Mobilfunkstandards: Die verschiedenen Verbindungsarten im Mobilfunknetz!

18. Jul 22

Mobilfunkstandards:
Die verschiedenen Verbindungsarten im Mobilfunknetz!

Obwohl man noch vor wenigen Jahren gänzlich ohne flexibles Datenvolumen auskam, sind inzwischen portable Endgeräte komplett ohne mobilem Breitbandzugang undenkbar. Um mobiles Datenvolumen auf Smartphones, Tablets, Laptops & Co. einsetzen zu können, kommen mittlerweile unterschiedliche Mobilfunktechniken sowie Mobilfunkstandards zum Einsatz beispielsweise GPRS, EDGE, UMTS, LTE sowie 5G. Was die diversen Mobilfunk-Akronyme darstellen, wo exakt die Unterschiedlichkeiten liegen und welcher Mobilfunkstandard der aktuelle ist, erfahren Sie in diesem nachfolgenden Artikel.

Die mobile Internetnutzung wäre aus unserem gegenwärtigen Geschäftsalltag nicht weiter wegzudenken.
Egal ob Geschäftsmails schreiben, Kundenanfragen verarbeiten oder Terminierung arrangieren: Dank der zunehmenden Ausbreitung zeitunabhängiger sowie ortsflexibler Arbeitsformen, dem ansteigenden Einsatz dynamischer Endgeräte und der Vielfalt innovativer Office- sowie Produktivitäts-Mobile-Apps, ist es inzwischen in etlichen Unternehmen üblich, von unterwegs via portables Internet zu arbeiten.

Die Folge: Der mobile Traffic ist innerhalb der letzten zehn Jahre um beinahe das 300-fache gewachsen.

Allein in Deutschland wurden 2021, gegenwärtigen Medien entsprechend, darunter das Handelsblatt und das SPIEGEL Netzwerk, 1,4 Milliarden GB Daten über das Vodafone-Netz, mehr als zwei Mrd. über Telefónicas O2-Netz und knapp 1,8 Milliarden Gigabyte über die Telekom-Netze transportiert.

Doch mobiles Datenvolumen ist keinesfalls einfach mobiles Internet!

Weil je nach Dienstleister, Region und Beitrag werden die mobilen Daten über unterschiedliche Mobilfunknetze übermittelt, die wiederum auf individuellen Mobilfunktechniken und Mobilfunkstandards beruhen – und sich deshalb durch diverse Geschwindigkeitsstufen auszeichnen.

5G: Eine Definition!

5G ist aktuell der jüngste Mobilfunkstandard für Mobilfunknetze. Er wird als 5. Auflage der Mobilfunktechnik betitelt. Wie dessen Vorläufer Global System for Mobile Communications (GSM), General Packet Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) sowie Long Term Evolution / (Long Term Evolution Advanced (LTE/LTE+) auch, wurde 5G durch die Standardisierungsorganisation 3rd Generation Partnership, kurz 3GPP, weiterentwickelt und konformiert.

Die Absicht des neuen Mobilfunkstandards ist es, die Fähigkeiten aber auch Zielsetzungen seines Vorgängers LTE(4G) zu übertreffen sowie innovative Anforderungen hinsichtlich der Datengeschwindigkeit, Latenzzeit, Endgerätedichte, Verfügbarkeit, Energiebilanz, Beständigkeit sowie Datenschutz festzulegen. Angesichts dessen läuft der neue Mobilfunkstandard weit über die digitale Telefonie und das zügige mobile Internet hinaus. Zum einen gilt er als Erwiderung auf den weltweit wachsenden Datenverkehr, der beispielsweise durch das Internet der Dinge, zahlreicher Streamingdienste und Big Data betrieben wird. Zum anderen setzt er die Weichen für die mobile GB-Welt.

5G: Die wichtigsten Unterschiede zu 4G, LTE und Co.!

Die neue Mobilfunktechnologie offeriert im Vergleich zu unseren Vorgängerstandards LTE (4G) und UMTS (3G) erhöhte Datenraten von zehn Gbit pro Sekunde und Latenzzeiten von weniger als einer Millisekunde. Dadurch wird erstmalig Echtzeitkommunikation unter Personen, Endgeräten, Maschinen sowie Gegenständen möglich. Um die Reichweite zu erhöhen, unterstützt 5G ein erheblich größeres Frequenzspektrum und es werden zum ersten Mal neue Techniken eingebaut wie zum Beispiel:

o Orthogonal Frequency Division Multiplexing, knapp OFDM: Im Kontext OFDM handelt es sich um eine wichtige Modulationstechnik, die äußerst flexibel funktioniert sowie die Verbindung mehrerer variabler Trägerfrequenzen mit diversen Bandbreiten und Intervallen ermöglicht.
o Massive Multiple Input Multiple Output, knapp MIMO: Bei MIMO dreht es sich um das Verfahren, das durch eine geschickte Ausnutzung mehrerer Sende- sowie Empfangsantennen den Datenaustausch über parallele Vernetzungen gestattet und für einen höheren Datendurchsatz sorgt.
o Beamforming: Mit Beamforming wird eine Übertragungsleistung in definierte Raumrichtungen gesammelt sowie verbessert. Folglich lassen sich Signale gezielt in Richtung eines mobilen Endgeräts ausstrahlen.
o Small Cells: Small Cells verdichten vorhandene Antennenstandorte bei äußerst großem Bedarf, mit dem Ziel, die Netzwerkkapazität zu erhöhen und Netzüberlastungen bei Großveranstaltungen oder in Bahnhöfen, Flughäfen sowie Innenstädten zuverlässig zu verhindern.
o Network Slicing: Beim Network Slicing wird das Mobilfunknetz bedarfsabhängig in anwendungsspezifische Arten eingeteilt, mit dem Ziel, verschiedene virtuelle Teilnetze gleichzeitig auszuüben. Die Unterteilung erlaubt es, verschiedensten Anwendungen genau diese Ressourcen zur Verfügung zu setzen, die sie benötigen.

Was sind die Vorteile von 5G?

Die Vorzüge von 5G gegenüber zu LTE liegen klar auf der Hand.
Für Firmen:

o Datenraten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde
o Latenzzeiten unterhalb 5 Millisekunden
o Beständigkeit bis zu 99,999 %
o eine verbesserte Maschine zu Maschine Interaktion, kurz M2M zur Automatisierung der Fabrikation
o eine verbesserte Verknüpfung plus Steuerung von Produktion, Anlagen, Lagern und Logistik
o die Interaktion der Anlagen in Echtzeit, kurz M2M
o eine angepasste Roboter- sowie Maschinensteuerung
o eine garantierte Netzverfügbarkeit über private Campusnetze, d. h. besondere 5G-Netze für ein örtliches Firmengelände
o eine intelligente Wartung
o digital ferngesteuerte OPs

Endkunden lukrieren im Vergleich zu LTE etwa durch:

o ein schnelleres mobiles Internet für Interaktion und multimediale Nutzungen wie beispielsweise mobile Spiele, Streaming, 4K-Video
o eine optimierte Netzabdeckung und Netzstabilität
o innovative Nutzungsszenarien im Alltag wie beispielsweise Augmented Reality in Echtzeit
o niedrigere Strahlungsdisposition durch viele kleine Smart-Cells statt einem größeren Sender
o künftig noch optimiertere Mobilfunktelefonie durch Vo5G (Voice over 5G)

Die Ahnengalerie des Mobilfunks

Rückblickend wird ca. alle zehn Jahre eine neue, maßgebliche Mobilfunkgeneration erarbeitet sowie implementiert.
Begonnen hat alles in den damaligen 1980er Jahren mit der allerersten Generation des Mobilfunks. Hierbei handelte es sich noch um das analoge Kabelnetz, mit welchem man lediglich am Telefon sprechen konnte. In den zeitigen 1990er Jahren wurde mit einem GSM-Standard das allererste digitale Handynetz ins Leben gerufen. Neben der Telefonie war mit diesem Mobilfunkstandard dann auch die mobile Datenübertragung realisierbar. Allerdings dauerte dies äußerst lange, weswegen GSM erstmals mit dem Mobilfunkstandard GPRS wie auch später mit Edge erweitert wurde, welche die Informationen schneller transferieren konnten. 2000 wurde mit dem UMTS-Standard die dritte Mobilfunkgeneration eingeführt. Mit dem modernen Mobilfunkstandard war es letztendlich möglich mobil im Internet zu surfen. Mit der Implementation von LTE Advanced in der vierten Generation wurden die Errungenschaften des 3G-Netzes nochmals optimiert und es war realisierbar noch eine größere Anzahl Informationen zu übertragen. Die 5. Mobilfunkgeneration stellt demgegenüber nicht weiter nur eine Evolution der bisherigen Mobilfunkstandards dar. Aufgrund hoher Datenraten, geringer Latenzzeiten und höherem Frequenzspektrum gilt er als elementarer Auslöser für die kommende Digitalisierung.

Die Weichen für die Gigabyte-Gesellschaft sind gestellt!

Mit dieser schnellen Dynamik sowie Ausbreitung von Handys, Tablet-PCs und Laptops hat die portable Datenkommunikation immer mehr an Bedeutung erhalten. Dabei hat jede bisherige Mobilfunkgeneration neue Anwendungen ermöglicht, die unser Leben bereichert und verändert haben.

Mit 5G ist jetzt ein Mobilfunkstandard hier, der wichtige technische Anforderungen zur Digitalisierung der Gesellschaft bereit stellt. Aber bloß weil 5G gerade der aktuelle Mobilfunkstandard zu sein scheint, bedeutet es nicht, dass nicht bereits heute an den neuen Technologien gearbeitet wird.

Wollen auch Sie die Weichen legen, um von der modernen Mobilfunktechnologie zu lukrieren? Oder interessieren Sie sich für die Dienstleistungen rund um den Mobilfunk? Sprechen Sie uns an.

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