Erstes 5G-Standalone-Netz in Deutschland verfügbar

04.05.2021 / David Feuser

David Feuser

Mitte April verkündete Vodafone, dass alle 3,5-GHz-Standorte an eine eigene 5G-Infrastruktur angeschlossen werden. Damit läutet Vodafone die zweite Phase des 5G-Ausbaus ein, in der die in den Medien versprochenen neuen Funktionen von 5G zum Vorschein kommen. Neben einer niedrigen Latenz sollen nun auch hohe Datenraten sowie eine deutlich höhere Endgeräteanzahl pro Zelle möglich sein.

5G Standalone

Wie bereits von meinem Kollegen Dr. Joachim Wetzlar in seinem Insider-Artikel „5G-Netze sind anders als WLAN“ vorhergesagt, sollte das Ausrollen von 5G Standalone (SA) nicht vor 2021 beginnen [1]. Hinter 5G SA verbergen sich ein reines 5G-Kernnetz sowie 5G Radio Access Network (RAN), damit alle Daten über ein und dieselbe Infrastruktur übertragen werden können. Bisher wurden alle 5G-Netze als Non-Standalone (NSA) betrieben. Bei dieser Variante wird noch zwingend ein 4G-Kernnetz benötigt, um die Control-Plane-Funktionalität zu gewährleisten. Abbildung 1 stellt beide Varianten dar.

Abbildung 1: 5G Non-Standalone (links) und 5G Standalone (rechts) [1]

Vodafone auf dem Vormarsch

Vodafone bietet als erster Provider in Deutschland ein „echtes“ 5G-Netz mit eigenem 5G-Kernnetz für den kommerziellen Nutzer an. Die derzeit ca. 1.000 Antennen, die im Bereich 3,5 GHz funken, sind nun an einem 5G-Kernnetz angeschlossen, welches sich in Frankfurt am Main befindet. Damit wird die Control Plane sowie die User Plane über ein reines 5G-Netz übertragen. Daraus folgt, dass nun einige neue Funktionen, die nur durch 5G ermöglicht werden, genutzt werden können. Laut Vodafone ist eine Latenzzeit von 10 bis 15 ms sowie eine Downloadrate von bis zu 700 Mbit/s möglich. Vergleicht man dies mit dem jetzigen 5G-Ausbau mit NSA und DSS, wo eine Datenrate im Download von über 1.000 Mbit/s erreicht werden kann, scheint es auf den ersten Blick ein Rückschritt zu sein. Grund dafür ist die ausschließliche Nutzung des N78-Bandes für den Down- und Upload, wodurch eine Aggregation von 4G-Kapazitäten nicht länger möglich ist. Dies sollte sich jedoch ändern, sobald eine Aggregation von mehreren 5G-Bändern realisierbar sein wird. Ein positiver Nebeneffekt besteht darin, dass diese Variante energieeffizienter ist, da sich die Smartphones nur noch in eine Zelle einwählen müssen. Laut Vodafone können so ca. 20 % der Akkuleistung eingespart werden. Ob dies wirklich realitätstreu ist, gilt abzuwarten. Neben den niedrigen Latenzzeiten und derzeit noch niedrigen Bandbreiten können sich von nun an auch deutlich mehr Endgeräte pro Zelle einwählen. So heißt es seitens Vodafone, dass sich bis zu 1 Million Endgeräte pro Quadratkilometer an einer einzigen 5G-SA-Antenne einwählen können. Zudem ermöglicht 5G SA den Einsatz von Network Slicing, um eine Zelle für verschiedene Anwendungen aufzuteilen [2].

Erfolgt dieser Schritt zu früh?

Man sollte sich jedoch nicht zu früh freuen – denn derzeit sind noch nicht viele Smartphones, die 5G SA unterstützen, auf dem Markt. Häufig wird ein Firmware-Update benötigt, welches teilweise erst noch entwickelt werden muss. Seit Ende April soll ein entsprechendes Update für das Smartphone Oppo Find X3 Pro verfügbar sein und das neue Samsung Galaxy 21 soll 5G SA unterstützen, was beim aktuellen iPhone 12 noch nicht der Fall ist. Neben den wenig verfügbaren Smartphones kann auch die niedrige Latenzzeit nicht überall in Deutschland gewährleistet werden, da es das 5G-Kernnetz derzeit nur in Frankfurt gibt. Vodafone plant jedoch, zehn 5G-Kernnetze bis 2023 aufzubauen. In diesem Jahr sind noch Rechenzentren in Berlin und München geplant [2].

Telekom testet fleißig

Aber wie sieht es beim schärfsten Konkurrenten der Vodafone aus? Telekom hat bereits im Februar einen 5G-SA-Standort in Garching bei München aufgebaut. Dieser ist jedoch nicht für die Öffentlichkeit verfügbar, sondern wird für interne Tests und Erprobungen von Smartphones genutzt [3]. Wann ein flächendeckender Ausbau von 5G SA erfolgen wird, ist derzeit nicht bekannt.

Lange Zeit sah es so aus, als hätte Telekom beim 5G-Ausbau die Nase vorn, da es bereits ca. 68 Prozent der Bevölkerung in Deutschland mit 5G versorgen kann und Vodafone nur ca. 24 Prozent. Doch letztgenannter Anbieter hat durch den Einsatz von 5G SA ein deutliches Zeichen gesetzt. Wir sind auf die weitere Entwicklung gespannt und freuen uns auch in Zukunft, das Kopf-an-Kopf-Rennen aus der ersten Reihe miterleben zu können.

Verweise

[1] Dr. Wetzlar, J. (13. Januar 2020). ComConsult – Netzwerk Insider. „5G Netze sind anders als WLAN. Von https://www.comconsult.com/5g-netze-sind-anders-als-wlan/ abgerufen.

[2] Baumann, J. (12. April 2021). Inside Vodafone „Europa-Premiere in Frankfurt: Vodafone startet 5G Standalone für die Echtzeit-Kommunikation“. Von https://www.vodafone.de/featured/inside-vodafone/europa-premiere-in-frankfurt-vodafone-startet-5g-standalone-fuer-die-echtzeit-kommunikation/#/ abgerufen.

[3] Geelen, A. (18.02.2021). Telekom Medien „Telekom testet die Zukunft des Mobilfunks mit 5G Standalone“. Von https://www.telekom.com/de/medien/medieninformationen/detail/telekom-testet-5g-standalone-619114 abgerufen.

Mobilfunk von 1G bis 5G
26.10.2021 online

Grundlagen der Funktechnik
31.01.22 in Düsseldorf

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