5G-Frequenzen

Zwischen den klassischen Mobilfunknetzen der ersten Generationen und dem Mobilfunknetz der 5. Generation (5G) gibt es einen entscheidenden Unterschied: Während die klassischen Mobilfunknetze für einen Frequenzbereich ausgelegt sind, benutzt das Mobilfunknetz der 5. Generation mehrere Übertragungsfrequenzen und zwar in Abhängigkeit von der Bevölkerungsdichte und den überbrückbaren Entfernungen.

5G-Mobilfunknetze können im UHF-Frequenzbereich bei 700 MHz, im Mikrowellenbereich bei 2,1 GHz und 3,6 GHz und bei SHF-Frequenzen von 26 GHz. Die Frequenzen von 700 MHz, die aus der Digitalen Dividende resultieren, eignen sich für die Flächenausbreitung mit geringer Bevölkerungsdichte. Im 700-MHz-Bereich werden die Frequenzen von 703 MHz bis 733 MHz und von 758 MHz bis 788 MHz benutzt. Dabei geht es darum eine möglichst große Fläche und Dörfer mit wenigen Mobilfunkmasten abzudecken. Die erzielbaren Reichweiten können je nach landschaftlicher Topologie bis zu 20 km betragen. Die Bandbreiten für die 700-MHz-Übertragung lassen nur begrenzte Datenraten zu.

5G-Frequenzbereiche

5G-Frequenzbereiche

Generell ist die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen durch die Freiraumdämpfung eingeschränkt, die eine starke Frequenzabhängigkeit aufweist. Bei 700 MHz und einer Entfernung von 100 m beträgt sie ca. 70 dB und bei 1 km Entfernung erhöht sich der Wert um weitere 20 dB. Um eine höhere Dichte an Mobilfunkgeräten mit höheren Datenraten in Kleinstädten bedienen zu können, arbeitet man deswegen in diesem Bereich mit Frequenzen von 2,1 GHz. Den 2,1-GHz-Frequenzbereich teilen sich die 5G-Provider Vodafone, O2 Telefonica, Drillisch und die Deutsche Telekom. Die Uplink-Frequenzen liegen zwischen 1,92 GHz und 1,98 GHz, die Downlink-Frequenzen zwischen 2,11 GHz und 2,17 GHz. In diesem Frequenzbereich sind die überbrückbaren Entfernungen geringer als bei 700 MHz, weil die Freiraumdämpfung wesentlich höher ist. Bei 100 m liegt sie bereits bei ca. 80 dB.

Bezogen auf Großstädte konzentrieren sich 5G-Mobilfunkdienste auf eine hohe Bevölkerungsdichte und hohe Datenraten. Beide Kennwerte können mit Übertragungsfrequenzen von 3,4 GHz bis 3,7 GHz realisiert werden. Dabei spielen die geringen überbrückbaren Entfernungen eine untergeordnete Rolle. Um auch konzentrierte Ansammlungen von Menschen, wie sie in Stadien, Bahnhöfen, Flughäfen und Messegeländen mit Mobilfunk bedienen zu können, wird 5G auch im Millimeterwellenbereich bei 26 GHz senden. In Europa ist dafür der Frequenzbereich zwischen 24,25 GHz und 27,5 GHz vorgesehen. Damit ist es möglich, das gleichzeitig abertausende 5G-Mobilfunkteilnehmer gleichzeitig kommunizieren können. Was die Freiraumdämpfung in diesem Frequenzbereich betrifft, so liegt sie bei 10 m bei 80 dB, bei 20 m bei 87 dB und bei 100 m bei 100 dB.

Informationen zum Artikel
Deutsch: 5G-Frequenzen
Englisch: 5G frequencies
Veröffentlicht: 20.01.2021
Wörter: 393
Tags: 4G, 5G, Long Term Evolution
Links: 5. Generation, Bandbreite, Datenrate, Dezibel, Digitale Dividende