5G und alles, was Sie wissen müssen

Was ist 5G?

5G bezieht sich auf die fünfte Generation mobiler Netzwerke. Nach 1G, 2G, 3G und 4G Netzwerken ist es ein neuer weltweiter drahtloser Standard. Es bietet eine neue Art von Netzwerk, das praktisch jeden und alles verbinden kann, einschließlich Maschinen, Objekte und Geräte.

Diese drahtlose Technologie soll mehr Nutzern bessere Multi-Gbps-Spitzen-Datenraten, extrem niedrige Latenz, erhöhte Zuverlässigkeit, enorme Netzwerkkapazität, verbesserte Verfügbarkeit und ein konsistenteres Nutzererlebnis bieten. Höhere Leistung und Effizienz ermöglichen neue Nutzererfahrungen und verbinden gleichzeitig neue Branchen.

Wie schnell ist es?

Die maximale Geschwindigkeit beträgt 10 Gigabit pro Sekunde (Gbps). Außerdem sind 5G-Geschwindigkeiten 10 bis 100 Mal schneller als 4G. Je kürzer die Frequenz, desto größer die Bandbreite, gemäß den Kommunikationsprinzipien. 5G-Netzwerke können schneller sein, da sie kürzere Frequenzen (Millimeterwellen zwischen 30 GHz und 300 GHz) verwenden. Dieses Hochband-5G-Spektrum liefert die erwartete Verbesserung bei Geschwindigkeit, Kapazität, niedriger Latenz und Qualität.

5G Ultra Wideband bietet einen bedeutenden Fortschritt in der Netzwerktechnologie. Es ermöglicht Datenübertragungsraten schneller als ein Wimpernschlag, mit enormer Bandbreite und mehr Konnektivitätsoptionen.

Darüber hinaus werden die schnelleren Datenübertragungsgeschwindigkeiten von Ultra Wideband letztlich noch mehr Geräte verbinden, was das Internet der Dinge in einem wirklich enormen Maßstab ermöglicht. Es sind bereits 14,2 Milliarden vernetzte „Dinge“ im Einsatz, wobei diese Zahl bis 2025 auf über 55 Milliarden steigen soll. Das Ziel dieses Ultra Wideband ist es, die explodierende Nachfrage nach Netzwerkbandbreite zu befriedigen.

Gilt 5G als Eigentum?

Keine einzelne Firma oder Person kontrolliert die Technologie, aber mehrere Unternehmen im Mobilfunk-Ökosystem arbeiten daran, sie zum Leben zu erwecken. Qualcomm hat eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung der verschiedenen zugrundeliegenden Technologien gespielt, die die Branche vorantreiben und diese Technologie, den nächsten drahtlosen Standard, ausmachen.

Wir stehen im Zentrum der 3GPP, dem Branchenverband, der weltweite Spezifikationen für 3G UMTS (einschließlich HSPA), 4G LTE und 5G-Technologien festlegt. Von der Luftschnittstelle bis zur Diensteebene treibt 3GPP zahlreiche wichtige Durchbrüche in allen Elementen der 5G-Architektur voran.

Wie wurde es entwickelt?

5G basiert auf OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), das ein digitales Signal über mehrere Kanäle moduliert, um Interferenzen zu verringern. Das Unternehmen verwendet die 5G NR Luftschnittstelle in Verbindung mit OFDM-Prinzipien. Diese Technologie nutzt auch höhere Bandbreitentechnologien wie Sub-6 GHz und mmWave.

5G OFDM basiert, wie 4G LTE, auf denselben mobilen Netzwerkkonzepten. Die kommende 5G NR Luftschnittstelle kann OFDM jedoch weiter verbessern, um deutlich mehr Flexibilität und Skalierbarkeit zu bieten. Dies kann mehr Menschen und Objekten 5G-Zugang für verschiedene Anwendungsfälle ermöglichen.

Diese Technologie soll schnellere und zuverlässigere mobile Breitbanddienste als 4G LTE bieten und in neue Dienstleistungsbereiche wie missionskritische Kommunikation und die Vernetzung des riesigen IoT vordringen. Viele neue Designmethoden der 5G NR Luftschnittstelle ermöglichen dies, wie zum Beispiel ein neues selbstständiges TDD-Subframe-Design.

Was sind die Unterschiede zwischen 5G und anderen Versionen?

1G, 2G, 3G und 4G führen alle zu 5G, das mehr Verbindungsmöglichkeiten als je zuvor bieten soll. Die neueste Version ist eine leistungsfähigere, einheitliche Luftschnittstelle. Sie wurde entwickelt, um Nutzererlebnisse der nächsten Generation zu ermöglichen, neue Bereitstellungsmethoden zu unterstützen und neue Dienste bereitzustellen.

Seine schnellen Geschwindigkeiten, verbesserte Zuverlässigkeit und niedrige Latenz werden das mobile Ökosystem auf neue Höhen heben. Diese Technologie wird jede Branche beeinflussen und unter anderem sichereren Transport, Fernmedizin, präzise Landwirtschaft und digitale Logistik Wirklichkeit werden lassen.

Niedrige Latenz ermöglicht beispielsweise Echtzeit-Interaktionen für cloudbasierte Dienste, was für den Erfolg selbstfahrender Autos entscheidend ist.

Diese Technologie muss in der Lage sein, 1 Million Geräte auf einer Fläche von 0,386 Quadratmeilen (1 km²) zu unterstützen. Niedriger Stromverbrauch ermöglicht es zudem, vernetzte Gegenstände monatelang oder jahrelang ohne menschliches Eingreifen zu betreiben.

Im Gegensatz zu bestehenden IoT-Diensten, die Leistungseinbußen in Kauf nehmen, um das Maximum aus aktuellen drahtlosen Technologien (3G, 4G, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee usw.) herauszuholen, werden 5G-Netzwerke so gebaut, dass sie das für das große IoT erforderliche Leistungsniveau bieten.

Warum ist 5G besser als 4G?

• 5G ist eine leistungsfähigere einheitliche Plattform als 4G.

Während 4G LTE darauf abzielt, deutlich schnellere mobile Breitbanddienste als 3G bereitzustellen, soll die neuere Version eine einheitliche, leistungsstärkere Plattform sein, die mobile Breitband-Erlebnisse verbessert und neue Dienste wie missionskritische Kommunikation und riesiges IoT ermöglicht.

Diese Technologie kann auch alle Spektrumtypen (lizenziert, geteilt, unlizenzier) und Bänder (niedrig, mittel und hoch), eine breite Palette von Bereitstellungsmustern (von typischen Makrozellen bis zu Hotspots) und neuartige Verbindungsmethoden (wie Gerät-zu-Gerät und Multi-Hop-Mesh) handhaben.

• 5G nutzt das Spektrum besser und schneller als 4G.

5G soll auch jedes verfügbare Spektrum-Regulierungsparadigma und Band optimal nutzen, von niedrigen Bändern unter 1 GHz bis zu mittleren Bändern zwischen 1 GHz und 6 GHz sowie hohen Bändern, die als Millimeterwelle (mmWave) bekannt sind.

Diese Technologie kann viel schneller als 4G sein, mit Spitzen-Datenraten von bis zu 20 Gigabit pro Sekunde (Gbps) und durchschnittlichen Übertragungsraten von über 100 Megabit pro Sekunde (Mbps).

Wie und wann wird 5G die Weltwirtschaft beeinflussen?

Wir haben herausgefunden, dass die gesamte wirtschaftliche Auswirkung dieser Technologie wahrscheinlich bis 2035 weltweit erreicht wird, eine Vielzahl von Branchen unterstützt und potenziell bis zu 13,1 Billionen US-Dollar an Produkten und Dienstleistungen ermöglicht.

Dies hat einen deutlich größeren Einfluss als frühere Netzwerkgenerationen. Die Entwicklungsanforderungen des neuen Netzwerks erstrecken sich auch über traditionelle Mobilfunkunternehmen hinaus auf Branchen wie die Automobilindustrie.

Nach aktuellen Forschungen kann die Wertschöpfungskette (einschließlich OEMs, Betreiber, Inhaltsanbieter, App-Entwickler und Verbraucher) bis zu 22,8 Millionen Arbeitsplätze unterstützen, also mehr als einen Arbeitsplatz pro Einwohner in Peking, China. Und viele neue und aufkommende Anwendungen werden in Zukunft spezifiziert. Wie groß der Effekt auf die Wirtschaft sein wird, wird die Zeit zeigen.

Für Kunden verspricht diese Technologie schnelleres mobiles Internet und Internetverbindung in viel mehr Dingen als bisher verfügbar. Das Fahrzeug und das Zuhause sind zwei Beispiele der bevorstehenden IoT-Revolution, die durch 5G-Netzwerke unterstützt wird. Im Jahr 2019 brachten Samsung und andere Android-OEMs die ersten 5G-Smartphones auf den Markt.