5G: Der Datenturbo, der selbstfahrende Autos, Drohnen und das Internet der Dinge antreiben wird
Wer sich mit Hightech beschäftigt, der kann bereits erahnen, wie die Zukunft aussehen wird. Autonome Fahrzeuge werden uns von A nach B chauffieren, während wir in den selbstfahrenden Kokons arbeiten, Videos ansehen oder schlafen. Roboter werden uns immer mehr Arbeiten im Haushalt abnehmen oder gar in der Krankenpflege tätig sein. Vollautomatisierte Fabriken werden individualisierte Produkte aus dem 3D-Drucker für die Massen produzieren. Und Drohnen werden uns unsere Online-Bestellungen quasi in die Hände fallen lassen.
Damit diese Zukunftsvisionen, an denen auf der ganzen Welt längst gearbeitet wird, funktionieren, braucht es aber vor allem eines: eine verlässliche und blitzschnelle Dateninfrastruktur. Das 5G-Netz, die nächste Mobilfunkgeneration, wird für all diese und viele weitere Anwendungen der Datenturbo sein, über den vom selbstfahrenden Auto bis zur Liefer-Drohne alles in Echtzeit gesteuert werden kann. 5G soll eine Datenübertragung bis zu 10 Gbit/s, also 10.000 Mbit/s, möglich machen - somit ein Vielfaches dessen, was heutige 4G-Netze (auch bekannt als LTE, bis zu 300 Mbit/s) schaffen.
Die nächste Generation
LTE/4G, das in Österreich im Jahr 2010 eingeführt wurde, ist vor allem deswegen bei Konsumenten bekannt, weil der Mobilfunkstandard dafür sorgt, dass Videos, Musik und Fotos blitzschnell am Smartphone-Display landen. 2020 sollen nun die 5G-Netze in den großen Städten des Landes verfügbar sein, bis 2025 strebt die Politik die flächendeckende Versorgung mit dem neuen Datenturbo an. Die fünfte Mobilfunkgeneration ist dabei aber weit mehr als ein neuerlicher Beschleuniger von mobilem Internet. Denn es geht auch darum, dass das Internet of Things (IoT), die Industrie 4.0 und Smart Cities mit all den intelligenten, autonomen Fahrzeugen, Robotern und Drohnen auch wirklich verlässlich funktionieren. Und: 5G soll schließlich auch zu Hause dafür sorgen, dass sehr große Datenmengen (z.B. für Virtual Reality, Augmented Reality oder hochauflösendes 8K-Fernsehen) auf Displays und in Hightech-Brillen laden. Somit greift die Bezeichnung neuer Mobilfunkstandard auch zu kurz. Nachdem es bei 5G vor allem um Datenkommunikation geht, lässt es sich besser als neuer Kommunikationsstandard klassifizieren.
Und: 5G ist nicht nur Funk. Denn 5G-Mobilstationen müssen eine leistungsfähige Anbindung an das Glasfasernetz haben, um überhaupt die enormen Datenmengen versenden zu können. T-Mobile Austria arbeitet dabei mit regionalen Partner wie den Innsbrucker Kommunalbetrieben zusammen, die die benötigte Infrastruktur bieten um den hohen Anforderungen gerecht zu werden.
Dann kann auch mit dem Großprojekt, ganz Österreich mit 5G zu versorgen, begonnen werden. Experten gehen davon aus, dass die neue Mobilfunkgeneration in mehreren Wellen in Wirtschaft und Gesellschaft ankommen wird. Es wird also nicht einmal der Schalter umgelegt, um 5G aufzudrehen, vielmehr wird sich der Datenturbo schrittweise verbreiten.
Entscheidende Millisekunden
In Österreich haben Telekommunikationsunternehmen 2018 bereits mit ersten Tests von 5G begonnen. T-Mobile Austria etwa zeigte Anfang des Jahres, wie eine Drohne mittels 5G-Funk von einem Piloten mit VR-Brille gesteuert werden kann. Die zwei Funkzellen im Netz von T-Mobile Austria waren im Februar 2018 in Innsbruck die ersten in Österreich und unter den ersten in Europa, die nach dem neuen 5G Standard arbeiteten. Beim ersten 5G-Livebetrieb nutzte T-Mobile das Frequenzspektrum 3,7 Gigahertz und setzt auf das 5G Ende-zu-Ende Netzwerksystem des Technologiepartners Huawei und Glasfaser-Infrastruktur der IKB.
Das Wichtige bei der neuen Mobilfunktechnologie sind nicht nur die hohen Datenraten, sondern vor allem die minimale Reaktionszeit (Latenz). Bei 5G brauchen Daten nur wenige Millisekunden zwischen Endgerät und Server, sind ungefähr fünf bis sechsmal schneller als bei LTE. Sehr kurze Latenzzeiten sind essentiell, um etwa selbstfahrende Autos oder autonome Flugkörper betreiben zu können, schließlich müssen sie in Millisekunden reagieren können, um etwa Unfälle zu verhindern. Auch für Endkonsumenten ist die sehr geringe Latenzzeit wichtig. In Innsbruck zeigte T-Mobile wie der konkrete Einsatz von Multi-Gigabit-Datenraten und geringen Latenzzeiten aussieht, anhand einer 360-Grad Kamera mit 8K-Auflösung, die die Daten in eine VR-Brille überträgt. Durch die kurze Latenzzeit und den schnellen Datenraten, bekommt der Betrachter durch die Echtzeitübertragung den Eindruck selbst an der Stelle der Kamera zu stehen.
Von 5G versprechen sich außerdem viele, dass es in ländlichen Regionen für schnelleres Internet zu Hause sorgen kann. Die Technologie dazu hört auf den Namen “Fixed Wireless Access” (kurz FWA). Anstatt einen Haushalt per Kabel ans Internet anzuschließen, kann FWA dafür sorgen, dass Breitbandinternet per Funk ins Eigenheim kommt. Noch kommt FWA in Sachen Geschwindigkeit nicht an kabelgebundene Internetanschlüsse heran, doch mit 5G könnte sich das ändern. Dann wären etwa entlegene Dörfer per Funk mit Highspeed-Internet versorgt, ohne den Boden für das Verlegen von Kabeln aufgraben zu müssen.
Vernetzte Maschinen und Parkplätze
Ein erster Vorbote von 5G ist das so genannte Narrowband-IoT, das der Vernetzung von Maschinen im Industriebereich dient. Narrowband-IoT als eigenes Netz für IoT-Anwendungen, wird einzig von T-Mobile Austria österreichweit angeboten. Es zeichnet sich durch eine sehr gute Gebäudedurchdringung und geringen Stromverbrauch aus und wird eingesetzt, um kleine Datenmengen zu senden. Bei manchen IoT-Anwendungsfällen werden nur ein paar Kilobyte übertragen, zum Beispiel 500 KB pro Monat. Ein Anwendungsbeispiel sind etwa Parkplätze, die “smart” gemacht werden können. Dabei erkennen Sensoren im Boden, ob ein Auto den Platz belegt oder nicht, und in Folge haben etwa Mitarbeiter eines Unternehmens die Möglichkeit in einer App einsehen, ob und welche Parkplätze gerade frei sind. NB-IoT wird als Standard vor allem für Internet of Things Anwendungen auch unter 5G unterstützt.
Im Alltag wirklich bemerkbar machen wird sich 5G für Endkonsumenten dann, wenn Smartphonehersteller die ersten für den Standard tauglichen Endgeräte auf den Markt bringen. Der chinesische Produzent Huawei hat für 2019 die ersten 5G-Smartphones angekündigt. Zentral dafür ist der Chip “Snapdragon 855” von Qualcomm, der 5G mit einem integrierten Modem unterstützt. Auch viele weitere Smartphone-Anbieter wie Xiaomi, ZTE oder LG wollen diesen Chip in kommende Modelle verbauen. Spannend wird dann auch, welche neuen Apps der flotte Mobilfunk am Handy ermöglichen wird. Vor allem Entwickler von Augmented-Reality-Anwendungen werden sich freuen. Denn mit 5G sind dann sehr exakte Live-Einblendungen von virtuellen Objekten am Display möglich, um die Realität zu ergänzen.
Fazit: 5G - Was sich verändern wird
Die Einführung des Smartphones hat die Digitalisierung unserer Gesellschaft massiv vorangetrieben. In nur einem Jahrzehnt hat sich unsere Art zu leben und zu kommunizieren Schritt für Schritt völlig verändert. Die vorhergegangenen Mobilfunkstandards haben den Status Quo immer mehr verbessert und beschleunigt. 5G ist viel mehr als das und revolutioniert auf ein Neues unsere Kommunikation und das Fortbewegen. Dabei geht 5G weiter als nur die Kommunikation miteinander zu verbessern. Im Internet of Things vernetzen sich Mensch mit Maschine und Maschine mit Maschine. Dinge wie Smart Homes, Augmented und Virtual Reality werden dank der Möglichkeit mit 5G, der Übertragung von großen Datenmengen und sehr kurzen Latenzzeiten, ihren Weg in unseren Alltag finden. Roboter, Drohnen und selbstfahrende Autos sind dabei schon lange keine Zukunftsmusik mehr. 5G hat seinen Startschuss im neuen Jahr 2019 und wird sich vor allem dann bemerkbar machen, wenn die ersten Smartphone-Hersteller 5G-taugliche Endgeräte auf den Markt bringen.
