Der definitive Leitfaden zu 5G: Alles, was Sie wissen müssen

Man kann mit Recht sagen, dass es in den letzten Jahren kein Schlagwort gab, das eine so starke Marketingwirkung hatte wie das Wort 5G. Das Wort bedeutet so viel, dass die Branche es in allen Ecken und Enden bewirbt. Neue Smartphones unterstützen 5G. Bei der Bereitstellung neuer Netzbetreiber geht es um 5G-Dienste. Chiphersteller sprechen über 5G-Modems und SoCs. Gerätehersteller verkaufen 5G als das „nächste große Ding“, das „das Leben der Benutzer verändern“ wird. Je nachdem, mit wem Sie sprechen, werden Sie unterschiedliche Dinge über 5G hören. Handelt es sich um ein leicht verbessertes mobiles 4G-Breitband oder handelt es sich um die Technologie, die Branchen miteinander verbinden wird? Dienste versorgen eine große Anzahl von IoT-Geräten mit Strom und dienen als Rückgrat für die Zukunft Innovation? Was genau ist 5G? Lohnt sich der Hype?

5G wird in den 2020er Jahren ein wichtiger Teil des Mobilfunkzeitalters sein, und es wird schwierig sein, die Spreu vom Weizen zu trennen. Was müssen Verbraucher beachten? Dies ist unser ausführlicher Leitfaden zu 5G, in dem wir die Antworten auf diese Fragen finden.

Was ist 5G?

5G ist das Mobilfunknetz der fünften Generation. 5G NR (New Radio) ist die Luftschnittstelle, die 5G antreibt und 4G LTE ablöst. Die 5G-Spezifikation wurde von der entwickelt 3GPP, ein Gremium für Branchenstandards. Veröffentlichung 15 Die Spezifikation wurde 2018 fertiggestellt Veröffentlichung 16 wurde im Juni 2020 fertiggestellt.

Ähnlich wie 4G ist 5G ein Mobilfunknetz, das mobiles Breitband ermöglicht. Es nutzt zusätzliche Radiofrequenzwellen (RF), die bei 4G nicht verfügbar waren, aber das zugrunde liegende Prinzip ist dasselbe: Netzwerke sind in Zellen unterteilt, und Geräte erhalten Mobilfunkkonnektivität, indem sie sich mit Funkwellen verbinden, die von einem auf dem Netzbetreiber installierten Mobilfunkanbieter ausgesendet werden Knoten. Die großen Vorteile von 5G gegenüber 4G sind eine höhere Kapazität, eine höhere Bandbreite und höhere Geschwindigkeiten.

Der Hintergrund

Etwa alle zehn Jahre erhalten Mobilfunknetze ein technisches Upgrade hinsichtlich des Standards. Die 1G-Netze der 1980er Jahre waren analoge Netze. Die Einführung von 2G GSM war im Jahr 1991 ein großer Meilenstein, da es sich bei 2G-Netzen um digitale Netze handelte. 2G-Netze brachten beispielsweise Unterstützung für SMS-SMS. Es gab drei Arten von 2G-Netzen: GSM, TDMA und CDMA. Die 2G-GSM-Netze brachten später rudimentäre und langsame mobile Daten in Form von GPRS und EDGE (2,5G bzw. 2,75G). Das Surfen im Internet mit 2G bedeutete, dass man mehrere Minuten warten musste, bis eine Webseite geladen war, aber das war erst der Anfang des mobilen Internets.

Die ersten kommerziellen 3G-Netze wurden im Jahr 2001 eingeführt. Während 2G für digitale Sprachanrufe stand, bedeutete 3G mobile Daten. Genau wie 2G gab es auch bei 3G mehrere Arten: W-CDMA (das in globalen Telefonen verwendet wurde und sich später zu HSPA entwickelte), UMTS und CDMA2000, um nur einige zu nennen. Es dauerte lange, bis sich 3G-Netze weltweit verbreiteten; Indien beispielsweise verfügte bis 2010 über keine 3G-Netze. Während mobiles Internet mit 3G ein realisierbares Unterfangen war, waren die Datengeschwindigkeiten nicht so gut, da 3G UMTS anfangs nur ein Datengeschwindigkeitsziel von 144 Kbit/s hatte. HSPA und HSPA+ (3,5G) verbesserten zwar die Datengeschwindigkeiten, aber das Surfen im Internet mit 3G war größtenteils ein langsames Erlebnis mit durchschnittlichen Geschwindigkeiten zwischen 1 Mbit/s und 10 Mbit/s.

Dann kamen ab 2010 4G-LTE-Netze. 4G war der Standard, der schnelle, nutzbare mobile Daten Wirklichkeit werden ließ. Das Ziel war eine Daten-Download-Geschwindigkeit von 100 Mbit/s, aber viele 4G-Netzwerke haben heutzutage aufgrund von Überlastungen niedrigere Download-Geschwindigkeiten. Es erschloss neue Branchen wie Fahrgemeinschaften. Es brachte IP-basierte Telefonie in Form von Voice over LTE (VoLTE). 4G LTE war der Nachfolger von globalem 3G (WCDMA/UMTS/HSPA) und EVDO Rev A. 4G-Netze waren die besten, die es je gab, und Smartphones mit 4G waren leistungsfähiger als je zuvor. 4G wurde von LTE-Advanced weiterentwickelt und es gibt weiterhin Fortschritte bei 4G, da jedes Jahr neue Modemchips auf den Markt kommen. 4G ist eine ausgereifte Technologie, die die Welt verändert hat.

Angesichts der ständig steigenden Datenanforderungen konnte 4G jedoch nicht mithalten. Die 4G-Netze begannen überlastet zu werden, und je mehr Verbraucher sie nutzten, desto geringer wurde die Datengeschwindigkeit.

Die Zeit für eine neue Mobilfunkgeneration war gekommen.

5G-Netzwerke und -Modems befinden sich bereits seit vier Jahren in der Entwicklung, doch kommerzielles 5G begann erst 2019 Realität zu werden. Im Jahr 2020 wurden weitere 5G-Netze ausgebaut und mehr 5G-Geräte auf den Markt gebracht. 5G ist für mehr als die Hälfte der Welt immer noch keine Mainstream-Realität, aber in den nächsten fünf Jahren wird sich das ändern. Der Ausbau der 4G-Netze ist mehr oder weniger abgeschlossen, und so richten die Netzbetreiber ihre Aufmerksamkeit auf 5G.

Die Anwendungen von 5G: Mobilfunkdaten und -sprache, Unternehmenslösungen und IoT

5G ist ein weit gefasster Begriff. Im Allgemeinen gibt es Anwendungen in drei Bereichen:

• Mobile Daten und Sprache
• Unternehmenslösungen
• IoT-Konnektivität

5G für Smartphone-Nutzer befasst sich mit dem ersten Bereich. Zweifellos wird auch der Unternehmenssektor davon profitieren, mit Anwendungen in Branchen wie B. selbstfahrende Autos, Smart Cities, Anwendungen im medizinischen Bereich, Smart Machinery, Smart Manufacturing, usw. Was den dritten Bereich, das IoT, betrifft, verkünden die Telekommunikations- und Mobilfunkbranche seit Jahren, dass 5G Geräte des Internets der Dinge (IoT) in großer Zahl verbinden wird. Alles um uns herum wird miteinander verbunden sein. Wird es passieren? Möglicherweise. Für Smartphone-Benutzer sind die beiden letztgenannten Bereiche akademisch interessant, für Endbenutzer ist jedoch der erste Bereich – mobile Daten und Sprache – wirklich wichtig.

Für Smartphone-Nutzer bedeutet 5G schnellere Daten – in manchen Fällen sogar viel, viel schneller. Die neuen Netzwerke versprechen außerdem eine unglaublich niedrige Latenz, die mit kabelgebundenem Breitband vergleichbar ist. Dies wird für Anwendungsfälle wie Multiplayer-Cloud-Gaming, die auf extrem niedrige Latenzzeiten angewiesen sind, eine große Sache sein. Während es 4G-Netzwerken nie gelungen ist, die Latenz auf das Niveau von kabelgebundenem Breitband zu senken, verspricht 5G genau das.

5G wird auch über eine viel höhere Bandbreite und Netzwerkdatenkapazität verfügen. Angeblich wird es nicht so überlastet sein wie 4G, wenn eine große Anzahl von Benutzern das Netzwerk nutzt. Für Netzbetreiber, die 4G-Netze überlastet haben, bedeutet 5G eine verbesserte Servicequalität, weniger Ausfallzeiten und ein besseres Kundenerlebnis.

Es kommt jedoch nur auf die Geschwindigkeiten an. Die 5G-Spezifikation zielt auf maximale Downlink-Geschwindigkeiten von 20 Gbit/s ab, was zehnmal mehr ist als der höchste 4G-LTE-Modemchip (der bis zu 2 Gbit/s erreicht). Natürlich sind 20 Gbit/s bisher nur ein theoretisches Ziel. Die besten Modemchips der Chiphersteller Qualcomm und Samsung können bei der Verwendung von Millimeterwellen-5G theoretisch ein Maximum von 10 Gbit/s erreichen.

Bei diesen Geschwindigkeiten erwarten Verbraucher natürlich, dass 5G eine Größenordnung schneller ist als ihre bestehenden 4G-LTE-Netze. Es ist jedoch komplizierter. Netzwerke wie die Low-Band-5G-Netzwerke von T-Mobile und AT&T sind nur geringfügig schneller als 4G-Netzwerke. In manchen Fällen können sie sogar langsamer sein. Ein 5G-Netzwerk bedeutet nicht zwangsläufig, dass es wesentlich schneller ist als ein 4G-Netzwerk, denn es kommt auf das Funkfrequenzspektrum an. Das Kaninchenloch ist hier ziemlich tief, sodass Sie 5G-Netzwerke mit Daten-Downlink-Geschwindigkeiten von nur 30–50 Mbit/s haben können, während andere Mid-Band-5G-Netzwerke bis zu 500–600 Mbit/s erreichen können. Netzwerke variieren. Netzwerk Typen variieren auch.

Die Technologie hinter 5G: OFDM, Spektrum und Modi

Im Großen und Ganzen basiert 5G auf derselben Technologie wie 4G: Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). OFDM ist eine Art der digitalen Übertragung und eine Methode zur Kodierung digitaler Daten auf mehreren Trägerfrequenzen. Sie ist robust und effizient und daher die Technologie der Wahl. 5G umfasst sowohl Frequenzduplex- (FDD) als auch Zeitduplex- (TDD) Technologien, genau wie 4G (FDD-LTE und TDD-LTE).

Das Hauptmerkmal, das 5G von 4G unterscheidet, ist das Spektrum. Das Spektrum ist der Bereich elektromagnetischer Frequenzen, die zur Übertragung von Daten durch die Luft verwendet werden. 5G kann ein breiteres Spektrum an HF-Wellen nutzen als 4G, wodurch höhere Geschwindigkeiten und eine höhere Datenkapazität möglich sind. 10–20 MHz des 5G-Spektrums in einem niedrigen Band wie 600 MHz ergeben Geschwindigkeiten zwischen 50 Mbit/s und 100 Mbit/s, aber wenn man sich im Frequenzspektrum nach oben bewegt, steigen die Geschwindigkeiten auch schnell an.

Dank einer Technologie namens Dynamic Spectrum Sharing (DSS) kann das 4G-Spektrum auch für andere Zwecke genutzt werden. Dies ist, was Träger wie AT&T macht es in den USA. Die höchsten 5G-Geschwindigkeiten werden allerdings erst mit höheren Frequenzen erreicht.

Es gibt zwei Modi von 5G: den Non-Standalone-Modus (NSA) und den Standalone-Modus (SA). Derzeit verlässt sich fast jeder Mobilfunkanbieter auf NSA 5G. Dabei ist das 5G-Netz auf 4G-Basisstationen und ein 4G-Kernnetz angewiesen. Die Datenübertragung in solchen Netzwerken erfolgt über 4G-Netzwerkeinrichtungen. Für Netzbetreiber ist die Bereitstellung von NSA einfacher, da sie ihre 4G-Kernnetze und Netzwerkeinrichtungen wiederverwenden können. Der Nachteil besteht darin, dass es auf die ältere Technologie angewiesen ist, die für 4G verwendet wird, sodass die Geschwindigkeit nicht so hoch ist und die Latenz nicht so niedrig ist wie im SA-Modus. Das 5G-Protokoll selbst bietet jedoch immer noch Vorteile, die den Verbrauchern hoffentlich bewusst werden.

Der SA-Modus ist der wahre 5G-Traum, den die Netzbetreiber jetzt wirklich vorantreiben. Beide T-Mobile in den USA und Verizon bieten kommerzielle eigenständige 5G-Netzwerke an, aber AT&T ist derzeit noch schleppend. SA 5G-Netze sind völlig unabhängig von 4G, da sie ein 5G-Kernnetz und unabhängige Netzwerkeinrichtungen nutzen. Die Datenverbindungsübertragung ist hier nicht auf die 4G-Technologie angewiesen, was bedeutet, dass SA-Netzwerke viel höhere Geschwindigkeiten und viel geringere Latenzzeiten versprechen können.

Neuere Smartphone-Versionen mit den neuesten Modems unterstützen beide Modi, was bedeutet, dass sie zusätzlich zu den aktuellen NSA-Netzwerken auch zukünftige SA-Netzwerke unterstützen.

Netzwerkbänder erklärt

Sub-6GHz – Low-Band und Mid-Band

Es gibt zwei Arten von 5G. Eine davon ist Sub-6GHz 5G, das als echter Nachfolger von 4G LTE angesehen werden kann. Die andere ist Millimeterwelle 5G (mmWave). Wenn Sie über Downlink-Geschwindigkeiten von 1 Gbit/s und Anforderungen an die Sichtlinie zum Knoten lesen, lesen Sie über mmWave. Wenn Sie über zuverlässige 5G-Netzwerke lesen, die tatsächlich in Innenräumen und mit realen Geschwindigkeiten von 100–500 Mbit/s funktionieren, lesen Sie von Sub-6GHz.

Die meisten Verbraucher werden nur Sub-6-GHz-Frequenzen erleben, da die Netzbetreiber weltweit intelligent genug sind, mmWave mit Vorsicht zu behandeln. In einigen Ländern wie den USA haben Netzbetreiber jedoch (meiner Meinung nach zynischerweise) zunächst mmWave eingeführt, da zunächst kein verfügbares Sub-6-GHz-Spektrum vorhanden war. Während sich Länder wie Russland, Japan und Südkorea dem mmWave-Zug angeschlossen haben, hat sich die überwiegende Mehrheit der Welt dafür entschieden, mit Sub-6GHz auf Nummer sicher zu gehen.

Doch was bedeuten diese Begriffe?

Sub-6GHz 5G (auch als Sub-6 bezeichnet) bedeutet, dass die Funkfrequenzen der Netzwerkbänder niedriger als 6GHz sind. (Nebenbei bemerkt, alle 4G-Bänder liegen unter 6 GHz.) mmWave hingegen bedeutet Die Funkfrequenzen der Bänder liegen über 6 GHz. Die mmWave-Bänder reichen von 24 GHz bis 100 GHz, aber in der Praxis haben Netzbetreiber bisher Netzwerke im Bereich von 26 GHz bis 39 GHz eingeführt.

Es gibt zwei Arten von Sub-6GHz: Low-Band und Mid-Band.

Low-Band 5G ähnelt den FDD-LTE-Bändern, die heute in 4G-Netzen verwendet werden. Diese Bänder verfügen über die niedrigsten Funkfrequenzen des von T-Mobile genannten 5G-„Schichtkuchens“. T-Mobile verfügt beispielsweise in den USA über ein „landesweites“ 5G-Netzwerk mit 600 MHz, während AT&T über ein ähnliches 700-MHz-Netzwerk verfügt. Niedrige Funkfrequenzbänder wie diese eignen sich am besten zum Durchdringen von Hindernissen wie Gebäuden und Bäumen und reichen geografisch so weit wie möglich von einem bestimmten, auf dem Netzbetreiber installierten Knoten aus. Dies macht diese Bänder zur optimalen Wahl für eine hervorragende Innenabdeckung. Umgekehrt haben sie jedoch aufgrund ihrer niedrigen Frequenzen die geringste Kapazität zur Datenübertragung, was wiederum bedeutet, dass die Geschwindigkeiten nicht so hoch sind, wie man es von 5G erwarten würde.

Häufige Fragen in der Google-Suche lauten bereits: „Warum ist 5G so langsam?“ In gewisser Weise ist das ein US-spezifisches Problem. Die USA sind bei Low-Band und mmWave aufs Ganze gegangen und haben den entscheidenden Mittelband-Teil der Gleichung verpasst. Sowohl T-Mobile als auch AT&Ts landesweite 5G-Netze stehen Hunderten Millionen Menschen zur Verfügung, ihre Datengeschwindigkeiten sind jedoch überhaupt nicht beeindruckend. Bei der Download-Geschwindigkeit erreichen sie höchstens ein paar Hundert Megabit pro Sekunde, in der realen Welt sind es aber weitaus mehr Wahrscheinlich werden sie 50–100 Mbit/s erreichen, wobei die Geschwindigkeiten nur 20–30 Mbit/s betragen, was nicht von durchschnittlichem 4G zu unterscheiden ist.

5G-Netze in anderen Teilen der Welt, wie Südkorea, Japan und Großbritannien, leiden nicht unter diesem Problem, da sie die Notwendigkeit von Midband betont haben. Low-Band-Netzwerke werden weiterhin ein Teil der Schicht sein, aber die USA legen derzeit zu viel Wert auf sie. Das Problem wird durch die Tatsache verschärft, dass den Trägern das kritische Spektrum fehlt, das erforderlich ist, damit diese Low-Band-Netzwerke ihr volles Potenzial in Bezug auf Datengeschwindigkeiten ausschöpfen können.

Midband ist die optimale Wahl für den Aufbau eines 5G-Netzwerks. Mittelbandfrequenzen wie das beliebte 3,5-GHz-Band und das 2,5-GHz-Band sind nicht die besten Im Gegensatz zu niedrigen Frequenzen können sie Hindernisse nicht durchdringen und auch nicht so viele Daten übertragen wie mmWave Frequenzen. Sie eignen sich weder für die Abdeckung in Innenräumen noch für höchste Datengeschwindigkeiten, aber sie sind die besten Allrounder. Eine Mittelbandabdeckung ist akzeptabel, solange die Netzbetreiber bereit sind, die entsprechende Anzahl von Knoten an einem bestimmten Standort zu installieren. Auch die Datengeschwindigkeit stellt kein Problem dar, solange ausreichend Spektrum für die Nutzung durch die Netzbetreiber verfügbar ist. Schließlich gehören auch 4G-Bänder wie das TDD-LTE-Band 40 (2300 MHz) zum Mittelband, und Netzbetreiber wie Jio und China Mobile haben sie in Indien bzw. China mit Erfolg eingesetzt.

Bei der Frequenzproblematik stießen die US-amerikanischen Netzbetreiber auf eine Hürde. Bisher hat keiner der drei großen Mobilfunkanbieter in den USA ein Midband-Netzwerk für Hunderte Millionen Menschen eingerichtet. Nach der Fusion mit Sprint hat T-Mobile begann mit dem Aufbau eines Midband-Netzwerks, aber es ist bisher nur in wenigen Städten verfügbar. Verizon und AT&T müssen noch 5G-Mittelbandnetze einführen, da sie nicht einmal über das verfügbare Spektrum verfügen. Die USA FCC hat wertvolles Spektrum frei gemacht im C-Band früher in diesem Jahr, viel später als in anderen Ländern. Sowohl Verizon als auch AT&T haben seitdem Anfang 2022 ihre Midband-Netzwerke eingeführt, viel später als der Rest der Welt und später als beide Netzbetreiber ursprünglich versprochen hatten.

Verbraucher von 5G-Mittelbandnetzen in Ländern wie Südkorea haben von hohen Geschwindigkeiten berichtet, und das ist das Modell, dem der Rest der Welt folgen sollte.

Der umstrittene Charakter von mmWave

mmWave 5G ist eine ganz andere Sache. Es stellte sich heraus, dass alle Einwände, die viele informierte Leute in der Telekommunikationsbranche gegen mmWave hatten, richtig waren. Ja, es bringt unglaublich hohe Geschwindigkeiten – Geschwindigkeiten können regelmäßig die 1-Gbit/s-Grenze für den Downlink durchbrechen. Ja, es hat eine geringe Latenz. Allerdings spielt das alles keine nennenswerte Rolle, wenn man die Grenzen der Technologie bedenkt.

mmWave erfordert eine Sichtverbindung zum auf dem Träger installierten Knoten. Die mmWave-Bänder nutzen unglaublich hohe Funkfrequenzen, angefangen bei 24 GHz bis hin zu 40 GHz. Diese Frequenzen werden durch Hindernisse wie Gebäude, Bäume und sogar die Hand des Benutzers blockiert. Selbst Regen beeinträchtigt das Signal und die geografische Reichweite dieser Frequenzen beträgt nur etwa 500 Meter. Das bedeutet, dass ein mmWave-Signal für die meisten Verbraucher niemals verfügbar sein wird, wenn die Netzbetreiber nicht in jeder Spur, Straße und Nachbarschaft Knotenpunkte installieren. Sie können Beamforming verwenden und mehrere Antennenmodule in einem Telefon platzieren, aber Sie können die Physik am Ende des Tages nicht überwinden. Erweiterter mmWave-Bereich für Fester WLAN-Zugang (FWA) befindet sich derzeit in der Entwicklung und soll die Reichweite auf rund 7 km erweitern. Allerdings ist es wahrscheinlich noch weit davon entfernt, Verbraucher zu erreichen, und es wird nicht wirklich mit Smartphones funktionieren.

Ja, diese Einschränkungen sind physikalisch bedingt. Es gibt einen Grund, warum in diesen hohen Frequenzen so viel Spektrum ungenutzt blieb. Es ist keine gute Idee, sie für ein Mobilfunknetz zu verwenden, das tatsächlich darauf angewiesen ist, dass Funkwellen so weit wie möglich reichen. Im Prinzip ist das eine schlechte Idee, und die Netzbetreiber fangen erst jetzt an, das zu begreifen. In den USA beispielsweise hat T-Mobile die Werbung für sein mmWave 5G-Netzwerk eingestellt, das an ausgewählten Standorten in ausgewählten Städten des Landes verfügbar ist. Das mmWave-Netzwerk von AT&T steht nicht einmal allgemeinen Verbrauchern zur Verfügung, da es auf Unternehmen beschränkt ist. Lediglich Verizon wirbt immer noch für sein mmWave-Netzwerk „5G Ultra Wide Band“, aber sobald der Neuheitsfaktor der 1-Gbit/s-Geschwindigkeiten nachlässt, haben diese neuen Netzwerke kaum noch einen Nutzen.

Man kann argumentieren, dass mmWave 5G am besten funktioniert, wenn es für überfüllte Umgebungen wie Sehenswürdigkeiten, Stadien, Versammlungssäle usw. vorgesehen ist. Ich bin immer noch anderer Meinung, da Mid-Band 5G einfach ein weitaus besserer Kompromiss ist. Was klingt besser: 1 Gbit/s 5G mit einem Signal, das verschwindet, sobald Sie sich von der öffentlichen Sehenswürdigkeit entfernen, oder 600 Mbit/s 5G mit einem Signal, das tatsächlich anhält, wenn Sie sich ins Haus begeben? Ich weiß, welches ich wählen würde. Außerdem ist es auch für Netzbetreiber eine weitaus einfachere Wahl: Sie müssen weniger Geld für die Installation von mmWave-Knoten ausgeben und verfügen über ein Netzwerk, das von mehr Menschen in einem größeren geografischen Gebiet genutzt werden kann.

Glücklicherweise hat sich, wie bereits erwähnt, die überwiegende Mehrheit der Netzbetreiber von mmWave ferngehalten. Die Einführung von 5G in Ländern wie Saudi-Arabien, Europa und China basiert alle auf dem Mittelband und wird in einigen Fällen durch das Low-Band ergänzt.

Das 5G-Ökosystem

Die Technologie selbst ist nichts ohne ihr Ökosystem. Das 5G-Ökosystem besteht aus Netzbetreibern, die 5G-Netze einführen, Netzwerk-Chip-Herstellern und Chip-Anbietern, die verkaufen Modemchips, die es Smartphones ermöglichen, sich mit diesen Netzwerken zu verbinden, und Gerätehersteller, die Telefone an Endverbraucher verkaufen. Zu den weiteren Interessengruppen der Branche zählen Regierungen und ihre Kartellbehörden, Auftragnehmer und mehr.

Träger

Im Juni 2020 hatten bisher 35 Länder irgendeine Form eines 5G-Netzes eingeführt. Da es 195 Länder auf der Welt gibt, ist es noch ein weiter Weg, bis 5G-Netze auch nur in der Hälfte der Länder der Welt verfügbar sind. An dieser Stelle wird Qualcomm darauf hinweisen, dass die Einführung von 5G bisher schneller erfolgte als die Einführung von 4G LTE. Jetzt im Jahr 2022, laut einem GSA-Bericht, 85 Länder haben 5G-Netze eingeführt in Übereinstimmung mit dem 3GPP.

Chipverkäufer

Nun gibt es zwei Arten von Chip-Anbietern. Anbieter wie Huawei, Nokia, Ericsson, Samsung und ZTE verkaufen 5G-Netzwerkchips an Netzbetreiber, um Basisstationen und Netzknoten zu bauen. Aufgrund politischer und sicherheitspolitischer Vorwürfe wurde Huawei daran gehindert, das Unternehmen zu verkaufen oder sich daran zu beteiligen 5G-Netze vieler westlicher Länder, beispielsweise der USA. Dies überlässt Ericsson und Nokia die Verantwortung Mantel. Andererseits ist es allgemein anerkannt, dass Huawei einen technologischen Vorsprung bei Netzwerkchips hat und Chinas 5G-Netzwerke von Huawei aufgebaut wurden. Angesichts des Handelsverbots für HiSilicon ist jedoch unklar, wie es in Zukunft weitergehen wird.

Die andere Art von Chipverkäufern sind solche, die Modemchips an Hersteller von Smartphone-Geräten verkaufen. Qualcomm ist hier das Paradebeispiel, aber auch Samsung Systems LSI und MediaTek spielen eine Rolle. Die Modemchips der HiSilicon Group von Huawei wurden von Huawei selbst verwendet, aber mit der bevorstehenden Auflösung von HiSilicon scheint dies ein Ende zu haben.

Qualcomms X50 5G-Modem-RF-System der ersten Generation wurde bereits im Oktober 2016 angekündigt, und es war der Antrieb für die erste Welle von 5G-Telefonen Anfang 2019. Die 7-nm-Zweite Generation X55-Modem-RF-System versorgte Ende 2019 einige Telefone mit Snapdragon 855 mit Strom, kam aber im Jahr 2020 weit verbreitet zum Einsatz. Es ist mit dem Flaggschiff gekoppelt Löwenmaul 865 SoC, der über kein eigenes integriertes Modem verfügt. Die 5-nm-dritte Generation X60-Modem wurde von Qualcomm im Februar 2020 angekündigt und tauchte in der nächsten Generation von Qualcomm-Chipsätzen auf. Es brachte Innovationen wie die Carrier-Aggregation verschiedener 5G-Modi, höhere Downlink-Geschwindigkeiten und mehr. Das neueste Qualcomm 5G-Modem ist das Snapdragon X70 und wird mit dem Snapdragon 8 Gen 2 geliefert.

Qualcomm brachte 5G mit der Einführung des auch in die obere Mittelklasse Qualcomm Snapdragon 765 im Dezember 2019, das über ein eigenes integriertes Snapdragon X52 5G-Modem verfügte. Es hatte niedrigere Spezifikationen, unterstützte aber sowohl Sub-6GHz als auch mmWave. Im Juni 2020 brachte das Unternehmen 5G dann mit der Ankündigung in die untere Mittelklasse Löwenmaul 690, das 5G unter 6 GHz (und nicht mmWave) unterstützt.

Das erste 5G-Modem von Samsung Systems LSI war das Exynos 5100, das letztes Jahr die ersten 5G-Exynos-Telefone mit Strom versorgte. Es gelang dem Exynos 5G-Modem 5123, das in den 5G Exynos 990-basierten Varianten der Galaxy S20- und Galaxy Note 20-Serie verwendet wird. Auch der Mittelklasse-SoC Exynos 980 ist 5G-fähig. Neben Qualcomm ist Samsung der einzige Chiphersteller, der mmWave 5G-Modems produziert und verkauft. Die 5G Exynos-Varianten des Galaxy S20 und des Galaxy Note 20 und höher unterstützen mmWave.

MediaTek hingegen trat mit der Einführung seiner neuen SoC-Serie 5G Dimensity in die 5G-Ära ein. Der erste SoC, der in dieser Serie angekündigt wurde, war der Dimension 1000 im November 2019. Im Anschluss an diese Markteinführung wurde die Mittelklasse auf den Markt gebracht Abmessung 800, das Upgrade Abmessung 1000+ Und Abmessung 820sowie die untere Mittelklasse Abmessung 720 im Jahr 2020. Die 5G-Modems von MediaTek verzichten auf die mmWave-Unterstützung und bleiben stattdessen bei unter 6 GHz.

Der aktuelle Stand des 5G-Ökosystems und die Zukunftsaussichten

Vor Jahren war das 5G-Ökosystem noch unausgereift und unvollendet. Es wurde auf Telefone beschränkt, die über 1.000 US-Dollar kosten. Im Jahr 2020 hat sich das Ökosystem hinsichtlich der Geräteverfügbarkeit, der Qualität der 5G-Netzwerke, der Qualität der 5G-Modems und der Größe der Netzwerke selbst erheblich weiterentwickelt. Einige der 5G-Telefone der ersten Generation waren so unausgereift, dass es zu bizarren Situationen kam. Die Sprint-Varianten des OnePlus 7 Pro 5G, des Galaxy S10 und des LG V50 ThinQ kann sich aufgrund der Fusion von T-Mobile mit Sprint nicht mehr mit einem 5G-Netz verbinden. Die bei T-Mobile eingeführten mmWave 5G-Telefone der ersten Generation können keine Verbindung zum landesweiten Low-Band-Netzwerk des Mobilfunkanbieters herstellen. Mobilfunkanbieter nutzen unterschiedliche Netzwerkbänder, daher müssen Gerätehersteller möglichst viele Bänder integrieren, um entsperrte Telefone mit allen Netzwerken kompatibel zu machen.

Abschluss

5G ist ein komplexes Thema. In diesem Artikel haben wir nur an der Oberfläche der verschiedenen Unterthemen von 5G gekratzt. Weitere Unterthemen, die hier nicht behandelt werden, umfassen das Potenzial von 5G als Breitbandersatz für Privathaushalte, die Energieeffizienz von 5G-Modems, die Auswirkungen von 5G auf die Preise für Flaggschiff-Smartphones, die Kostenstruktur von 5G-Diensten und vieles mehr.

Über 5G ist schon viel geschrieben worden, und es wird noch viel mehr darüber geschrieben werden, bis es unweigerlich von der nächsten Mobilfunkgeneration abgelöst wird. Es wird viele Debatten über die Notwendigkeit und Wirksamkeit von 5G geben. Es wird viel Marketing-Jargon geben. Es wird viel Upselling geben. Die Branche hat sich rund um 5G angenähert, weil sich hier viel Geld verdienen lässt. Ob es Ihnen gefällt oder nicht, es scheint, dass 5G von Dauer sein wird.

Verweise

1. Was ist 5G? - Qualcomm
2. Ericsson – Bericht zur Verfügbarkeit von 5G-Geräten – Juni 2020
3. GSMA – Der 5G-Leitfaden