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Das neue Mobilfunknetz 5G wird eher eine Erweiterung und Ergänzung als eine Ablösung der 4G-Technologien sein. (Foto: iStock/jamesteohart)
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5G im Einzelhandel: Möglichkeiten und Chancen

Die bisher vorliegende, aber noch nicht endgültige Spezifikation für 5G sieht die Nutzung von drei Frequenzbereichen vor: den Bereich um 700 MHz, den Bereich zwischen 3,4 und 3,8 GHz und Frequenzbänder im Bereich bis Millimeter-Wave. Diese zusätzlichen Frequenzbereiche sind ein Add-on zu den bereits genutzten Bändern. 5G meint somit nicht die Abschaltung von Bändern oder Technologien, sondern gilt vor allem als eine Erweiterung und Ergänzung der 4G-Technologien. Der Begriff „5G“ steht vielmehr für die Gesamtheit neuer Technologien, die die bisherige Technik beschleunigen.

Verlässliches Signal

Der vergleichsweise langwellige 700 MHz-Bereich ermöglicht eine größere Reichweite des Signals, ist Funkwellen-fähig, kann besonders tief in Gebäude eindringen damit eine höhere Verlässlichkeit des Signals bewirken. Zudem weisen Geräte, die auf diesem Frequenzband senden und empfangen, einen geringeren Energieverbrauch auf. Sendeanlagen können mehrere Kilometer auseinander stehen, aber dennoch eine vergleichsweise große Fläche ausfallsicher bedienen. Eine Technologie namens „LTE-Narrowband-IoT“ (kurz: NB-IoT), die Frequenzbänder dynamisch in viele winzige Sende- und Empfangsschlitze zerlegt, erlaubt es bereits heute, mit langwelligen Frequenzbändern 20.000 oder mehr Endpunkte pro Zelle zu bedienen. Experten gehen davon aus, dass langfristig bis zu einer Million „Connected Things“ pro Quadratkilometer miteinander kommunizieren werden.

5G-Technologie im 700-MHz-Bereich kann relativ schnell und ortsunabhängig ausgerollt werden, da bestehende Sendeanlagen lediglich aufgerüstet werden müssen. Aufgrund seiner Ausbreitungseigenschaften ist dieser Frequenzbereich vor allem für IoT-Anwendungen interessant, unabhängig davon, ob dies so genannte „Massive IoT“-Anwendungen sind, bei denen üblicherweise viele kleine Datenpakete gesendet werden; oder ob es so genannte „Critical IoT“-Anwendungen sind, bei denen eine hohe Verfügbarkeit und geringste Latenzen im Fokus stehen. 5G-Technologie im langwelligen Frequenzbereich würde es dem Handel ermöglichen, Sensorik und „plug and play“ einzusetzen. Im Bereich „Critical IoT“ ist der Bereich der Verkehrsplanung und „Industrial IoT“ zu nennen.

Hürden in der Umsetzung

Den mittleren Frequenzbereich zwischen 3,4 und 3,8 GHz mit seinen großen Bandbreiten sehen Experten vor allem als Erweiterung zum bestehenden LTE-Mobilfunk in puncto Datendurchsatz, also um die rapide steigenden Datenmengen im Internet in Zukunft durchleiten zu können. Für die Umsetzung von 5G in diesem Frequenzbereich genügt es jedoch nicht, bestehende Sendeanlagen aufzurüsten. Es müssen zusätzlich neue Sendestationen gebaut werden, eine Mammutaufgabe angesichts umfangreicher gesetzlicher Auflagen. Weiteres Hemmnis, das es bereits im LTE-Ausbau gibt: Sendemasten müssen mit hohen Bandbreiten, z. B. per Glasfaser, angebunden sein, um hohe Geschwindigkeiten leisten zu können.

Eine zeitnahe, flächendeckende Versorgung mit 5G in diesem Frequenzbereich ist kaum zu erwarten, da dies für die Carrier finanziell aufwendig ist. Greifbar nah könnte 5G im mittleren Frequenzsegment in urbanen Räumen sein, da 5G hier mit Tarifangeboten aufwarten wird. Die Konnektivität – die Daten – kommen „frei Haus“, der Nutzer zahlt für den Service, z. B. hohe garantierte Bandbreiten, wie es für so genannte Fixed-Mobile-Anwendungen im Handel (etwa Failover-Lösungen) oder bei der Internetversorgung von Pop-up-Stores notwendig ist. Mit LTE ist das bisher nur bedingt möglich.

Der Frequenzbereich jenseits der 6 GHz-Marke, das Milimeter-Wave, erlaubt sehr hohe Übertragungsgeschwindigkeiten im Gbit-Bereich und sehr hohe Bandbreiten bei sehr geringen Latenzen – Eigenschaften, die für das taktile Internet, Virtual-Reality (VR)-Anwendungen und Streaming unabdingbar sind. Dies verfügen jedoch über eine sehr kurze Wellenlänge und damit schlechte Ausbreitungseigenschaften. Bereits Blätter oder Regen können diese Funkwellen abschirmen.

Schnelle Internetverbindung

Für eine lückenlose Netzabdeckung braucht es eine engmaschige Verteilung von Sendestationen. Experten gehen davon aus, dass diese nicht mehr als 100 Meter voneinander entfernt sein dürfen. Damit ist die Ultra-Highspeed-Komponente von 5G in der Fläche kaum umsetzbar, wohl aber punktuell, etwa an Hotspots wie Veranstaltungsgebäuden, Bahnhöfen oder eben Einkaufszentren. Denkbar ist auch eine Unterstützung durch kabelgebundene Infrastrukturen, um die Fähigkeiten von 5G über größere Distanzen nutzen zu können. Hohe Datendurchsätze und Bandbreiten, wie es 5G im Millimeter-Wave bietet, sind die Voraussetzung für das so genannte taktile Internet, das Internet in Echtzeit. Im Handel werden Roboter in Zukunftsszenarien als elektronische Verkaufsassistenten gedacht. Aber auch AR- und VR-Anwendungen, etwa virtuelle Anproben direkt am Kunden oder Hologramme als Verkaufsberater, benötigen zügige Internetverbindungen.

Moderne Technologien stellen Anforderungen in puncto Bandbreite, Verfügbarkeit, Stabilität und Datendurchsatz, den bisherige Mobilfunknetze auf Basis der 4G-Technik kaum stemmen können. Überdies werden enorme Datenmengen produziert. Experten erwarten, dass ab 2020 ein Datenvolumen im Zettabyte-Bereich durch die Datenleitungen dieser Welt kreist. Hinzu kommt eine große Menge an Orten, Menschen und Dingen, die an das Internet angebunden werden müssen und die miteinander und untereinander kommunizieren. Gartner prognostiziert, dass bereits im Jahr 2020 mehr als 20 Milliarden „connected things“ im Einsatz sein werden.

Vor allem und zuerst im Bereich IoT wird 5G den Handel beeinflussen. Neue technologische Möglichkeiten machen die Anbindung von Filialen nur noch per Breitband-Mobilfunk zu einer echten Alternative im Vergleich zu Glasfaser. Die Umsetzung bleibt spannend.

Foto: iStock/jamesteohart

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