Möchten Sie wissen, wie 5G aussehen wird? Qualcomm hat gerade alles daran gesetzt, wie die drahtlose Technologie der nächsten Generation bei ihrer Premiere im nächsten Jahr Gestalt annehmen wird. Der Hersteller von mobilen Chips, bekannt für die leistungsstarken Prozessoren, die als Hirn von hochkarätigen Handys wie dem Google Pixel 3 und Samsung Galaxy Note 9 dienen, veranstaltete Anfang dieser Woche seinen jährlichen Snapdragon Tech Summit in Maui.

Qualcomm nutzte es als Vorzeigemodell für die 5G-Technologie und präsentierte einen Prototyp eines Telefons, das in Netzwerke der nächsten Generation integriert werden kann. Auch die Partner AT&T und Verizon traten an und bauten im Tagungshotel “Live-Netzwerke” auf, um ihre Fähigkeiten zu zeigen. Samsung zeigte auf der Veranstaltung ein 5G-Referenzgerät.

“Ein Großteil der Arbeit wurde darauf verwendet, das 5G-Logo auf diesem Telefon zu präsentieren”, sagte Qualcomm-Präsident Cristiano Amon, als er den Prototyp des Unternehmens während der Keynote hochhielt.

Samsung und Verizon haben bereits gesagt, dass sie in der ersten Hälfte des nächsten Jahres ein 5G-Smartphone auf den Markt bringen werden. AT&T und Sprint auch. Bereits in diesem Jahr hat Verizon eine Variante von 5G als Heim-Internetdienst auf den Markt gebracht, und Anfang 2019 plant das Unternehmen, einen standardbasierten mobilen Dienst zu starten.

All dies bedeutet, dass 5G von Jahren des Hype – seit Verizon vor drei Jahren darüber gesprochen hat, in den Bereich zu ziehen – zur Realität wird. Neben einem großen Geschwindigkeitsschub wurde 5G als grundlegende Technologie bezeichnet, die Bereiche wie selbstfahrende Autos, virtuelle und erweiterte Realität und telemedizinische Dienste wie Fernoperationen aufladen wird.

Aber was genau ist 5G? Warum sind die Leute so aufgeregt? Im Folgenden erfahren Sie, warum die nächste Generation der Funktechnologie mehr als nur ein Geschwindigkeitsschub ist und warum Sie begeistert sein sollten.

Was ist 5G?
Es ist die nächste (fünfte) Generation der Mobilfunktechnologie, die verspricht, die Geschwindigkeit, Abdeckung und Reaktionsfähigkeit von drahtlosen Netzwerken deutlich zu verbessern. Wie schnell sind wir im Gespräch? Denken Sie 10 bis 100 Mal schneller als Ihre typische Mobilfunkverbindung und noch schneller als alles, was Sie mit einem physischen Glasfaserkabel bekommen können, das in Ihr Haus kommt (unter optimalen Bedingungen können Sie in Sekundenschnelle Stranger Things im Wert von einer Saison herunterladen).

Geht es nur um Geschwindigkeit?
Nein! Einer der Hauptvorteile ist die so genannte niedrige Latenzzeit. Du wirst diesen Begriff oft hören. Die Latenzzeit ist die Reaktionszeit zwischen dem Klicken auf einen Link oder dem Starten des Streamings eines Videos auf Ihrem Telefon, das die Anfrage an das Netzwerk sendet, und dem Reagieren des Netzwerks, dem Bereitstellen der Website oder dem Abspielen Ihres Videos.

Diese Verzögerungszeit kann bei aktuellen Netzwerken etwa 20 Millisekunden betragen. Es scheint nicht viel zu sein, aber mit 5G wird diese Latenzzeit auf nur 1 Millisekunde reduziert, oder über die Zeit, die ein Blitz bei einer normalen Kamera benötigt.

Diese Reaktionsfähigkeit ist entscheidend für Dinge wie das Spielen eines intensiven Videospiels in der virtuellen Realität oder für einen Chirurgen in New York, der ein Paar Roboterarme steuert, die eine Prozedur in San Francisco durchführen, obwohl die Latenzzeit immer noch von der ultimativen Reichweite der Verbindung beeinflusst wird. Die praktisch verzögerungsfreie Verbindung bedeutet, dass selbstfahrende Autos eine Möglichkeit haben, in Echtzeit miteinander zu kommunizieren – vorausgesetzt, es gibt genügend 5G Abdeckung, um diese Fahrzeuge zu verbinden.

Wie funktioniert es?
5G nutzte zunächst das Superhochfrequenzspektrum, das eine kürzere Reichweite, aber eine höhere Kapazität aufweist, um ein massives Rohr für den Online-Zugang zu liefern. Aber angesichts der Reichweite und der Interferenzprobleme beginnen die Träger, das niederfrequente Spektrum zu erforschen – den Typ, der in den heutigen Netzwerken verwendet wird – um die Fähre 5G über größere Entfernungen und durch Wände und andere Hindernisse zu unterstützen.

Das Ergebnis ist, dass die verrückten Geschwindigkeiten, die Unternehmen zuerst versprochen haben, nicht immer da sein werden, aber sie werden trotzdem einen großen Schub von dem darstellen, was wir heute mit 4G LTE bekommen.

Woher erhalten diese Träger das Spektrum?
Einige dieser Träger kontrollieren bereits kleine Teile der Hochfrequenz-Funkwellen, aber viele müssen mehr von der Regierung kaufen. Die Eidgenössische Kommunikationskommission führt eine Auktion für das so genannte Millimeterwellenspektrum durch, an der alle Träger beteiligt sind.

Gibt es noch andere Vorteile?
Das 5G-Netzwerk ist für den Anschluss einer weitaus größeren Anzahl von Geräten ausgelegt als ein herkömmliches Mobilfunknetz. Dass das Internet der Dinge Trend ist, von dem du immer wieder hörst? 5G kann mehrere Geräte um Sie herum betreiben, egal ob es sich um ein Hundehalsband oder einen Kühlschrank handelt.

Das 5G-Netz wurde auch speziell für die Handhabung von Geräten entwickelt, die von Unternehmen verwendet werden, wie z.B. landwirtschaftliche Geräte oder Geldautomaten. Neben der Geschwindigkeit ist es auch so konzipiert, dass es bei angeschlossenen Produkten, die keine ständige Verbindung benötigen, wie z.B. ein Sensor für Düngemittel, anders funktioniert. Solche Energiesparscanner sollen 10 Jahre lang mit derselben Batterie arbeiten und dennoch periodisch Daten übertragen können.

Klingt toll, aber wann kommt 5G hierher?
Verizon hat im Oktober den ersten “5G”-Service der Welt auf den Markt gebracht, aber es ist ein wenig technisch.

Der Dienst ist kein mobiler Dienst, sondern ein fester Breitbandersatz. Ein Installateur muss spezielle Geräte einsetzen, die die 5G-Signale empfangen und in eine Wi-Fi-Verbindung im Haus verwandeln können, damit Ihre anderen Geräte darauf zugreifen können.

Es gibt auch einige Diskussionen darüber, ob der Dienst überhaupt für 5G qualifiziert ist – er verwendet nicht die Standards, auf die sich die Branche geeinigt hat. Das Unternehmen wollte einen Schritt voraus sein und nutzte eine eigene Technologie. Verizon argumentiert, dass die Geschwindigkeiten, die zwischen 300 Megabit pro Sekunde und 1 Gigabit pro Sekunde liegen, den Dienst für die 5G-Bezeichnung qualifizieren. Seine Konkurrenten und andere mobile Experten bestreiten dies.

Der Start ist in ausgewählten Stadtteilen in Los Angeles, Sacramento, Kalifornien, Indianapolis und Dallas extrem begrenzt.

OK, aber was ist mit Mobile 5G?
Verizon sagt, dass es sein mobiles 5G nächstes Jahr auf den Markt bringen wird. AT&T sieht aus wie das erste Unternehmen, das einen echten mobilen 5G-Dienst anbietet. Es ist geplant, 5G in diesem Jahr in 12 Märkten einzuführen. Letzten Monat wurde eine mobile 5G-Verbindung in Waco, Texas, erfolgreich getestet, wobei das erste 5G-Gerät für Verbraucher verwendet wurde, ein drahtloser Hotspot von Netgear.

Erwarten Sie wie beim Einsatz von Verizon, dass der Rollout von 5G in diesen Städten extrem begrenzt ist.

AT&T sagte, dass es plant, in 19 Städten im nächsten Jahr zu starten, einschließlich Los Angeles, San Francisco und Las Vegas.

Keine 5G-Handys? Kann ich 5G nicht einfach mit meinem vorhandenen Smartphone aufnehmen?
Tut mir leid, nein. Die 5G-Technologie erfordert einen bestimmten Satz von Antennen, die noch nicht verfügbar sind. Sprint sagt, dass es plant, das erste US 5G Smartphone im nächsten Jahr auf den Markt zu bringen, das von LG gebaut wird. Es arbeitet auch an einem 5G “Smart Hub” mit HTC, aber wie bei allen bisherigen 5G-News wurden auch hier Details wie Features, Spezifikationen, Preis oder Verfügbarkeit berücksichtigt.

Viele der Telefone werden das X50-Modem von Qualcomm verwenden, das speziell für den Anschluss an das 5G-Spektrum entwickelt wurde.

Im Allgemeinen wird erwartet, dass 5G-Smartphones in der ersten Hälfte des nächsten Jahres auf den Markt kommen. Gerüchte deuten darauf hin, dass Samsung zu den ersten gehört, die ein 5G-Smartphone bauen. Berichten zufolge wird das Unternehmen 5G in eine Version seiner Galaxy S10 einbauen. Samsung Mobile CEO DJ Koh, jedoch, neckte ein bestimmtes 5G-Handy, um es vor seinem Flaggschiff auf den Markt zu bringen.

OnePlus hat auch gesagt, dass es unter den ersten sein wird, die 5G auch in einem Telefon haben werden, aber dieses Gerät wird nicht in die USA kommen.

Irgendwas, worüber ich mir Sorgen machen sollte?
Das Hochfrequenzspektrum ist der Schlüssel zu dieser massiven Zunahme an Kapazität und Geschwindigkeit, aber es gibt Nachteile. Die Reichweite ist nicht groß, besonders wenn Sie Hindernisse wie Bäume oder Gebäude haben. Infolgedessen müssen Träger viel mehr kleine Mobilfunkgeräte, kreativ kleine Zellen genannt, um alle Bereiche herum einsetzen, die ein 5G-Signal erhalten.

Das wird jeden ärgern, der keine Mobilfunkgeräte in seiner Nähe haben will. Mit Bedenken über potenzielle Gesundheitsrisiken sowie der Möglichkeit, dass einige Menschen sie als Schandflecke in der Nachbarschaft betrachten, kann es einige Einwände gegen diese Dinge geben.

Carrier, die Niederfrequenzbänder verwenden, kommen vielleicht mit weniger Mobilfunkgeräten davon, aber 5G wird von den Unternehmen mit ziemlicher Sicherheit verlangen, ihre Netzwerke weiter auszubauen.

Wie weit wird 5G im Jahr 2019 verfügbar sein?
Ist hier das andere Interesse — 5G konnte eine theoretische Möglichkeit für viele Leute noch sein.

T-Mobile sagt, dass es im nächsten Jahr in 30 Städten startet, während Sprint in neun Städten starten wird. AT&T startet in einem Dutzend Märkte in diesem Jahr und 19 im nächsten Jahr, und Verizon will auch im nächsten Jahr starten, aber es ist unklar, wie breit die Abdeckung sein wird. Weltweit rennen China, Japan und Südkorea um den Aufbau ihrer 5G-Netze, wobei Europa hinterherhinkt, da es den langsamen und stetigen Ansatz verfolgt.

Also haben Sie nicht das Gefühl, dass Sie sich beeilen müssen, um das erste 5G Smartphone zu kaufen. Die Chancen stehen gut, dass der Service erst ab 2020 oder darüber hinaus flächendeckend verfügbar sein wird.

Auch wenn einige sehen, dass 5G dazu beiträgt, die Versorgung aller zu verbessern, werden ländliche Gebiete wahrscheinlich für eine Weile ausbleiben, da es keine Infrastruktur für die Unterstützung all dieser Mobilfunkgeräte gibt.

Wird es mehr kosten?
Das ist unklar. Anzeichen dafür, dass die Spediteure wahrscheinlich nicht mehr berechnen werden, obwohl Marcelo Claure, CEO von Print, im März sagte, dass er 5G als Premium-Service sah. Der neue CEO Michel Combes lehnte es ab, sich zur Preisgestaltung zu äußern.

Sie werden sich erinnern, dass LTE nicht mehr kostete, als es zum ersten Mal herauskam – Sie mussten nur ein neues Handy kaufen. Aber die Preismodelle könnten sich im Laufe der Zeit ändern. Seit der Einführung von 4G haben die Carrier beide unbegrenzte Pläne mitgenommen und zurückgebracht.

Der Heim-Breitband-Service von Verizon kostet 50 US-Dollar für Mobilfunkteilnehmer und 70 US-Dollar für alle anderen. Diese stehen im Einklang mit anderen Breitbandkosten.

Unser 5G-Glossar
Möchten Sie Ihr 5G-Wissen Ihren Freunden zeigen? Oder wie die klügste Person auf einer Party aussehen? Schauen Sie sich unser 5G-Glossar unten an.

5G NR
Das 5G-Bit ist ziemlich offensichtlich, aber das NR steht für New Radio. Sie müssen nicht viel darüber wissen, über die Tatsache hinaus, dass es der Name des Standards ist, hinter dem sich die gesamte Mobilfunkbranche versammelt, und er kam erst im Dezember heraus.

Das ist wichtig, denn das bedeutet, dass alle auf der gleichen Wellenlänge sind, wenn es um ihre mobilen 5G-Netze geht. Carrier wie AT&T und T-Mobile folgen 5G NR beim Aufbau ihrer Netze. Aber Verizon, das anfing, 5G als Breitbandersatzdienst zu testen, bevor der Standard genehmigt wurde, verwendet den Standard nicht – noch nicht. Das Unternehmen sagt, dass es schließlich 5G NR für seinen Breitbanddienst einführen wird, und beabsichtigt, NR für sein 5G-Mobilfunknetz zu verwenden.

Millimeterwelle
Alle Mobilfunknetze nutzen Funkwellen, um Daten über die Luft zu übertragen, wobei Standardnetze Frequenzen in niedrigeren Frequenzbändern wie 700 Megahertz verwenden. Im Allgemeinen gilt: Je höher das Band oder die Frequenz, desto höher ist die Geschwindigkeit, die Sie erreichen können. Die Folge einer höheren Frequenz ist jedoch eine kürzere Reichweite.

Um diese verrückt hohen 5G-Geschwindigkeiten zu erreichen, braucht man ein wirklich, wirklich hohes Frequenzspektrum. Der Millimeterwellenbereich liegt zwischen 24 Gigahertz und 100 Gigahertz.

Das Problem mit dem Superhochfrequenzspektrum ist, neben dem kurzen Bereich, dass es ziemlich heikel ist – ein Blatt bläst in die falsche Richtung und man bekommt Störungen. Vergessen Sie Hindernisse wie Mauern. Unternehmen wie Verizon arbeiten daran, mit Software und Broadcast Tricks diese Probleme zu umgehen und stabile Verbindungen zu gewährleisten.

Kleine Zelle
Die traditionelle zelluläre Abdeckung stammt typischerweise von riesigen Türmen, die mit verschiedenen Funkgeräten und Antennen übersät sind. Diese Antennen sind in der Lage, Signale aus großer Entfernung zu übertragen, so dass Sie nicht viele davon benötigen. Kleine Zellen sind das Gegenteil – rucksackgroße Radios können an Straßenlaternen, Masten, Dächern oder anderen Orten aufgehängt werden. Sie können ein 5G-Signal nur auf kurze Distanz ausstrahlen, daher ist die Idee, eine große Anzahl von ihnen in einem dicht gepackten Netzwerk zu haben.

Einige Städte verfügen über ein derartiges dichtes Netzwerk, aber wenn man sich außerhalb des U-Bahn-Bereichs befindet, werden kleine Zellen dort zu einer größeren Herausforderung.

Sub-6GHz
Angesichts der Tatsache, wie störend das wirklich hochbandige Spektrum sein kann (siehe Abschnitt “Millimeterwellen” oben), gibt es eine Bewegung, um das Spektrum mit einer viel niedrigeren Frequenz oder etwas weniger als 6 GHz zu erfassen. Der zusätzliche Vorteil ist, dass Carrier das Spektrum, das sie bereits besitzen, nutzen können, um in 5G-Netze einzusteigen. T-Mobile zum Beispiel hat einen Frequenzbereich von 600 MHz, den es für seinen 5G-Einsatz nutzen will. Vor dem Sub-6GHz wäre das unmöglich gewesen.

Deshalb sehen Sie, dass immer mehr Träger das Niederfrequenzspektrum nutzen.

Aber das niederfrequente Spektrum hat das umgekehrte Problem: Es erreicht zwar große Entfernungen, hat aber nicht die gleiche Geschwindigkeit und Kapazität wie das Millimeterwellenspektrum.

Das Ideal auf der ganzen Linie wird sein, dass die Spediteure eine Mischung aus beidem verwenden.

Gigabit LTE
Sie hören mehr über Gigabit LTE als Vorläufer von 5G. Letztendlich geht es um viel höhere Geschwindigkeiten im bestehenden LTE-Netzwerk. Die Arbeiten zum Aufbau eines Gigabit-LTE-Netzes bilden jedoch die Grundlage für 5G.

Für weitere Informationen zu Gigabit LTE lesen Sie bitte unsere Erklärung hier.

MIMO
Eine Abkürzung für “Multiple Input, Multiple Output”. Im Grunde genommen ist es die Idee, mehr Antennen in unsere Telefone und auf Mobilfunkmasten zu stecken. Und du kannst immer mehr Antennen haben. Sie speisen in das schnellere Gigabit-LTE-Netzwerk ein, und Unternehmen setzen das so genannte 4×4-MIMO ein, bei dem vier Antennen in einem Telefon installiert sind.

Carrier-Aggregation
Drahtlose Träger können verschiedene Bänder von Funkfrequenzen nehmen und sie miteinander verbinden, so dass Telefone wie das Samsung Galaxy S8 das schnellste und am wenigsten überlastete auswählen können, das verfügbar ist. Betrachten Sie es als eine dreispurige Autobahn, damit Autos ein- und ausfahren können, je nachdem, welche Spur weniger Verkehr hat.

QAM
Dies ist ein Begriff, der so hochtechnisch ist, dass ich mir nicht einmal die Mühe mache, die Nuancen zu erklären. Es steht für Quadratur-Amplitudenmodulation. Siehst du? Mach dir keine Sorgen.

Was Sie wissen müssen, ist, dass es dem Verkehr ermöglicht, sich schnell und anders zu bewegen als die Carrier-Aggregation oder MIMO. Erinnerst du dich an diese Highway-Analogie? Nun, mit 256 QAM haben Sie große Traktoranhänger, die Daten statt winziger Autos transportieren. MIMO, Carrier Aggregation und QAM gehen bereits in 4G-Netze, spielen aber auch in 5G eine wichtige Rolle.

Strahlformung
Dies ist eine Möglichkeit, 5G-Signale in eine bestimmte Richtung zu lenken, was Ihnen möglicherweise Ihre eigene spezifische Verbindung gibt. Verizon verwendet die Strahlformung für das Millimeterwellenspektrum und umgeht Hindernisse wie Mauern oder Bäume.

Nicht lizenziertes Spektrum
Alle Mobilfunknetze basieren auf dem so genannten lizenzierten Spektrum, das sie besitzen und von der Regierung kaufen.

Aber der Wechsel zu 5G bringt die Erkenntnis mit sich, dass es einfach nicht genug Spektrum gibt, wenn es darum geht, eine breite Abdeckung aufrechtzuerhalten. So bewegen sich die Carrier auf unlizenziertes Spektrum, ähnlich der Art von freien Radiowellen, auf denen unsere Wi-Fi-Netzwerke fahren.

Netzwerk-Slicing
Dies ist die Fähigkeit, einzelne Spektralbereiche herauszufiltern, um bestimmten Geräten die Art der Verbindung anzubieten, die sie benötigen. So kann beispielsweise der gleiche Mobilfunkmast eine leistungsschwächere, langsamere Verbindung zu einem Sensor für einen angeschlossenen Wasserzähler in Ihrem Haus bieten und gleichzeitig eine schnellere, weniger lange Verbindung zu einem selbstfahrenden Auto, das in Echtzeit navigiert.