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Marion Kessing

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5G Standalone: Das schnellste Netz macht sich selbstständig

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Wir erklären, wie sich Deutschlands schnellstes Netz selbstständig macht: 5G Standalone hat einen ersten Standort. Und wir verraten, was die Kund:innen davon haben.

Infografik zur Entwicklung des 5G Netzes

Die Evolution des 5G-Netzes erreicht die nächste Stufe: 5G Standalone

5G ist Deutscher Meister in Sachen Geschwindigkeit. Und das gleich doppelt. Nie zuvor gab es in Deutschland ein so schnelles Mobilfunknetz – das schon jetzt Surfen mit einem Gigabit pro Sekunde und mehr ermöglicht. Und nie zuvor kam eine neue Technologie so schnell zu den Kund:innen. Über ein Jahr nach dem Start liegt die Bevölkerungsabdeckung bereits bei 67 Prozent. Das heißt: Zwei Drittel der Menschen in Deutschland, viele davon auf dem Land, können mittlerweile die modernste und schnellste Mobilfunktechnik der Telekom benutzen.

Und das alles funktioniert, obwohl 5G rein technisch eigentlich noch in den Kinderschuhen steckt, und noch gar nicht komplett auf eigenen Beinen stehen kann. Denn bisher setzen die Telekom und ihre Wettbewerber auf 5G Non-Standalone (5G NSA), bei dem noch das vorhandene 4G-Netz das technische Rückgrat bildet. Doch das ändert sich jetzt: Die Deutsche Telekom hat gerade in Garching bei München ihren ersten Standort für 5G Standalone (5G SA) in Betrieb genommen.

5G Non-Standalone: Huckepack ins Netz

Um 5G möglichst schnell ausrollen zu können, verwenden Provider derzeit noch weltweit die Brückentechnologie 5G NSA. Dabei sorgt 5G bereits jetzt für die Datenverbindungen in nie gekanntem Tempo, über die Telekom-Kunden in Deutschland seit 2020 staunen. Der Verbindungsaufbau und viele andere Funktionen erfolgen aber nach wie vor über 4G bzw. LTE.

Experten sprechen vom „Anchoring“, bei dem sich 5G quasi von 4G/LTE ins Netz schleppen lässt. Das 4G-Kernnetz oder auch „Core Network“ sorgt dabei weiterhin für zentrale Dienste von der Speicherung der Kundendaten bis hin zur Abrechnung.
Mit dem eigenständigen 5G Standalone ist dieser „Huckepack-Mobilfunk“ künftig nicht mehr erforderlich. Erst diese neue Technik mit einem eigenen 5G-Kernnetz ermöglicht dann auch den vollen und langfristig angestrebten Funktionsumfang von 5G.

Der erste 5G Standalone-Standort der Deutschen Telekom

„In Garching bei München haben wir unseren ersten 5G Standalone-Standort, und in Bamberg unseren ersten 5G-Core. Dazu nehmen wir die heute schon verfügbaren kommerziellen Endgeräte mit einer Test-Software, und integrieren und vertesten das erste Mal eine Ende-zu-Ende 5G-Standalone-Kette“, verrät Michael Dittrich. Er ist technischer Leiter für die 5G-Einführung bei der Deutschen Telekom.

Und er erklärt den nächsten großen Meilenstein beim 5G-Ausbau so: „Jetzt arbeitet die Industrie daran, den Standalone-Modus einzuführen. Das heißt, von der Radio Station, also von der Mobilfunkanlage, bis hin zum Kernnetz wird reines 5G eingesetzt, ohne Huckepack auf 4G, ohne Abstützung auf 4G.“

Telekom Mitarbeiter Michael Dittrich

Michael Dittrich, technischer Leiter für die 5G-Einführung, erklärt, was genau hinter 5G Standalone steckt.

So funktioniert die Standalone-Umstellung 

Ein komplett neues Netz oder neue Antennen benötigt die Standalone-Technik nicht, wie Experte Dittrich weiß: „Unser Netz ist ja grundsätzlich 5G-Ready. Wir rollen heute schon 5G im Non-Standalone-Modus auf 3,6 GHz und 2,1 GHz aus.“ 
Und künftig sollen noch weitere Frequenzen dazukommen. Im Radio-Bereich, also bei Mobilfunkanlagen und Antennen, so Michael Dittrich, „sind zum Wechsel auf den Standalone-Modus vor allen Dingen Funktionalität, Upgrades und neue Software nötig. Die wesentliche Neuerung ist allerdings die Integration in das neue Kernnetz, in den 5G-Core“.

Dieses Kernnetz sorgt dann für die entscheidenden Neuerungen und Vorteile des „Ich kann’s jetzt auch alleine“-5G: „Der 5G-Core wird auf cloudifizierter, virtualisierter Hardware beruhen und damit all die neuen Anwendungen wirklich noch mehr verbessern.“ 5G-Pionier Dittrich nennt hier kompliziert klingende Techniken wie Edge Computing und Network Slicing, die durch 5G Standalone ermöglicht werden.

Was sind Edge Computing und Network Slicing?

Beim Mobile Edge Computing (MEC) werden nahe an den Mobilfunkstationen spezialisierte Cloud-Server betrieben. Die „Intelligenz“ des Mobilfunknetzes, die bisher zentralisiert war, rückt also näher an die einzelnen Stationen, an die Sendemasten und damit auch an die Kund:innen heran. Das ermöglicht noch kürzere Reaktionszeiten (Latenz) und optimale Übertragungsgeschwindigkeiten im 5G-Netz.

„Wir bringen die Anwendung viel näher zu den Kund:innen ran“, erklärt Telekom-Mann Dittrich kurz und prägnant. Beim Network Slicing, also beim „Netzwerk-Zerteilen“, geht es darum, dass die Nutzer:innen bei 5G mehr denn je ganz unterschiedliche Bedürfnisse und Ansprüche in Sachen Datenraten, Geschwindigkeiten und Kapazitäten haben. Während Privatkund:innen zum Beispiel eine Netflix-Serie superschnell zur Offline-Nutzung auf das Smartphone laden wollen, brauchen autonome Autos extrem kurze Latenzen mit Kommunikation praktisch in Echtzeit – damit es nicht zu Unfällen kommt.

Network Slicing mit 5G Standalone macht es möglich, dass das Netz so intelligent und flexibel aufgeteilt wird, dass alle Nutzer:innen immer exakt die Performance erhalten, die sie gerade benötigen. Eigentlich bekommt jeder Kunde und jede Kundin dabei praktisch ein eigenes, maßgeschneidertes 5G-Netz.

Welche Vorteile hat 5G Standalone noch?

„Erste Anwendungen sehen wir heute schon im Campus-Umfeld. Und die Use Cases werden sich noch viel weiter entwickeln, auch für Privatkund:innen“, schildert Michael Dittrich. Hier sind zum Beispiel Brillen für Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) zwei Szenarien, die von den minimalen Reaktionszeiten und den hohen Datenraten von 5G Standalone enorm profitieren werden. Die Antwort eines Servers auf die Anfrage von einem Smartphone oder von einem anderen Gerät beschleunigt sich mit 5G SA nochmals deutlich – bis hin zu einer Millisekunde „Wartezeit“, die dann praktisch Live-Kommunikation ohne Verzögerung entspricht.

Das ist zum Beispiel in der Telemedizin extrem wichtig – während für die Fernsteuerung von Maschinen eine absolut zuverlässige und immer stabile Verbindung entscheidend ist. Dafür gibt es auch schon einen Fachbegriff: URLLC steht für „Ultra-High Reliability and Low Latency Communication“, also für Kommunikation mit extrem hoher Zuverlässigkeit und mit niedrigen Reaktionszeiten.

Wann kommt 5G Standalone zu den Telekom-Kund:innen?

Derzeit unterstützen auch die aktuellsten 5G-Smartphones wie iPhone 12 oder Samsung Galaxy S21 den neuen Standalone-Modus noch nicht. „Heute ist nur sehr frühe proprietäre Software verfügbar. Diese benutzen wir in unseren Tests“, erklärt Experte Dittrich.

Dies ist aber keine Frage der Hardware, denn in den USA ermöglicht die kommende iOS-Version 14.5 fürs iPhone 12 erstmals auch 5G Standalone im Netz von T-Mobile USA. In Deutschland gibt es noch keinen konkreten Starttermin, so Michael Dittrich: „Bis zur kommerziellen Nutzung müssen wir uns noch ein wenig gedulden.“ Denn: „Wir müssen die Balance finden, was biete ich meinen 4G-Kunden an, und was biete ich den 5G-Kunden an? Deswegen ist es auch so wichtig, dass wir uns jetzt in den Tests die Technik und die Anwendungen genauer anschauen.“

Aber: Kleine Kinder werden meist schneller groß, als man denkt. Und so dürfte auch Mobilfunk-Nesthäkchen 5G recht bald unabhängig von „Mama LTE“ auf eigenen Beinen stehen.
 

Das ganze Interview zu 5G Standalone gibt es hier:

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Mann vor einer Schautafel

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Marion Kessing

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4G und 5G im Huckepack: Das optimale Mobilfunknetz

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