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5G-Netzwerke

Die Mobilfunktechnik hat seit der Einführung ihrer ersten Generation vor nur wenigen Jahrzehnten für durchgreifende Veränderungen gesorgt. Jetzt verspricht die fünfte Generation – 5G – eine schnellere und zuverlässigere Datenübertragung als je zuvor.

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Was ist 5G?

Der Begriff 5G bezieht sich auf die fünfte Generation der Mobilfunknetze. 5G wurde entwickelt, um vorhandene 4G LTE-Mobilfunknetze zu erweitern oder sogar vollständig zu ersetzen. Jede Generation wird durch verschiedene Faktoren definiert, zum Beispiel: durch die verwendete Technologie, die Zeitspanne zwischen dem Senden und Empfangen eines Signals (Latenz) und die Geschwindigkeit der Datenübertragung über ein Netzwerk an verbundene Geräte. 5G-Netzwerke versprechen Gigabit-Geschwindigkeiten – oder Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s. Der 5G-Service reduziert außerdem die Latenz erheblich und kann auch für eine Netzabdeckung in dünn besiedelten Gebieten sorgen. 

5G ist jedoch eher ein Blueprint, da die zugrunde liegende Infrastruktur auf eine kleine Anzahl von Gebieten beschränkt ist. Südkorea hat bereits einen landesweiten 5G-Rollout durchgeführt, und Japan plant, die Integration vor der Ausrichtung der nächsten Olympischen Spiele abzuschließen. Die Federal Communications Commission (FCC) der Vereinigten Staaten und andere Länder und Regionen, wie Australien, China und Europa, arbeiten mit regionalen Service-Anbietern zusammen, um die Abdeckung des 5G-Netzes zu erweitern.

Zu was ist 5G in der Lage?

Die neue Technologie bietet offensichtliche Vorteile in Bezug auf Geschwindigkeit, Latenz und Bandbreite. Verbraucher profitieren von schnelleren Downloads, weniger Pufferung in sozialen Medien, 4K-Handyspielen sowie verbesserten Virtual Reality-Erlebnissen. 

5G hat auch Use Cases, die weit über die Nutzung durch Endverbraucher hinausgehen. Mit dieser Wireless-Technologie werden sich Übertragungen enormer Datenmengen in allerkürzester Zeit realisieren lassen, was die digitale und physische Welt fast nahtlos verbinden wird.

Transportwesen

Dank Echtzeitkonnektivität können Verkehrsampeln mit 5G viel effizienter gesteuert werden, indem heranfahrende Autos erkannt werden. Ein breiterer Zugang zu 5G-Geschwindigkeiten unterstützt auch Edge-Geräte besser, die für 5G optimiert sind, wie selbstfahrende Autos, die sich selbst steuern und mit anderen Autos kommunizieren.

Medizin

Ärzte sind dank Virtual Reality in der Lage, Patienten an entfernten Standorten effektiv zu behandeln. Die künstliche Intelligenz (KI) in Kombination mit dem sofortigen Zugriff auf riesige Mengen an medizinischen Daten unterstützt Mitarbeiter der Gesundheitsversorgung bei einer schnellen und akkuraten Diagnose und Behandlung.

Landwirtschaft

Im Jahre 2050 werden Landwirte mit der gleichen Nutzfläche nicht mehr (wie aktuell) 7,8, sondern 9,8 Milliarden Menschen ernähren müssen. 5G kann dabei helfen, die Effizienz zu steigern, und zwar durch die Steuerung von autonomen Landwirtschaftsmaschinen (wie Traktoren und Erntemaschinen) oder von Drohnen, um Änderungen von Pflanzengesundheit, Bodenqualität und Feuchtigkeit zu erkennen und bei Bedarf die exakte Menge an Pestiziden, Wasser oder Dünger auszubringen.

Öffentlicher Dienst

5G kann zur Unterstützung von Notdiensten (wie das 112/110-System in Deutschland) eingesetzt werden, und zwar in Form einer effizienten Koordination von Dienstleistungen, darunter Polizei, Krankentransporte und Feuerwehr. Dabei erhalten die Einsatzkräfte viel genauere Standortdaten, was besonders die Navigation in ländlichen Gebieten erleichtert. Zudem wird die Effizienz der Katastrophenhilfe gesteigert, weil kritische Bereiche schneller identifiziert und umfassendere Hilfeleistungen zur Verfügung gestellt werden können.

Und die anderen Generationen?

1G

Die erste Generation der Mobilfunknetze wurde Ende der 1970er in Japan entwickelt und hat sich in den darauffolgenden Jahren auf der ganzen Welt verbreitet. Hier wurde eine analoge Datenübertragung eingesetzt (z. B. AM/FM-Funkverbindungen), die zwar öffentlich zugänglich, aber sehr unzuverlässig und unsicher war. Die Maximalgeschwindigkeit betrug damals etwas mehr als 2 Kbit/s (Kilobit pro Sekunde), was gerade einmal für ein paar Zeilen Text ausreichte. Das letzte 1G-Netzwerk ist noch in Russland in Betrieb (Stand 2018).

2G

2G, das Anfang der 1990er aufkam, brachte digitale Sprachübertragung sowie SMS (Short Message Service) und MMS (Multimedia Message Service) mit sich. Mit einer Geschwindigkeit von bis zu 200 Kbit/s war es sicher sehr viel schneller als 1G, im Vergleich zum aktuellen Stand aber immer noch sehr langsam. Die Datensicherheit war etwas besser, aber die spärliche Netzabdeckung sorgte für hohe Roaming-Gebühren und Gesprächsunterbrechungen.

3G

3G wurde Mitte der 2000er Jahre eingeführt und integrierte das mobile Internet, was weltweit die rasante Zunahme von Smartphones auslöste. Die Datengeschwindigkeit stieg deutlich auf etwa 40 Mbit/s (Megabit pro Sekunde) an, also 200 Mal so viel wie bei 2G. Paketvermittlung und GPRS (General Packet Radio Service) halfen dabei beim Erreichen der Geschwindigkeiten, die das Zeitalter des mobilen Internets einläuteten.

4G

4G kam um das Jahr 2010 auf den Markt und ist aktuell die weltweit am meisten verbreitete Mobilfunktechnologie. Mit 4G wurden in erster Linie intelligente Geräte in unser tägliches Leben integriert. Mit durchschnittlichen Download-Geschwindigkeiten bis zu 100 Mbit/s können wir mit 4G-Netzwerken HD-Videodateien herunterladen, schnelle 3D-Action-Spiele, Musik-Streaming, Virtual Reality und eine Fülle weiterer Services bereitstellen.

Wie sieht die Zukunft von 5G aus?

Stellen Sie sich neben 5G-Handys alle Arten von 5G-Geräten vor, die zusammenarbeiten und 5G-Haushalte unterstützen. Dies ist die Zukunft der drahtlosen 5G-Netzwerke. Die 5G-Technologie könnte bis zum Jahr 2035 sogar 13,2 Billionen US-Dollar an Waren und Dienstleistungen generieren und bis zu 22,3 Millionen Arbeitsplätze schaffen.

Welche Service-Anbieter haben 5G?

Icon-Red_Hat-Documents-Paper_Lined-A-Black-RGBSamsung

Die 5G-Netzwerklösungen von Samsung basieren auf Red Hat OpenShift.

Icon-Red_Hat-Documents-Paper_Lined-A-Black-RGBVerizon

Red Hat half Verizon beim Aufbau eines cloudnativen 5G-Kerns.

Turkcell

Der regionale 5G-Marktführer hat mit Red Hat OpenStack® eine einheitliche Cloud erstellt.

Icon-Red_Hat-Documents-Paper_Lined-A-Black-RGBEricsson

Ericsson arbeitet mit Red Hat an der Entwicklung von Lösungen mit OpenStack und Containern.

Warum ist 5G so wichtig?

Jedes Unternehmen ist beim Internetzugang auf die Telekommunikationsbranche angewiesen. 5G bietet vielen Unternehmen Vorteile, insbesondere durch Network Slicing (mehr dazu weiter unten): Daten, die für Unterhaltung und Kommunikation verwendet werden, erhalten einen Teil des Netzwerks („Slice"), während kritische Daten einen separaten Slice zugewiesen bekommen. Um diese Modernisierung der Infrastruktur zu realisieren, gibt die Telekommunikationsbranche dem Übergang zu 5G hohe Priorität. Die gegenwärtige 5G-Netzwerktransformation hängt oft von der Virtualisierung von Radio Access Networks (RAN) ab und setzt zunehmend voraus, dass die Zukunft containergestützt und cloudnativ ist. RANs verursachen für Telekommunikationsanbieter einen erheblichen Teil der Gesamtkosten eines Netzwerks. Sie führen intensive und komplexe Verarbeitungen durch und werden immer stärker belastet, da die Anzahl von Edge- und 5G-Use Cases für Kunden steigt.

Telekommunikationsanbieter und ISPs können mithilfe der Virtualisierung von Netzwerkfunktionen Netzwerkabläufe vereinfachen und darüber hinaus ihre Flexibilität, Verfügbarkeit und Effizienz verbessern. Gleichzeitig werden immer mehr Geräte und Anwendungen bedient, für die auch eine große Bandbreite erforderlich ist. Dies bedeutet mehr Geschwindigkeit und Flexibilität für Branchen, die auf ISPs angewiesen sind. Und das sind sie alle.

Das Beste aus 5G machen

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Eine agentenlose Automatisierungsplattform.

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