5G – Eine kurze Geschichte der Mobilfunkgenerationen

Bundesregierung

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Mit der 5G-Technologie eröffnen sich neben Vorteilen für den Mobilfunk auch neue Chancen für Industrieproduktion, Gesundheitsversorgung, Mobilität und Landwirtschaft.

Kaum ein Smartphone funktioniert heute nicht ohne mobiles Internet. Die Nutzer kennen die scheinbar kryptischen Abkürzungen GPRS, E, H+, LTE oder LTE+/4G in der oberen Symbolleiste, neben dem Empfangsbalken. Aber was bedeuten die Buchstaben und Symbole? Sie stehen für die unterschiedlichen Generationen von Mobilfunkstandards (2G / 3G / 4G / 5G). Sie geben die Verbindungsgeschwindigkeit an. Mit jeder neuen Generation können mehr Daten noch schneller übertragen werden. Deutschland spricht heute über 5G. Die Geschichte des Mobilfunks begann aber schon vor langer Zeit.

Mit 2G wird Mobilfunk digital

Bereits in den 1980er-Jahren war es möglich, mit frühen mobilen Computern über das damalige analoge Mobilfunknetz von unterwegs auf E-Mails zuzugreifen. Seit 1992 funken die Mobilfunknetze in 2G aus. Damit begann ein neues Handy-Zeitalter. Denn als das digitale 2G-Netz das analoge der alten Autotelefone und sogenannten “Knochen“ ablöste, waren erstmals auch mobile Datenübertragungen möglich. Smartphones gab es damals aber noch nicht.

2G ist die erste volldigitale Mobilfunktechnik der 1990er-Jahre. Die in der zweiten Generation verwendeten Verbindungen kennen wir als GSM (Global System for Mobile Communications), GPRS (General Packet Radio Service) oder EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution). Letzteres ist manchmal noch als «E» auf dem Smartphone zu erkennen. 1G existiert als Begriff nicht, er bezeichnet das analoge Telefon. Hier gab es 1958 das A-Netz, 1972 das B-Netz, 1986 das C-Netz und 1991 das D-Netz.

Mit GPRS surfte man mit bis zu 53,6Kbit/s im Netz. Für WhatsApp- reicht das vollkommen aus, Webseiten oder gar s laden damit jedoch nur sehr langsam. Das Smartphone schaltet sich heute noch gelegentlich auf GPRS, wenn beispielsweise das monatliche Datenvolumen aufgebraucht ist. Dann wird die maximale Surfgeschwindigkeit oft auf GPRS-Geschwindigkeit gedrosselt. Etwa mit vierfacher Geschwindigkeit surft man im Edge-Netz. Das sind dann bis zu 220 Kbit/s.

Das Bild zeigt Apps auf einem Smartphone.

Für die Nutzung vieler Apps reicht eine Datenverbindung über GPRS oder Edge aus.

Foto: Bundesregierung/Tybussek

3G holt das Internet aufs Handy

3G kommt zu Beginn der 2000er-Jahre auf und legt in verschiedenen Etappen den Boden für die Smartphone-Zukunft. Die neuen Verbindungen holten sozusagen das Internet auf das Telefon, weil sich damit schneller Daten übertragen ließen als in der Generation zuvor. Der Verkaufsstart des ersten iPhones läutete dann 2007 definitiv das Zeitalter der Smartphones und Apps ein.

Zur dritten Mobilfunkgeneration (3G) zählt die seit 2004 umgesetzte UMTS-Geschwindigkeit (Universal Mobile Telecommunications System). 2006 kam HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) und kurz darauf dessen Nachfolger HSDPA+ hinzu. Im Jahr 2010 wurde erstmals der Mobilfunkstandard LTE, kurz für Long Term Evolution, als Teil von 3G eingeführt. Als Ergebnis von Mobilfunkgipfeln melden die Mobilfunkanbieter die aktuelle Versorgungssituation. Bei 3G sind das in der Fläche 97,3 Prozent.  

Mit UMTS surft der Nutzer mit 384 Kbit/s. Bei HSDPAS und HSDPA+ wurden daraus schon 7,2 Mbit/s und 42 Mbit/s. Zu Beginn erlaubten die LTE-Netze eine maximale Übertragungsrate von 50 Mbit/s (Megabit pro Sekunde), die sich innerhalb der nächsten Jahre auf bis zu 150 Mbit/s verdreifachen sollte.

Enkle während eines Videotelefonats mit ihren Großeltern.

Für telefonate ist eine schnelle Datenverbindung notwendig.

Foto: Getty Images/Bernhard Lang

4G ermöglicht Highspeed-Datenübertragung 

Mit 4G werden Daten noch schneller hin und her geschickt. In der Theorie sind Geschwindigkeiten von bis zu 1000 Mbit/s möglich.Damit können unterwegs s gestreamt oder per mit Freundinnen telefoniert werden. Die Datenübertrag im Highspeed in 4G ist also die “Generation Live-Streaming“. Dabei wird heute unter LTE und 4G das Gleiche verstanden. Doch tatsächlich haben die Abkürzungen eine unterschiedliche Bedeutung. Teils wird LTE auch “3,9G” genannt, da versprochene Übertragungsraten nicht erreicht und technische 4G-Kriterien in nicht erfüllt wurden.  Erst mit der Einführung von LTE Advanced 2014 stiegen die maximal möglichen Datenraten auf Gigabit-Niveau. 

Zur vierten Generation der Mobilfunkstandards (4G) gehört LTE Advanced, auch bekannt als LTE-A oder LTE+ bezeichnet. Auf dem Smartphone wird LTE+, 4G, oder nur LTE angezeigt, obwohl das eigentlich noch Teil der dritten Generation ist. Die Versorgung mit dem 4G-Netz in liegt bei 96,5 Prozent.

Bei den letzten Frequenzauktionen in den Jahren 2015 und 2019 hat die Bundesnetzagentur den Mobilfunknetzbetreibern strenge Versorgungsauflagen gemacht. Erstmals wurden konkrete Vorgaben gesetzt, nach denen nicht nur Autobahnen und ICE-Trassen, sondern auch Landes- und Staatsstraßen sowie das gesamte Schienennetz, Seehäfen und das Kernnetz der Wasserstraßen zu versorgen sind. Zudem haben sich die Mobilfunknetzbetreiber gegenüber der Bundesregierung vertraglich zu weiteren Ausbaumaßnahmen verpflichtet.

5G bringt den Mobilfunkstandard der Zukunft

Seit 2019 steht in der aktuell neuste Standard 5G zur Verfügung. In der Theorie sind Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s möglich, also zehnmal so viel wie mit 4G. Das erste mit 5G kompatible Smartphone kam im selben Jahr auf den Markt. Mit der 5G-Technologie, der Weiterentwicklung des Mobilfunkstandards, bekommt nicht nur der Mobilfunk neue Möglichkeiten. Durch wesentliche Verbesserungen bei den Übertragungszeiten eröffnen sich auch neue Chancen für Industrieproduktion, Gesundheitsversorgung, Mobilität und Landwirtschaft.

Die Bundesregierung hat im Jahr 2019 ihre Mobilfunkstrategie beschlossen. Darin sind die Ausbauverpflichtungen für Mobilfunkanbieter festgehalten. Das betrifft den erheblichen Zubau von neuen Mobilfunkmasten oder Umrüstung von Mobilfunkmasten von 3G auf 4G und dann auf 5G. Bei der Anbindung mit Gigabitanschlüssen gab es zuletzt ein Plus von 22 Prozent. Daneben gibt es noch die Schließung der weißen Flecken über die Mobilfunkinfrastrukturgesellschaft, damit Funklöcher schon bald der Vergangenheit angehören.

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