CH; Mobile Kommunikation auf dem Weg zu 5G

JedesJahr verdoppelt sich die Datenmenge, die wir über das Mobilfunknetz übertragen. 3G, UMTS und 4G, LTE) konnten den Bedarf bisher abdecken. Diese Technologien stossen nun jedoch an ihre Grenzen. Die Einführung von 5G wird für eine deutliche Erhöhung der Datenübertragungs-kapazitäten sorgen.

Neue Technologie, neue Antennen

Für den Ausbau von 5G setzen die Betreiber neue Antennen ein, sogenannte adaptive Antennen übertragen, die Informationen gezielt an einzelne Nutzerinnen und Nutzer. Damit erhält man eine optimale Übertragungsrate. In alle anderen Richtungen wird die Sendeleistung reduziert.

Bild: Adaptive Antenne

Im März 2020 beauftragte das Eidgenössische Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK) das BAKOM, Tests mit adaptiven Antennen durchzuführen. Im Rahmen dieses Auftrags vorgenommenen Messungen und Simulationen zeigen folgende Resultate:

Die mittlere Exposition um die adaptiven Antennen ist deutlich geringer, als um die herkömmlichen Antennen.

Die herkömmlichen Antennen senden vor allem zur Mitte ihres Versorgungsbereichs. Je weiter sich der Benutzer oder die Benutzerin von diesem zentralen Teil befindet, desto geringer wird die Qualität der Übertragung. Die adaptiven Antennen senden die Daten gezielt an das Endgerät, unabhängig von dessen Position im Versorgungsbereichs. Die Kommunikation behält die gleiche Qualität und Geschwindigkeit, auch am Rande der Zone.

Die Power-Lock-Funktion (automatische Leistungsbegrenzung), die in jede adaptive Antenne integriert sein muss, gewährleistet die Einhaltung der Grenzwerte, indem sie die Sendeleistung auf den entsprechenden Mittelwert begrenzt.

Der Bericht  "Testkonzession und Messungen adaptive Antennen" vom 24. September 2021 enthält die Ergebnisse, der im Sommer 2020, an zwei 5G-Basisstationen durchgeführten Messungen sowie Computersimulationen zur Validierung dieser Messungen. Mit zusätzlichen Simulationen konnte ausserdem die Exposition gegenüber nichtionisierender Strahlung (NIR) visualisiert werden, wenn die gleiche Antenne einen oder mehrere Benutzer bedient, wobei den vielen möglichen Konfigurationen Rechnung getragen wurde.

Im Nachtrag vom 8. Februar 2021 werden die Messungen und Simulationen des ersten Berichts bestätigt. Die Zuverlässigkeit der Power-Lock-Funktion, mit der die Sendeleistung von adaptiven Antennen automatisch auf einen Mittelwert beschränkt werden. Die Ergebnisse der vom BAKOM durchgeführten Tests und Messungen haben wesentlich zur Erarbeitung der vom Bundesamt für Umwelt herausgegebenen Vollzugshilfe für adaptive Antennen beigetragen.

5G-Netze

5G-Netze stellen im Bereich der mobilen Kommunikation eine Revolution dar, da sie die Tür zu neuen Anwendungsbereichen öffnen, insbesondere im Bereich des Internets der Dinge (IoT), der Kommunikation zwischen Maschinen (M2M), der Ultra-Breitband-Anwendungen, der selbstfahrenden Autos. Im Vergleich zu den heutigen 3G- und 4G-Mobilfunkstandards bietet 5G vor allem bei der Entwicklung neuer Technologien entscheidende Vorteile.

Fragen und Antworten vom Bakom

Die FAQ geben weitere Informationen zu 5G in den Bereichen Technik, Antennen, Frequenz-zuteilung, Konzessionen und Zuständigkeiten. Bundesamt für Kommunikation

https://www.bakom.admin.ch/bakom/de/home/telekommunikation/technologie/5g/5g-faq.html