5G

5G bedeutet die fünfte Generation des Mobilfunks. New Radio ist der offizielle Begriff für die neuste Generation Mobilfunk. Die Übertragung der Informationen über die Luftstrecke ist identisch wie die der älteren Generationen. Was aber markant ändert sind neuartige Antennenmodule, sowie die stetige Erhöhung der Frequenz.

Um die Daten zielgerichtet zu versenden, kommen in der neusten Generation Mobilfunk Adaptive Antennen zum Einsatz. Die 8x8 Matrix kann gezielt zusammen geschaltet werden, so dass die Strahlungskeule auf das Ziel gerichtet wird. Mit diesem Verfahren können viel mehr Daten übertragen werden. Sind in unmittelbarer Nähe vom Datenempfänger Personen, so bekommen diese auch nahezu die volle Dosis ab, da die Sendekeule eben eine Keule ist und nicht einen gezielten Strahl.

Durch die Erhöhung der Frequenzen sowie die komplexe Modulationsart können nahezu ohne Zeitverzögerung massiv mehr Daten übertragen werden. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass ein grösserer Datenaustausch mehr Energie benötigt. Paradoxerweise laufen Bestrebungen, die Energie zukünftig massiv zu reduzieren. Dies steht komplett im Widerspruch mit New Radio. Ein weiterer Punkt ist, dass bei steigender Frequenz die Reichweite der Trägerwelle abnimmt. Hier gibt es zwei Möglichkeiten, das Problem zu lösen. Ein Lösungsansatz ist, die Sendeleistung mit den jetzigen Antennen massiv zu erhöhen. Bei dieser Lösung müsste allerdings der Emissionsgrenzwert um Faktor 3 erhöht werden. Der zweite Lösungsansatz ist, die Anzahl Antennen massiv zu erhöhen, damit der aktuell gültige Emissionsgrenzwert nicht überschritten wird. Letzter Lösungsansatz kostet einerseits viel Geld und auf der anderen Seite ist es nicht abschätzbar, wie engmaschig das Antennennetz aussehen wird. Hier liegt seitens Mobilfunkbetreiber kein Konzept vor. Es kann daher ausgegangen werden, dass diese Firmen mit der "Salami"-Taktik ein engmaschig komplexes Netzwerk aus Antennen beabsichtigen. 

 Die zukünftigen Auswirkungen auf das Orts- und Landschaftsbild sind weder abschätz- noch beurteilbar. Viele Bauten werden zudem eine Wertverminderung erfahren und viele Leute, Pflanzen und Tiere werden dem massiv steigenden Elektrosmog ausgesetzt.


Netzwerk Basisstation

Das Bild zeigt, wie die Antennen in einem Netzwerk (Zellen) zusammengeschaltet sind. Ein Smartphone ist immer mit mindestens drei Antennen im Kontakt. Die Basisstation prüft ständig die Verbindung mit dem Ziel, beste Verbindung zu bieten.
In extrem kurzen Zeitabständen prüft die Basisstation rund um die Uhr, ob sich Smartphones in der Zelle befinden. Hierzu wird in Milisekunden eine elektromagentische Welle in drei Richtungen gesendet. Durch diese Verfahren kann das Smartphone metergenau lokalisiert werden. Dies kann Vor- wie auch Nachteile haben.

Datenübertragung über die Luft

Damit eine Nachricht von A nach B kommt benötigt es Sender und Empfänger. Damit der Sender und der Empfänger miteinander kommunizieren, benötigt es vorgängig einen gegenseitigen Austausch. Erst wenn die Kommunikation freigegeben ist, kann der Empfänger beim Sender die gewünschten Daten abholen. Die Basisstation trägt die Daten aus dem Internet zusammen und moduliert die Datenpakete auf die Trägerwelle. Die Welle wird ausgesendet und das Smartphone empfängt die Datenpakete aus der elektromagnetischen Welle. Ein Demodulator wandelt die Datenpakete in sichtbare oder akustische Signale um.
Die Kommunikation erfolgt in beide Richtungen. Der Unterschied liegt darin, dass das Smartphone mit einer deutlich reduzierter Sendeleistung und Frequenzen arbeitet.

Frequenzbänder

Die Frequenzbänder werden unter den Mobilfunkanbieter aufgeteilt. Ein Frequenzband pro Anbieter wird für uplink benötigt. Uplink bedeutet, die Datenübertragung vom Smartphone zur Basisstation. Downlink ist die entgegengesetzte Datenflussrichtung.Je höher die Frequenzbänder sind, desto mehr Daten können im gleichen Zeitintervall übertragen werden.

Bandbreite

Innerhalb von einem Frequenzband gibt es die Bandbreite. Die Bandbreite gibt die Anzahl Kanäle vor. Jeder Kanal wird mit einer eigenen Trägerwelle und mit Informationen bestückt. Mit bisherigen Modulationsverfahren wurden die Kanäle zeitlich versetzt gespiesen. Mit der Technologie NR werden komplexe Modulationsverfahren eingesetzt, so dass mehrere Kanäle gleichzeitig mit Informationen bestückt werden können. Dadurch verringert sich die Latenzzeit. Durch diese Verfahren kann in viel kürzerer Zeit mehr Daten übermittelt werden.

Elektromagnetische Welle

Das Bild stellt grafisch die unsichtbare elektromagnetische Welle mit den aufmodulierten Informationen dar. Über eine Signalleitung werden die Informationen von der Basisstation zum Antennenmodul gesendet. Die Basisstation und derer Mikrokontroller übertragen die Infomrationen auf die produzierte Trägerwelle. Mit nahezu Lichtgeschwindigkeit werden die Informationen durch die Luft transportiert.
Beanspruchen viele Smartphone-Benutzer gleichzeitig die Basisstation (Bsp. Live-Skirennen), so muss die Sendeleistung erhöht werden, damit alle gute Signale kriegen. Alternativ kann die Frequenz erhöht werden. Durch das erhöhen der Frequenz ergeben sich im gleichen Zeitintervall mehr Berge und Täler. Die Oberfläche der elektromagnetischen Welle nimmt dadurch zu. Mehr Oberfläche bietet mehr Platz für Informationen. Nachteilig ist, das bei erhöhter Frequenz die Reichweite der Welle abnimmt. Um dies zu kompensieren muss die Basisstation die Sendeleistung erhöhen.