„5G“: Das Netz der fünften Mobilfunkgeneration

„5G“: Das Netz der fünften Mobilfunkgeneration

„5G“ bezeichnet das Netz der fünften Mobilfunkgeneration und ist damit direkter Nachfolger von LTE bzw. „Advanced LTE“ (4G) und „UMTS“ (3G). Der neue Standard zielt auf höhere Datenraten, verbesserte Kapazität und ein intelligentes Netz ab. Für Unternehmen eröffnen sich neue Möglichkeiten bei der Digitalisierung. So kann 5G zum Beispiel die Vernetzung innerhalb und zwischen Firmen verbessern oder die Anlagensteuerung mittels Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M) revolutionieren. Für Verbraucherinnen und Verbraucher bedeutet die Technik ein in Zukunft deutlich schnelleres mobiles Netz und eine wachsende Zahl vernetzter Gegenstände im alltäglichen Umfeld.

Was unterscheidet 5G von seinen Vorgängern?

5G ist seiner Vorgängertechnik in vielerlei Hinsicht überlegen. So steigen die Übertragungsgeschwindigkeiten bei gleichzeitig sinkenden Kosten und niedrigerem Energieverbrauch. Die fünfte Generation soll außerdem kaum spürbare Latenzzeiten aufweisen, also Reaktionsgeschwindigkeiten ermöglichen, die bisher unerreichbar sind. Möglich werden diese Verbesserungen durch neuartige Übertragungstechniken auf der Luftschnittstelle sowie durch deutlich erhöhte Funkfrequenzbereiche. Die höheren Frequenzen bieten den Vorteil, mehr Informationen in weniger Zeit übertragen zu können, verlieren dadurch jedoch stark an Reichweite. Folglich müssen für ein großflächiges 5G-Netz künftig deutlich mehr Mobilfunkmas-
ten errichtet werden als bisher.
Zudem ist das Netz der Zukunft deutlich variabler als ein 4G-Netzwerk. Das bedeutet, dass das Netz bemerken wird, ob wenige Geräte eine hohe Datenrate verlangen oder sich viele Geräte mit vergleichsweise geringem Bedarf an einem Ort aufhalten. Entsprechend der ermittelten Anforderungen kann das Netzwerk seine Leistung anpassen und präzise verteilen.

Wo liegt der entscheidende Nutzen von 5G?

Der größte Vorteil der 5G-Technologie gegenüber seinen Vorgängern ist die um ein Vielfaches höhere Geschwindigkeit der Datenübermittlung. So könnten Fernsehübertragungen künftig ohne Verzögerungen aus mehreren Perspektiven per Internet übertragen werden. Intelligente Autos können ihre Telemetriedaten miteinander austauschen und Unfälle verhindern. Kurzum: Die Datenrate steigt, die Anzahl der Geräte in einem Netzwerk wächst außerordentlich und zugleich schwinden Latenz- und Ladezeit.
Diese Eigenschaften freuen sicherlich die Verbraucher, sind jedoch besonders bedeutend für Wirtschaft und Industrie. Denn höhere Übertragungsgeschwindigkeiten verbessern die Effizienz und senken zugleich die Kosten. Außerdem werden so völlig neue Möglichkeiten der Zusammenarbeit erst möglich: Virtuelle Realitäten können zeitgleich ortsunabhängig erlebt werden, aufwändige Simulationen gelangen unkompliziert zum Kunden und ganze Städte werden zu Smart Cities.

Was sind die Nachteile?

Aufgrund der hohen Frequenzen, mit denen im 5G-Netz gesendet wird, muss die Menge der Sendemasten deutlich steigen. Die Kosten – sowohl für die Errichtung des Netzes als auch für den Betrieb – werden durch die größere Mastendichte voraussichtlich höher sein, als die Kosten für 4G-Netze. Für die Inbetriebnahme sind außerdem aufwendige Tests zur Netzabdeckung, Qualitätssicherung und Integration in die bestehenden Infrastrukturen notwendig. So benötigt die erfolgreiche Installation und Inbetriebnahme eines flächendeckenden 5G-Netzwerks vor allem Zeit und Geld.

Ist das 5G-Netz sicher?

Mit der Installation eines 5G-Netzwerks werden verschiedene Sicherheitsvorkehrungen auf den Prüfstand gestellt und grundlegend verbessert. Auf diese Weise bietet sich die Gelegenheit, ein deutlich zuverlässigeres, belastbareres und sichereres Netz aufzubauen.
5G-Komponenten werden mit neuen kryptografischen Lösungen getrennt gesichert. Das sorgt dafür, dass im Falle einer Kompromittierung einzelner Komponenten der Schutz anderer Komponenten weiterhin besteht.
„Authentication Confirmation“ (AC) ist ein neuer Mechanismus, der für mehr Sicherheit beim Roaming sorgt. So schickt das Endgerät des Teilnehmers einen kryptografischen Beweis über die Identität des Mobilfunkbetreibers, in dessen Netzwerk sich das Endgerät eingewählt hat, zurück an den heimischen Mobilfunkbetreiber. Bisherige Mobilfunknetzwerke unterstützen diese Funktion nicht.
Die Langzeitidentität der Teilnehmer (IMSI) wird ab 5G verschlüsselt übertragen. Bei 2G/3G/4G werden diese Informationen derzeit ohne Verschlüsselung übertragen.
Obwohl diese Mechanismen existieren, ist im Augenblick nicht absehbar, ob auch tatsächlich alle Sicherheitsfunktionen zum Einsatz kommen werden. Zunächst ist unklar, wie schnell die Mobilfunkanbieter ihre Netze zu 5G migrieren werden. Der Migrationsprozess ist weder vom Gesetzgeber noch in den 5G-Spezifikationen fest vorgeschrieben.

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