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5G Advanced: Pervasive AI, größere Reichweite und Präzision
Vor der für 2030 geplanten Einführung von 6G bringt 5G Advanced zahlreiche Verbesserungen gegenüber 5G. Der Interimsstandard bietet neue Funktionen, Vorteile und Anwendungsfälle.
5G Advanced besteht im Wesentlichen aus Release 18 und 19 des 5G-Standards, der vom 3rd Generation Partnership Project (3GPP), dem wichtigsten Standardisierungsgremium für Mobilfunk, entwickelt wurde. Zusammen bilden sie die beiden Phasen der zweiten Stufe der 5G-Evolution, deren Schwerpunkt auf Systemintelligenz, neuen Funktionen und erweiterter Reichweite liegt.
Der ursprüngliche 5G-Standard (Release 15 bis 17) hat den Grundstein für das verbesserte mobile Breitband und die geringe Latenz von 5G gelegt. Im Gegensatz dazu führt Release 18 grundlegende Verbesserungen in mehreren Schlüsselbereichen ein. Ein Schwerpunkt liegt auf integrierter künstlicher Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen Learning (ML) für Funktionen wie Energieeinsparungen im Netzwerk, Mobilitätsoptimierung und Load Balancing, die die Basis für autonomere Netzwerke bilden.
Release 18 verbessert zudem die Unterstützung für Extended Reality (XR), eine Mischung aus Virtual-Reality, Augmented-Reality und Mixed-Reality-Anwendungen, indem es die Latenz reduziert und den Durchsatz steigert. Darüber hinaus optimiert Release 18 nicht-terrestrische Netzwerke (Non-Terrestrial Network, NTN), um die Integration von Satellitenzugängen voranzutreiben, und führt RedCap 2.0 (Reduced Capability) für ein breiteres Spektrum an IoT-Geräten mit geringer Komplexität ein.
Release 19 basiert auf Release 18, indem es die ersten Fortschritte vertieft und neue technische Horizonte erschließt, um als wichtige Brücke zu Systemen zu dienen, die nach dem Mobilfunkstandard der nächsten Generation, 6G, entwickelt werden. Es setzt den Weg einer tieferen Integration von KI und ML fort, insbesondere für Erweiterungen der sogenannten Luftschnittstelle – also der drahtlosen Verbindung zwischen Geräten und Netzwerkbasisstationen –, und baut die Fähigkeiten für die XR-Unterstützung aus. Das Release konzentriert sich auf die weitere Steigerung der Netzwerkleistung durch erweitertes Multiple Input, Multiple Output (MIMO), ein Verfahren mit mehreren Antennen zur Verbesserung der Geschwindigkeit, Kapazität und Zuverlässigkeit von Funknetzwerken, sowie auf schnellere Übergabe zwischen den zentralen Einheiten, die den Netzwerk-Traffic verwalten.
Zu den weiteren Neuheiten in Release 19 zählen Ambient IoT, das extrem stromsparende, batterielose Geräte unterstützen soll, und die ersten Grundlagen für ISAC-Technologien (Integrated Sensing and Communication). Diese ermöglichen es dem Netzwerk, gleichzeitig zu kommunizieren und die Umgebung zu erfassen. Insgesamt treiben beide Releases 5G in Richtung gesteigerter Intelligenz und Effizienz voran, um neue vertikale Anwendungsfälle zu erschließen.
Was ist 5G Advanced?
5G Advanced verwandelt das Netzwerk in ein intelligenteres, anpassungsfähigeres und energieeffizienteres System. Der Schlüssel zu dieser Transformation ist die tiefe Integration von KI und ML im gesamten 5G-RAN (Radio Access Network) und im Kern, um größere Automatisierung, Selbstoptimierung und Energieeinsparungen zu ermöglichen. Der Standard bringt auch deutliche Leistungsverbesserungen für XR-Anwendungen, hochpräzise Positionierung und Massive MIMO – eine erheblich erweiterte Form von MIMO – für verbesserte Uplink-Datenraten und eine höhere Abdeckung.
Die Bedeutung von 5G Advanced liegt in seinem Potenzial, den kommerziellen Nutzen und anspruchsvolle Anwendungsfälle zu erschließen, die in der ersten Phase von 5G und früheren Mobilfunkgenerationen nicht möglich waren. Dies erfolgt in erster Linie durch die Verbesserung der Zuverlässigkeit und die Bereitstellung differenzierter Konnektivität mittels optimiertem Network Slicing und Network Exposure. Der Fokus auf Energieeffizienz greift entscheidende Nachhaltigkeitsaspekte auf und macht 5G Advanced zu einer Brückentechnologie, die das Potenzial des gesamten 5G-Ökosystems voll ausschöpfen kann.
Derzeit konzentriert sich die Branche auf das Rollout von Release 18, wobei mehrere globale Betreiber bereits mit ersten Implementierungen begonnen haben. Ein umfangreicheres Rollout von mit Release 18 kompatiblen Netzwerken und Geräten wird voraussichtlich im Laufe des Jahres 2026 an Fahrt aufnehmen. In dieser Anfangsphase wird der Schwerpunkt auf der Bereitstellung von KI-/ML-Funktionen im gesamten Netzwerk liegen, um den Betrieb autonomer zu gestalten und die Energieeffizienz durch dynamisches Management des Stromverbrauchs zu verbessern. Außerdem soll die Leistung des erweiterten mobilen Breitbandnetzes (eMBB) – einer bestehenden 5G-Servicekategorie – durch neue Massive-MIMO- und Uplink-Funktionen gesteigert werden. Zu den wichtigsten wirtschaftlichen Treibern für dieses Rollout gehören der Ausbau von XR-Services und die Deckung der stark steigenden Nachfrage nach maßgeschneiderten privaten 5G-Netzwerken für die industrielle Automatisierung.
5G Advanced: Wesentliche Funktionen und Innovationen
Die wichtigsten Verbesserungen lassen sich in die folgenden acht Kategorien einteilen:
1. Verbessertes Massive MIMO
Die Verbesserungen von Massive MIMO bei 5G Advanced steigern die Netzwerk-Performance und die Spektrumseffizienz erheblich. Dies wird durch die Verfeinerung des CSI-Frameworks (Channel State Information) und ein optimiertes Multi-User MIMO erreicht, um mehr simultane Datenströme in beide Richtungen zu unterstützen. Entscheidende Weiterentwicklungen wie Coherent Joint Transmission ermöglichen die Koordination von Signalen zwischen verteilten Sendern, was die Abdeckung und Signalqualität verbessert. Zusammen mit der geplanten Unterstützung für größere Antennen-Arrays in künftigen Releases sind diese Verbesserungen unerlässlich, um die hohen Kapazitäts- und Latenzanforderungen von Anwendungen wie XR und Fixed Wireless Access (FWA) zu erfüllen.
2. Genaues Timing
Ein genaues Timing ist für 5G Advanced essenziell, um erweiterte Funktionen wie hochpräzise Positionierung und den synchronisierten Zeitduplexbetrieb (Time Division Duplex, TDD) zu ermöglichen. Hierbei handelt es sich um ein gängiges 4G- und 5G-Verfahren, bei dem das Senden und Empfangen von Daten auf derselben Frequenz im schnellen zeitlichen Wechsel erfolgt. 5G Advanced basiert auf einer Synchronisation im Mikrosekundenbereich zwischen den Endgeräten der Nutzer und dem Netzwerk, um eine optimale Leistung und zuverlässiges Massive-MIMO-Beamforming zu gewährleisten. Dieses präzise Timing, das bis in den Nanosekundenbereich reicht, ist entscheidend für neue industrielle Anwendungen, etwa Robotersteuerung und Time-sensitive Networking (TSN), einen Standard für geringe Latenz, hohe Zuverlässigkeit und genaue Synchronisation in Ethernet-Netzwerken. 5G Advanced wurde so konzipiert, dass es über eine hochgradig resiliente Zeitreferenz verfügt, die als Backup für das Timing eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) dienen kann.
3. RedCap-Geräte
RedCap 2.0, auch als Enhanced RedCap bezeichnet, ist für 5G Advanced von zentraler Bedeutung, da es die Lücke zwischen verbrauchsarmen IoT-Geräten und dem vollen 5G-Leistungsspektrum schließt, indem es einen Mittelweg bietet. Es reduziert die Komplexität und Kosten der Geräte erheblich, indem es weniger Antennen und eine geringere Bandbreite nutzt, was den breiten Einsatz kleinerer Geräte ermöglicht. Dadurch eignet es sich gut für IoT-Anwendungen der mittleren Leistungsklasse, unter anderem industrielle Sensoren und Video-Monitoring, die einen moderaten Durchsatz und eine verbesserte Energieeinsparung erfordern. RedCap ermöglicht den Übergang für Geräte aus älteren 4G-LTE-Netzwerken und lässt sich in Network Slicing integrieren. Auf diese Weise kann ein zuverlässiger Service für neue vertikale Märkte gewährleistet werden.
4. Mobile XR
Mobile XR ist ein zentraler Treiber von 5G Advanced. Es erfordert eine extrem niedrige Latenz, die begrenzt sein muss, damit sie bestimmte Schwellenwerte nicht überschreitet, sowie eine hohe Kapazität für immersive Anwendungen im Privat- und Geschäftskundenbereich. Der 5G-Advanced-Standard adressiert diese Anforderungen durch die Unterstützung von Split Processing zwischen dem lokalen Gerät und der Edge Cloud. Dies ermöglicht leichtere und energieeffizientere Headsets. Neue Funktionen wie L4S (Low-Latency, Low-Loss, Scalable Throughput) und die XR Awareness in RANs helfen dabei, diesen sensiblen Traffic zu priorisieren und zu steuern. So wird eine Verzögerung von nahezu null für eine Interaktivität in Echtzeit gewährleistet – insbesondere bei mobilen Nutzern.
5. KI-gestütztes RAN
KI-gestütztes RAN ist für 5G Advanced wichtig, da es die intelligente Automatisierung bietet, die erforderlich ist, um die exponentielle Netzwerkkomplexität und die vielfältigen Services zu managen. KI-Algorithmen optimieren die RAN-Leistung dynamisch in Echtzeit, indem sie Beamforming und Ressourcenzuweisung anpassen. Das ist notwendig, um eine extrem niedrige Latenz für anspruchsvolle Anwendungen wie XR sicherzustellen. Darüber hinaus ist KI für die Energieeffizienz durch intelligente Traffic-Prognosen von entscheidender Bedeutung. Zudem bietet sie Zero-Touch-Betrieb und neue Funktionen wie hochpräzise Positionierung.
6. Präzise Positionierung
Präzise Positionierung ist eine wichtige Funktion von 5G Advanced, weil sie anspruchsvolle Anwendungsfälle in der Industrie und im Bereich der öffentlichen Sicherheit erschließt, die hochgranulare Standortdaten erfordern. Diese Verbesserung erreicht eine Genauigkeit von unter zehn Zentimeter und ermöglicht dadurch eine zuverlässige Navigation für autonome Roboter und ein hochpräzises Asset Tracking in Smart Factories und Smart Warehouses. Diese Verknüpfung von Kommunikation und hochpräziser Sensorik steigert den Nutzen des Netzwerks, da sie resiliente, standortbezogene Services auch in Umgebungen ohne GNSS-Verfügbarkeit ermöglicht.
7. NTNs
Nicht-terrestrische Netzwerke, die Satelliten und Plattformen in großer Höhe, etwa Drohnen und Ballons, umfassen, sind für 5G Advanced entscheidend. Sie ermöglichen eine lückenlose globale Abdeckung in Gebieten, die terrestrische Netze nicht erreichen können, zum Beispiel auf den Ozeanen oder in entlegenen ländlichen Regionen. NTNs bieten 5G Advanced zudem die erforderliche Netzwerkresilienz und -redundanz, so dass eine kontinuierliche Kommunikation für Disaster Recovery und die öffentliche Sicherheit bei terrestrischen Stromausfällen gewährleistet wird. NTNs weiten 5G-Services auch auf Massive-IoT-Anwendungen an schwer zugänglichen Orten aus – etwa bei Smart Agriculture oder beim Asset Tracking über große Entfernungen. Durch die Einbindung von nicht-terrestrischen Netzwerken in den Kernstandard eröffnet 5G Advanced neue kommerzielle Märkte und trägt dazu bei, das Ziel eines mobilen Ökosystems zu verwirklichen, das weltweite Konnektivität bietet.
8. Kritische Services
Die Unterstützung kritischer Services ist ein zentraler Aspekt von 5G Advanced, da es die deterministische Leistung bietet, die wichtige Sektoren wie die Fertigung und das Gesundheitswesen benötigen. Der 5G-Advanced-Standard verbessert die extrem zuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz erheblich, um eine garantierte Verfügbarkeit und minimalen Jitter für Echtzeitanwendungen wie die autonome industrielle Steuerung zu gewährleisten. Zudem ermöglicht ausgereiftes Network Slicing dedizierte, hochpriorisierte virtuelle Netzwerke für die öffentliche Sicherheit und Rettungsdienste. Dies macht die drahtlose Konnektivität für diese missionskritischen Einsätze vorhersehbar und vertrauenswürdig.
Ausblick: Release 19 und darüber hinaus
Der Functional Freeze für 3GPP Release 19 erfolgte Ende 2025. Release 19 dient als wichtige Brücke zu 6G und ermöglicht basierend auf Release 18 eine tiefere Integration wichtiger Schlüsseltechnologien. Zu den wichtigsten Trends gehören die Weiterentwicklung von ISAC, wodurch das Netzwerk wie ein Radar fungiert, um seine Umgebung wahrzunehmen, sowie weitere Fortschritte bei NTNs, die die Direct-to-Device-Satellitenkonnektivität verbessern. Diese Funktionen werden die Grenzen der Netzwerkintelligenz, der Latenzreduzierung für zeitkritische Anwendungen und der Fähigkeit des Netzwerks, als ganzheitliche Serviceplattform zu fungieren, weiter verschieben. Damit wird letztlich die Basis für die 6G-Standardisierung in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts geschaffen.
Für 3GPP Release 20 wird der Functional Freeze gegen Ende 2026 oder Anfang 2027 erwartet. Dies wird die Standardisierungsbemühungen für 5G Advanced abschließen und gleichzeitig erweiterte Funktionen wie deterministisches Networking und eine robuste, KI-gesteuerte Mobilität vollständig ermöglichen. Ein wichtiger Meilenstein in diesem Zeitraum ist der offizielle Start der 6G-Standardisierung, wobei sich Release 20 primär den Vorstudien für die Kerntechnologien der neuen Generation widmet. Release 21, dessen Abschluss man für 2028 oder 2029 erwartet, wird die Spezifikationen enthalten, die das vollständige 6G-System definieren. Zeitlich ist dieses Release strategisch auf das Ziel der International Telecommunication Union (ITU) ausgerichtet, bis Mitte 2030 die Empfehlung IMT-2030 fertigzustellen, die 6G offiziell als Standard festlegt.
Die kommerziellen Bereitstellungen von 5G Advanced werden aber über das gesamte Jahrzehnt hinweg weiter zunehmen und so die Lücke bis zu den ersten erwarteten kommerziellen 6G-Rollouts um das Jahr 2030 schließen.
Dieser Artikel wurde im Januar 2026 aktualisiert, um neue Entwicklungen.
