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Was ist der Unterschied zwischen 4G und 5G?

Beim Vergleich von 4G und 5G schneidet der Mobilfunkstandard der nächsten Generation ziemlich beeindruckend ab. Es besteht aber eine große Diskrepanz zwischen Zielen und Realität.

In der Welt des kabelgebundenen Ethernets ist das Thema Geschwindigkeit ziemlich einfach zu klären. Die Kunden erhalten eine Datenrate von 100 MBit/s oder 1 GBit/s auf einem Switch-Port, und der einzige mögliche limitierende Faktor ist im Prinzip die Größe des Internet Service Providers (ISP).

WLAN hingegen wird immer komplexer, da die tatsächlich erreichten Datenraten von vielen Faktoren abhängen. Als Richtschnur kann hier die auf dem Router angegebene Datenrate dienen – davon die Hälfte ergibt im Regelfall die tatsächliche WLAN-Bandbreite. Bei Mobilfunknetzen und Diskussionen über den Unterschied zwischen 4G- und 5G-Technologie wird es jedoch sehr schnell richtig unscharf.

Um den Kern von 5G-Netzwerken wirklich zu verstehen, ist ein Vergleich mit 4G notwendig. Dabei ist es wichtig, offen zu bleiben und sich nicht auf genaue Messwerte einzulassen.

Mobile Netzwerke – Ziele versus Realität

Der einfache Teil zuerst. Das G in 4G und 5G steht für Generation, und jede Generation der Mobilfunktechnik hat ihre eigenen Merkmale und Versprechungen. Jede Iteration verspricht, um einen gewissen Multiplikator schneller zu sein als die vorherige, auch wenn die Geschwindigkeit der vorherigen Generation nicht klar definiert war. Wie gesagt, es ist alles ziemlich fließend.

4G arbeitet in Deutschland, Österreich und in der Schweiz in den Frequenzbändern zwischen 800 MHz und 2600 MHz. Es ist bis zu zehnmal schneller als 3G, was ein paar Dutzend Mbit/s maximal ausmacht. Die Ziele von 4G hat die Sparte für die Standardisierung von Telekommunikation der International Telecommunications Union (ITU-T) definiert: 4G soll demnach allgemeine Spitzengeschwindigkeiten von 50 bis 100 MBit/s erreichen, bei nicht beweglichen Geräten wie Hotspots kann die Bandbreite auf bis zu 1 GBit/s steigen.

In Wirklichkeit erhalten die Nutzer wohl eher Datenraten um 10 MBit/s, 7 MBit/s oder 43 MBit/s. Das ist unabhängig vom Standort der Mobilfunkzelle. Wenn sich in einer Zelle etwa hundert vernetzte und geschäftige Clients bewegen, kann es sich anders anfühlen als gewollt bei 4G. Glücklicherweise funktioniert alles ausreichend genug in gut abgedeckten Bereichen, so dass sich die meisten Teilnehmer keine Sorgen machen müssen, welche Geschwindigkeiten sie erhalten. Gut ist oft gut genug, und die Ziele der ITU-T bedeuten oft nicht so viel in der Praxis.

Bei 4.5G sind durch die Bündelung von Frequenzbändern theoretisch Geschwindigkeiten von bis zu 500 Mbit/s möglich.

Services der nächsten Generation werden durchstarten

Jetzt aber zum Unterschied zwischen der 4G- und 5G-Technologie. 5G kann die Frequenzbänder von DVB-T1, 2G und 3G nutzen, aber erst wenn diese Dienste eingestellt sind. Der 700-MHz-Bereich von DVB-T1 sollte und wurde schon 2013 „sukzessive in zeitlicher und räumlicher Hinsicht für den Mobilfunk in Deutschland verfügbar gemacht“, so die Bundesnetzagentur. 5G erhält jedoch auch zusätzliche Frequenzen in den Frequenzbändern zwischen 2 GHz bis 3,7 GHz. Die Bundesnetzagentur schreibt weiter „Mit Blick auf die Interessen von regionalen Netzbetreibern, kleinen und mittleren Unternehmen oder Start-ups, mit einem erst künftig auftretenden Frequenzbedarf, erarbeitet die Bundesnetzagentur parallel zum Vergabeverfahren Antragsverfahren für exklusive regionale Frequenzzuteilungen in den Bereichen von 3.700 MHz – 3.800 MHz sowie 26 GHz.“ Noch höhere Frequenzen im Millimeter-Bereich ab 30 GHz sind für 5G weltweit ebenfalls im Gespräch.

Wie bei 4G hat sich die ITU-T auch für 5G Leistungsziele gesetzt: Download-Geschwindigkeiten von bis zu 20 GBit/s, Uploads von bis zu 10 GBit/s und extrem niedrige Latenzzeiten von unter einer Millisekunde. Darüber hinaus verspricht 5G die bis zu 1.000-fache Bandbreite von 4G in seinen verschiedenen Ausprägungen und unterstützt die zehn- bis tausendfache Anzahl von angeschlossenen Geräten pro Zelle – abhängig von der Art der jeweiligen Geräte. Zu diesem Zweck soll 5G alle Smartphones, Hotspots und die vorhergesagte Flut von IoT-Geräten unterstützen.

Das klingt natürlich alles sehr beeindruckend, aber in Wirklichkeit lässt sich keines dieser enormen Ziele jemals wirklich erreichen. Im Vergleich zu 4G wird 5G natürlich um ein Vielfaches besser sein. Die Marketingabteilungen der Unternehmen werden das genügend hervorheben. 5G bleibt aber weiterhin ein gebührenpflichtiger Service mit Festverträgen oder nutzungsabhängiger Bezahlung (Pay as you go) – das erhöht die Komplexität und möglicherweise auch die Barrieren für IoT-Kunden.

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