100 Meter reicht, solange nichts im Wege ist, was Wellen schluckt. Die erzielten Datenraten waren absolut toll, solange man freie Sicht auf irgendeinen Sender hatte. Der Aufwand zwischen einer 26-GHz- und einer 0,9-GHz-Versorgung ist also (grob) der Faktor 32. Es müssen, also 32 mal so viele Stationen auf 26 GHz wie vorher auf 900 MHz aufgebaut werden, um eine gleichwertige Versorgung hinzubekommen. Reine Theorie.
Wenn wir uns nun die aktuelle Diskussion über den Mobilfunk in Deutschland ansehen, kann man ungefähr erahnen, wie der flächendeckende Ausbau mit 5G in Deutschland eines fernen Tages aussehen könnte. Die möglichen Strategien erklären wir auf der nächsten Seite.