Was bedeutet 4g/5g und 6g?

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Grundsätzlich steht das „G“ hinter der jeweiligen Ziffer (1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G, etc.) für Generation, womit die Generation der Mobilfunktechnik gemeint ist, ähnlich wie wir es in der Industrie mit Industrie 1.0 bis Industrie 4.0 als eine Art Evolutionserklärung definiert bekommen haben.
4G Mobilfunkstandard
Diese Mobilfunk-Generation wird auch als LTE, LTE Advanced oder LTE Advanced Pro beschrieben. Schnelles Surfen, mobiles Streaming bis hin zum mobilen Online-Gaming mit sehr guten Latenzzeiten (Ping-Zeiten), zeichnet diese Entwicklungsstufe aus.
Darüber hinaus nutzen wir seit 2012, mit der 4G-Mobilfunktechnik, folgende Vorteile:
Wesentlich höhere Datenübertragungsraten mit bis zu 600 MBit/s.
Die Technologie  Long Term Evolution (LTE) verringert deutlich die Latenzzeiten.
Dies führt zu schnellere Reaktionszeiten für Anwendungen mit Echtzeit-Kommunikation.
Eine höhere Anzahl von gleichzeitigen Benutzern ist durch die verbesserte Netzkapazität möglich.
Eine hochauflösende Bildschirmübertragung ist z.B. für HD-Videostreaming und Multimedia-Anwendungen möglich.
4G-Netze sind weltweit verfügbar und sorgen für eine leistungsfähige und länderübergreifende Kommunikation.
Mit dem Internetprotokoll  All-IP-Netzwerk ist die Integration verschiedener Internetdienste auf unterschiedlichen Technologieebenen möglich.
4G macht durch die leistungsstarke Vernetzung mehrerer Geräte, das  Internet der Dinge (IoT) möglich.
Sofern 4G nicht verfügbar ist, werden Nutzer automatisch zu den Vorgänger-Mobilfunknetzen verbunden (Rückwärtskompatibilität).
5G Mobilfunkstandard
Mit dieser Mobilfunk-Generation werden die normalen Mobilfunknutzer nicht mit neuen Fachbegriffen konfrontiert, da dieser Mobilfunkstandard auf LTE aufbaut. Technisch interessierte erfreuen sich den neuen Technologien wie z.B. Network Slicing oder Small Cells.
Seit 2019 zeichnet sich der 5G-Mobilfunkstandard mit folgenden Weiterentwicklungen aus:
Wie in jeder neuen Mobilfunk-Generation, erneut mit einer vielfachen Leistung hinsichtlich der bisher verfügbaren Datenübertragungsraten, mit bis zu 10 GBit/s.
Durch eine weitere Verbesserung der Latenzzeiten sind Echtzeitanwendungen, wie  Augmented Reality und  Virtual Reality auch mobil möglich.
Die mögliche Benutzeranzahl pro Quadratkilometer ist deutlich gestiegen. Waren es noch beim 4G Mobilfunkstandard zwischen 1000 und 2000 Benutzer, sind im 5G-Mobilfunknetz zwischen 10.000 und 100.000 Benutzer möglich.
5G nutzt Smart Cells, das bedeutet die Nutzung einer größeren Anzahl von kleineren Funkzellen, was besonders in Städten die Möglichkeiten für IoT verbessert und somit eine breite Palette von IoT-Geräten verbinden kann.
Die Nutzung höherer Frequenzen im Millimeterwellenbereich optimieren die Mehrband-Konnektivität.
Als neue Technologie wird ab dieser Mobilfunk-Generation das Network Slicing genutzt. Es handelt sich hierbei um die Funktion, das Netzwerk in mehrere virtuelle Netzwerke aufzuteilen, was u.a. zu einer höheren Energieeffizienz und zu besseren Anpassungen unterschiedlichen Anwendungen führt.
5G-Mobilfunknetze sind unter anderem dafür ausgelegt, den Energieverbrauch pro übertragender Datenübertragung zu reduzieren.
Das große Ziel, was 5G bei der Konzeptionierung hatte, war, das autonome Fahren,  intelligente Städte, Echtzeit-Kommunikationen und die Industrie 4.0 zu unterstützen, weshalb Mitte 2019 die Internetprovider Vodafone, Drillisch (1&1), O2 und die deutsche Telekom, im Rahmen der Lizenzvergabe, gemeinsam knapp 6,6 Milliarden Euro in diesen Mobilfunkstandard investierten.
6G und Mobilfunkstandards der Zukunft
Zwischen den Entwicklungssprüngen jeder Mobil-Generation, kann man sich beim Bewusstmachen der neuen Datenübertragungsraten, Funktionen und neuen Technologien schon einmal die Augen reiben und sich aufgrund der teils drastischen Steigerungen die Frage stellen, ob nun das Ende der Fahnenstange erreicht ist oder was der nächste Mobilfunkstandard uns liefern wird?
Fakt ist, die Forschungen und Entwicklungen hinsichtlich des 6G-Netzes sind im vollen Gange, welches ungefähr im Jahr 2030 verfügbar sein soll. Erneut soll der aktuelle Mobilfunkstandard 5G um ein Vielfaches übertroffen werden. Kein Wunder, denn neue Anwendungen, wie beispielsweise die datenintensive  künstliche Intelligenz, stehen erst am Anfang der heute schon erdenklichen Möglichkeiten. Doch 6G befindet sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium, wobei sich die zukünftigen Leistungsmerkmale festmachen lassen, u.a. durch die Definitionen aus dem Jahr 2020,  von der Europäischen Kommission, hinsichtlich der Strategie für die digitale Dekade.
Folgende Ziele sind für den 6G-Mobilfunkstandard definiert:
Das Ziel sind Datenübertragungsraten von 1 Tbit/s.
Die Latenzzeiten sollen unter 0,1 ms liegen.
Die Verfügbarkeit des 6G-Netzes soll bei 99,9999 % liegen.
Die Energieeffizienz soll um das 100-Fache gesteigert werden.
Die Flächenabdeckung soll 90% betragen.
Die Zukunftskonzepte wie z.B. holographische Kommunikation, Internet der Sinne, Internet der Nano-Dinge oder Internet der Intelligenz sollen unterstützt werden.
Die Ziele sollen mit folgenden Weiterentwicklungen erreicht werden:
Nutzung neuer Frequenzbereiche, z.B. Terahertz oder optische Frequenzen.
Entwicklung neuer Antennen, Verstärker, Modulatoren und Filter.
Nutzung von künstlicher Intelligenz, maschinellem Lernen und Quantentechnologien.
Dieser Mobilfunkstandard wir über den technischen Horizont blicken müssen, da durch die neuen Anwendungen ethische Aspekte, Nachhaltigkeitsaspekte und Datenschutzaspekte berücksichtigt werden müssen.
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