5G-Konzept
Wie die früheren 2G-, 3G- und 4G-Mobilfunknetze ist das 5G-Mobilfunknetz ein digitales Mobilfunknetz. In diesem Netzwerk ist der vom Anbieter abgedeckte Dienstbereich in viele kleine geografische Gebiete unterteilt, die als Zellen bekannt sind. Analoge Signale, die Ton und Bilder darstellen, werden im Handy digitalisiert, durch einen Analog-zu-Digital-Wandler umgewandelt und als Bitströme übertragen. Alle 5G-drahtlosen Geräte in der Zelle kommunizieren über Funkwellen mit dem lokalen Antennenarray und den Low Power Automatic Transceivers (Sender und Empfänger) in der Zelle. Die Transceiver weisen Kanäle aus einem gemeinsamen Frequenzpool zu, die in geografisch getrennten Zellen wiederverwendet werden können. Die lokale Antenne ist über hochbandbreite Glasfaser- oder drahtlose Backhaul-Verbindungen mit dem Telefonnetz und dem Internet verbunden. Wie bestehende Handys, wenn Benutzer von einer Zelle zu einer anderen wechseln, werden ihre mobilen Geräte automatisch auf die Antenne in der neuen Zelle "wechseln".
Der Hauptvorteil von 5G-Netzwerken besteht darin, dass die Datenübertragungsrate deutlich höher ist als bei früheren Mobilfunknetzen und bis zu 10Gbit/s erreicht, was schneller ist als das aktuelle kabelgebundene Internet und 100 Mal schneller ist als bei früheren 4G LTE-Mobilfunknetzen. Ein weiterer Vorteil ist die geringere Netzwerklatenz (schnellere Reaktionszeit), die unter 1 Millisekunde liegt, im Vergleich zu 30-70 Millisekunden für 4G. Aufgrund der schnelleren Datenübertragung werden 5G-Netze nicht nur Mobiltelefone bedienen, sondern auch zu allgemeinen Home- und Büronetzanbietern werden, die mit drahtgebundenen Netzanbietern konkurrieren. Frühere Mobilfunknetze lieferten einen Internetzugang mit niedriger Datenrate, der für Mobiltelefone geeignet ist, aber ein einziger Zellturm kann wirtschaftlich keine ausreichende Bandbreite zur Verfügung stellen, um als allgemeiner Internetanbieter für Heimcomputern zu dienen.
Netzwerkeigenschaften
Die Spitzenrate muss den Standard von Gbit/s erreichen, um den Anforderungen von High-Definition-Video, Virtual Reality und anderen Übertragungen mit hohem Datenvolumen gerecht zu werden.
2. Die Latenzstufe der Luftschnittstelle muss rund 1ms betragen, um den Anforderungen von Echtzeitanwendungen wie autonomem Fahren und Telemedizin gerecht zu werden.
3. Mit ultragroßer Netzwerkkapazität bietet es Konnektivität für Hunderte von Milliarden von Geräten und erfüllt die Bedürfnisse der IoT-Kommunikation.
4. Die spektrale Effizienz sollte im Vergleich zu LTE um mehr als das Zehnfache verbessert werden.
5. Unter kontinuierlicher Breitflächendeckung und hoher Mobilität erreicht die Benutzererfahrungsrate 100Mbit/s.
6. Sowohl die Verkehrsdichte als auch die Verbindungsdichte sind deutlich gestiegen.
7. Das System wird kollaborativer und intelligenter, manifestiert sich in kollaborativer Vernetzung mit mehreren Benutzern, mehreren Punkten, mehreren Antennen und mehreren Akquisitionen sowie flexiblen automatischen Anpassungen zwischen Netzwerken.
Die oben genannten sind die wichtigsten Unterschiede zwischen 5G und früheren Generationen der mobilen Kommunikation, die den allmählichen Wandel von einem technologiezentrierten zu einem nutzerzentrierten Ansatz in der mobilen Kommunikation widerspiegeln.
