5G – Revolution im Gange

Der Bericht weist auf ein zunehmendes Interesse für die 5G Technologie von Unternehmen weltweit. Laut dem CBInsights wurde das Wort «5G» mehr als 1000 mal erwähnt in Earnings-Calls im dritten Quartal 2018, ein Zuwachs von 100% gegenüber dem Vorjahr.

Was ist 5G?

5G ist der Nachfolger 4Gs und somit die fünfte Mobilfunknetz-Generation. 5G wird als bahnbrechend beschrieben aufgrund der enormen Verbesserung in Sachen Geschwindigkeit, Gerätedichte, Flexibilität und Verlässlichkeit. Die neue Technologie erlaubt eine schnellere Datenübertragung und unterstützt im Vergleich zu Wi-Fi ein breiteres Spektrum an Geräten, Sensoren und Wearables. Gartner Research geht davon aus, dass bis 2020 weltweit über 20 Milliarden IoT-Geräte eingesetzt werden könnten. Dazu gehören zum Beispiel autonome Fahrzeuge, Chirurgie-Roboter oder Geräte für die Infrastruktur-Überwachung (Intelligente Städte). 5G hat das Potenzial den Anforderungen dieser Entwicklungen gerecht zu werden.

Beeinträchtigte Industrien

Auch wenn die 5G-Technologie die Voraussetzungen erfüllen könnte jeden erdenklichen Sektor massgebend zu verändern, stechen nach CBInsights einige Industrien besonders hervor.

Gesundheitswesen

Um die Kosten zu senken und die Gesundheit von Patienten unter Kontrolle zu haben ist ein deutlicher Wandel hin zur präventiver Behandlung erkennbar.

Ein immer grösserer Teil der Gesundheitsausgaben betrifft präventive Handlungen, während die Ausgaben für effektive Behandlungen wie Operationen sinkt. Die 5G Technologie bietet Expansionsmöglichkeiten für die Überwachung und Prävention von Krankheiten durch Wearable-Geräte. Viele solcher Geräte finden bereits Anwendung in Bezug auf Schlafuntersuchungen, Tracking von Blutzuckerwerten und im Fitnessbereich.

Fabrikation

Die Fabrikationsindustrie nutzt bereits ein Teil des Potenzials der künstlichen Intelligenz und verschiedener IoT-Technologien um etwa die Effizienz von Arbeitsprozessen zu erhöhen oder die Datenkollektion zu verfeinern. Mit 5G könnten die Prozesse der Übertragung, Speicherung und das Kollektivieren dieser Daten in Zukunft viel schneller, sicherer und verlässlicher durchgeführt werden. Alle Sensoren und Geräte würden über das 5G Netzwerk miteinander verbunden sein und effizient kommunizieren.

Spezifisch hebt CBInsights die Möglichkeiten mit Augmented-Reality im Fabrikationssektor hervor. Ericsson testete diesbezüglich anfangs 2018 eine Troubleshooting-App in einer Fabrik in Estland. Ein zu wartendes Teil kann somit in einem virtuellen Sichtfeld abgerufen werden, was die Zeit bis zum Abschluss der Reparatur drastisch verkürzt. Jedoch brauchen solche Technologien eine sehr tiefe Latenz und eine hohe Verlässlichkeit, zwei Punkte die 4G nicht vollständig erfüllt.

Autoindustrie

Seit Jahren konkurrieren Firmen wie Google und Tesla um die Herstellung des ersten vollautonomen Fahrzeuges. Dabei nutzen diese Onboard-Computer- und Radarsysteme welche die Umgebung scannen. Die dabei erstellten Daten werden genutzt um das Auto sicherer zu lenken. Qualcomm, Ericsson, Huawei und Nokia untersuchen seit 2016 wie 5G die mögliche Lösung bietet um Probleme des autonomen Fahrens zu beheben. Deren Konsortium mit dem Namen «5G Automative Association» arbeiten an einer Technologie (C-V2X). Diese soll vom momentanen Modell, wo Fahrzeuge individuell agieren, hin zu einem neuen transformieren, bei welchem Fahrzeuge ständig miteinander kommunizieren. 5G ermöglicht den reibungslosen Datenaustausch während die Gerätedichte steigt.

Die Treiber der 5G Infrastruktur

CBInsights identifiziert vier primäre Treiber für die weitverbreitete Anwendung von 5Gs.

Glasfaserinfrastruktur

Glasfasernetzwerke und Drahtlose Netzwerke fungieren in Tandem. 5G benötigt die multi-Gbps Geschwindigkeit von Glasfasern, welche Daten mit Lichtgeschwindigkeit befördern. Drahtlose Antennen sind dabei gewöhnlich nur für die letzten Kilometer der Zustellung der Daten verantwortlich, somit stellt das Glasfasernetzwerk das Nervensystem des Mobilfunknetzes dar. Glasfasernetzwerke finden sich weitverbreitet schon in den meisten Grossstädten und werden von bestehenden 4G Netzwerken genutzt. Für die breite Anwendung 5Gs wird dieses globale Netzwerk kontinuierlich ausgebaut. Im April 2017 kündigte Verizon einen Dreijahresvertrag mit Corning an für den Kauf von etwa 20 Millionen Kilometer Glasfaserkabel jährlich und ist dabei nicht alleine.

Small-Cell Infrastruktur

Small-Cells sind Funkbasisstationen mit geringer Ausgangsleistung in zellulären Mobilfunknetzen. Sie werden dazu verwendet die Kapazität von Mobilfunknetzen in engen Räumen wie z.B. in dicht besiedelten Städten zu erhöhen. Diese kommunizieren drahtlos mit Makrozellen (siehe Header-Bild) und können direkt an Glasfaserkabel angeschlossen werden. Es erlaubt die reibungslose Datenübertragung in Städten, Stadien und anderen Events ohne Unterbrüche und ist somit wichtig für die 5G Infrastruktur. T-Mobile hat bereits über 15'000 solcher Zellen installiert und plant 25'000 weitere in naher Zukunft. Dies unterstützt den Plan des Unternehmens 5G-Netzwerke in 30 Städten umzusetzen.

Verfügbarkeit von Hochfrequenz-Spektren

5G Netzwerke sind auf Radiowellen mit extrem hoher Frequenz angewiesen. Die steigende Nachfrage nach Daten, Drahtlosverbindungen und einer höheren Datenübertragungsgeschwindigkeit erfordert neue Bandbreiten innerhalb des Radiowellen-Spektrums. Radios nutzen eine mittlere Bandbreite von 300kHz – 3 MHz. Wi-Fi und Bluetooth eine hohe Bandbreite von 330 MHz – 3 GHz und 5G benötigt eine noch höhere von 30 – 300 GHz um die hohe Datengeschwindigkeit zu ermöglichen. Die Federal Communication Commission in den USA begann im November 2018 mit der Versteigerung von 28 GHz 5G Bandbreiten an 40 Telekommunikationsgesellschaften und Mobilfunkanbieter. Bis Mitte Dezember 2018 boten die Interessenten bereits mehr als 688 Millionen US Dollar. Weitere Auktionen folgen dieses Jahr.