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-Frequenzen bei 700 MHz, 2,1 GHz und 3,6 GHz arbeiten 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. Es geht 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. 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. Allerdings werden die überbrückbaren Entfernungen geringer, weil die Freiraumdämpfung ansteigt. 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 3,8 GHz realisiert werden. Dabei spielen die geringen überbrückbaren Entfernungen eine untergeordnete Rolle. Um auch konzentrierte Ansammlungen von Menschen, wie sie in Stadien, Bahnhöfen, Messegeländen und ähnlichem mit Mobilfunk bedienen zu können, wird 5G auch im Millimeterwellenbereich bei 26 GHz senden. 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: 22.09.2020
Wörter: 327
Tags: 4G, 5G, Long Term Evolution
Links: 5. Generation, Bandbreite, Datenrate, dB (decibel), Digitale Dividende