5G
Das Echtzeit-Netz für die Zukunft
5G steht für Fünfte Generation und bezeichnet den leistungsfähigsten Mobilfunk-Standard, den es gibt. Das 5G Echtzeit-Netz folgt auf LTE und macht die Mobilfunk-Technologie noch effizienter: 5G unterscheidet sich vor allem in drei Dimensionen von der Vorgänger-Technologie LTE. 5G bringt noch höhere Bandbreiten. Mit 5G verringert sich die Latenzzeit. Und mit 5G wird Network Slicing möglich. Es ermöglicht den Anwendern also höhere Download-Geschwindigkeiten, extrem kurze Verzögerungszeiten und maßgeschneiderte Teil-Netze.
5G ist eine intelligente Lösung für die Anforderungen an den stetig wachsenden weltweiten Datenverkehr, da es die Kommunikation in Echtzeit ermöglicht. Damit ist es das Netz für private Anwendungen, die Industrie und das Internet der Dinge. Innovative digitale Lösungen wie Smart Home, VR-Anwendungen, Machine-to-Machine-Prozesse und ressourcenverbrauchende Entertainment-Anwendungen sind mit 5G über größere, leistungsstärkere und vor allem schnellere Funknetze möglich.
Wie funktioniert 5G?
Ermöglicht wird die steuerbare Anwendbarkeit des 5G-Netzes durch die intelligente Antennen-Technik Beamforming. Denn im Gegensatz zur gleichförmigen Sendeleistung herkömmlicher Antennen, wird die Übertragungsrichtung beim Beamforming gezielt verändert. Durch Bündelung der Funksignale kommen so perfekt auf den Nutzer abgestimmte Signale am gewünschten Ort an.
Die drei Dimensionen von 5G
Bandbreite
Latenz
Network Slicing
Die Echtzeit-Übertragung von 5G funktioniert dank Mobile Edge Computing: Dabei können der Anwendungsserver sowie das Rechenzentrum näher zum Kunden gebracht werden – im Idealfall sogar bis in die Fabrikhalle. Auf diese Weise entsteht ein Echtzeit-Netz mit Latenzzeiten (Antwortzeit des Netzes) von weniger als 10 Millisekunden. In diesem Netz können Maschinen ohne zeitliche Verzögerung miteinander kommunizieren.
Darüber hinaus versorgt das 5G-Netz durch Network Slicing verschiedenste Dienste und Kunden innerhalb nur einer einzigen Netzstruktur gleichzeitig, ohne Einbußen hinsichtlich Netz-Qualität und Verfügbarkeit. Denn dank seines modularen Aufbaus kann das physische 5G-Netz in mehrere virtuelle Schichten unterteilt werden um jeden Service mit den jeweiligen spezifischen Stärken des Netzes zu bedienen. Da die einzelnen Slices außerdem isoliert voneinander arbeiten, werden Störeinflüsse trotz unterschiedlichster Anforderungen verhindert.
5 Gründe für 5G
Wenige Millisekunden – in diesem Bereich wird die Reaktionszeit im 5G-Netz liegen. Das ermöglicht Kommunikation in Echtzeit. Zum Vergleich: Schnelle Festnetz-Anschlüsse erreichen im Bestfall eine Latenz, also Reaktionszeit, von mehr als 10 Millisekunden. Das 5G-Netz wird so reaktionsschnell wie das menschliche Nervensystem.
Mit 5G steigt die Netz-Geschwindigkeit ebenso rasant wie die Kapazität für den Datenfluss. Die mögliche Datenübertragungsrate im 5G-Netz beträgt bis zu 1 Gigabit pro Sekunde – damit steigt die Datenübertragungsrate für die Kunden gegenüber 4G|LTE stark an.
Die Zukunft des Internets bedeutet auch Kommunikation zwischen vernetzten Geräten. Dieses Internet der Dinge erfordert sehr leistungsfähige Netze. Bei 5G lassen sich bis zu 50.000 Geräte vernetzen – Kameras oder Sensoren, die anderen Maschinen wichtige Informationen melden.
5G ist intelligent. Die Kunden buchen bei 5G bedarfsgerechte Netzleistung für die verbundenen Geräte – und das Netz passt die Datenübertragung intelligent an. Mittels Network Slicing schneidet 5G virtuelle Scheiben aus dem Netz – immer passend zu unterschiedlichsten Anwendungen.
5G bedeutet enorme Fortschritte bei effizienter Funktechnik. Jetzt können in derselben Zeit erheblich mehr Informationen per Funk im Netz übertragen werden. Die spektrale Effizienz, also Übertragung von Bit pro Sekunde und Hertz, ist etwa dreimal so hoch wie mit 4G|LTE.
Was ist 5G+?
5G-Standalone ist jetzt 5G+. 5G-Netze, die Deutschlands Netzbetreiber zum Start des neuen Echtzeit-Mobilfunks aktiviert haben, waren im Antennen-Netz (Radio) bereits auf 5G gestellt, wurden aber im Kern-Netz (Core) von 4G|LTE stabilisiert. Mit 5G-Standalone haben wir als erster Betreiber in Deutschland 5G auch im Kern-Netz gestartet. Jetzt bringt 5G+ das 'echte 5G' in den Massenmarkt. Kund:innen können im vollständigen 5G-Netz alle Vorteile der neuesten Mobilfunk-Generation nutzen.
Plug & Surf: Highspeed-Internet mit bis zu 500 Mbit/s auch dort, wo unsere Kunden kein DSL haben. Mit unserem Premium GigaCube 5G-Router. Einfach in die Steckdose stecken und über WLAN sofort loslegen.
Die Anforderungen an ein Netz sind heute vielfältig: steigende Datenmengen vernetzte Maschinen oder ein großes Firmengelände. Deshalb begleiten wir unsere Firmenkunden ins 5G-Zeitalter und hin zur Industrie 4.0. Mit völlig neuen Formen der intelligenten 5G-Vernetzung für Unternehmen.
Wie schnell ist 5G?
Netzkapazität und Internet-Geschwindigkeit sind mit 5G deutlich höher als bei 4G|LTE. So sind im Vodafone-Netz aktuell Datenübertragungsraten von bis zu 1 Gigabit pro Sekunde möglich. Gleichzeitig liegen die Latenzzeiten unter 10 Millisekunden. 5G funkt auf unterschiedlichen Frequenzen und hat so unterschiedliche Vorteile: die Spitzengeschwindigkeiten im Highband haben eine geringere Reichweite als im Midband. Frequenzen im Lowband bringen 5G weit ins Land.
5G Möglichkeiten und Anwendungsbeispiele
5G bedeutet überall neue Möglichkeiten und Anwendungsfelder – und Vodafone ist hier als Unternehmen eine der treibenden Kräfte. Für die Industrie öffnet 5G weit über Produktionsstraßen und Echtzeitaustausch von Daten in Waren-Wirtschaftssystemen riesige Potenziale. So lassen sich etwa Kräne in Echtzeit von einer zentralen Stelle aus fernsteuern – damit entfallen Wartezeiten beim Standortwechsel der qualifizierten Mitarbeiter. Im Straßenverkehr bietet 5G das Fundament dafür, dass vernetzte Fahrzeuge miteinander kommunizieren. Und so Gefahren für Fußgänger und andere Verkehrsteilnehmer blitzschnell entschärfen. Bei großen Sport-Veranstaltungen profitieren die Zuschauer von zusätzlichen Infos und Angeboten, die mit 5G live über ihre mobilen Geräte vor ihren Augen erscheinen. Vodafone, als innovationsstärkster Netzbetreiber Deutschlands ausgezeichnet, erforscht gemeinsam mit renommierten Partnern solche Entwicklungen in der Praxis. Die Fantasie ist unbegrenzt – mit 5G im Netz wird daraus Realität.
Mobilfunk & Gesundheit
Mobilfunk ist eine sichere Sache
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Industrie 4.0
Industrie 4.0
5G ermöglicht den Datenaustausch zwischen Maschinen und Produkten drahtlos und in Echtzeit. Dezentrale, intelligente Steuerungssysteme optimieren den gesamten Warenwirtschaftsprozess, die Produktentwicklung, die Produktion und die Logistik. Dies geschieht auf Basis maßgeschneiderter, qualitätsgesicherter 5G-Netze. Die Industrie entwickelt sich weiter. Aus Massenproduktionen wird die effiziente Fertigung individueller Produkte nach Kundenwunsch. Wir setzen für unsere Kunden bereits zahlreiche Projekte und Campus-Netze um:
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Transport und Logistik
Transport und Logistik
5G ist die Basis des intelligenten Verkehrsmanagements – und damit Grundlage für die Revolution im Transport- und Verkehrssystem. Verkehrsmittel und Infrastruktur mit 5G-Konnektivität bilden durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation ein autonomes, effizientes und sicheres System. Diese vernetzte Verkehrssteuerung hilft beim Kostensparen ebenso wie beim Umweltschutz.
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Teleoperation
Teleoperation
5G bietet mit seiner Echtzeit-Kommunikation die Grundlage für die Teleoperation von Fahrzeugen und Kränen im Güterumschlag. Dank der niedrigen Latenz lassen sich die Maschinen aus der Ferne steuern, als wäre man direkt am Einsatzort. So lenkt das qualifizierte Personal die Geräte von zentraler Stelle. Leerlauf durch Wartezeiten entfällt, da die Nutzer schnell auf Maschinen an einem anderen Einsatzort wechseln.
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Connected Mobility
Connected Mobility
Mit 5G gewinnt der Straßenverkehr noch mehr Sicherheit. Mobilfunk und Autosensoren spielen eng zusammen. Vernetzte Geräte erkennen Gefahren für Fußgänger und Radfahrer blitzschnell und kommunizieren sie untereinander. Daraus entsteht ein Schutzschild in Echtzeit. Auch für autonomes Fahren spielt 5G eine Schlüsselrolle. Denn dafür sind aktuelle, ultragenaue HD-Karten nötig – in 5G lassen sie sich live anpassen und an die verbundenen Fahrzeuge verteilen.Gemeinsam mit Continental arbeiten wir vernetzten Straßenverkehr der Zukunft:
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Bildung und Erziehung
Bildung und Erziehung
Mit 5G wandelt sich das eigene Zuhause in ein Bildungsinstitut. Denn dank der enormen Bandbreite kommen auch umfangreiche und datenintensive Lehrinhalte in Echtzeit an. So finden die Nutzer in ihren Wohnzimmern maßgeschneiderte Bildungsangebote und kommunizieren direkt mit den Lehrenden und anderen Teilnehmern. Virtual Reality, Augmented Reality und Hologramme schaffen neue Lernerlebnisse.
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Gaming & Entertainment
Gaming & Entertainment
5G ermöglicht nicht nur auf Smartphones und Tablets das Immersive Gaming, also ein Spielerlebnis zum Eintauchen. Spieler von Multiplayer Online Games treffen ihre Verabredungen und starten gemeinsame Aktionen in Echtzeit. Gaming wird zunehmend mobil: Rechenleistung im Netz ergänzt die Computing-Power der Game-Anbieter und Endgeräte – und die geringe Latenz verbessert das Spielerlebnis enorm.
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Augmented Reality
Augmented Reality
Mit 5G wächst das Spektrum der wertvollen Augmented-Reality-Anwendungen. Hier gewinnen Nutzer sinnliche und plastische Eindrücke in ihrer realen Umgebung. Die Nutzer stehen im Mittelpunkt und interagieren mit einer digital erweiterten Umwelt – dank 5G ohne bemerkbare Verzögerung. Datenverarbeitung in Echtzeit führt zur Verschmelzung der realen Welt und der Virtual Reality zur Augmented Reality.
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Sport-Events
Sport-Events
Bei Sport-Events mit großer Zuschauerzahl ermöglicht 5G zusätzliche Einblendungen in Echtzeit – und damit ein höchstpersönliches Erlebnis. So richten Besucher ihre Smartphones etwa auf einen Snowbard-Freestyler und erfahren, wer dort anfährt und welchen Sprung er wagt. Jeder kann zudem direkt seine eigene Zeitlupe aufrufen. Und beim Marathon bietet 5G die Chance, das Renngeschehen der eigenen Freunde live zu verfolgen.
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Tourismus
Tourismus
Für Touristen bietet das leistungsstarke 5G-Netz völlig neue Erfahrungen: Der Weg zu den Sehenswürdigkeiten wird nicht nur einfacher, sondern auch unterhaltsamer und lehrreicher. Echtzeit-Informationen sind jederzeit verfügbar. Dank ultraschneller Netze lassen sich Umgebungen erleben wie in der Geschichte: Mit Augmented Reality verwandeln sich moderne Städte – und die Nutzer erleben, wie es früher dort ausgesehen hat.
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Robotik
Robotik
Mit 5G entwickelt sich die Roboter-Steuerung rasant weiter. Über das Netz können ohne Verzögerung Arbeiten mittels Roboter-Armen ausgeführt werden, z.B. in der Telemedizin. Und Roboter lernen aus den Bewegungen – mit der Power von 5G.
5G-Verschwörungstheorien & Mythen
Seit der Einführung des Mobilfunks gibt es Diskussionen über die Sicherheit. Sind Funkwellen schädlich? Die Einführung des neuen Mobilfunk-Standards 5G sorgt wieder für Gerüchte und Mythen bis hin zu Verschwörungstheorien. Was ist dran?
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Mythos 1: Sind elektromagnetische Felder gefährlich?
Sind elektromagnetische Felder gefährlich?
Die Internationale Kommission zum Schutz vor nicht-ionisierender Strahlung (ICNIRP) hat Richtlinien und Grenzwerte für die Exposition durch elektromagnetische Felder entwickelt. Sie basieren auf den Ergebnissen langjähriger Forschung und werden regelmäßig überprüft. Übereinstimmend kommen die ICNIRP, die zuständige Experten-Kommission der EU (SCENIHR) und auf nationaler Ebene die Strahlenschutz-Kommission zu dem Schluss, dass die Grenzwerte allen Menschen Schutz vor sämtlichen gesundheitsschädlichen Wirkungen bieten. Dabei wird auch die Summenwirkung von elektromagnetischen Feldern verschiedener Frequenzen berücksichtigt.
Elektromagnetische Felder sind überall. Aber: Wir haben allen Grund uns sicher zu fühlen
Wer hat je darüber nachgedacht, dass auch die weißen Sicherheitschips an der Kleidung, die am Ausgang des Kaufhauses mitunter ein lautes Signal auslösen, über Funkwellen arbeiten? Im Überwachungsbereich der Warensicherungsanlage werden elektromagnetische Felder erzeugt, um die Chips zu erkennen. Durch die Einhaltung der Grenzwerte können wir aber weiterhin beruhigt einkaufen. Genauso wie wir in der Dachgeschosswohnung unterhalb der Mobilfunk-Antenne auf dem Hausdach beruhigt schlafen können. -
Mythos 2: Ist Mobilfunk krebserregend?
Der definitive Ausschluss einer krebserregenden Wirkung von Mobilfunk-Wellen kann wissenschaftlich genauso wenig nachgewiesen werden wie beim Verzehr von saurem Gemüse, Nickel oder Gingko biloba Extrakt. Diese und fast 300 weitere Substanzen wurden von der Internationalen Krebsforschungsagentur (IARC), einer Fachinstitution der WHO, als "möglicherweise krebserregend" eingestuft, weil es zwar Hinweise, insgesamt aber in den vielen durchgeführten Beobachtungsstudien am Menschen und Laborversuchen mit Tieren zu wenig konkrete Anhaltspunkte gab, um einen gesicherten Zusammenhang herstellen zu können. Und auch das Bundesamt für Strahlenschutz kommt in seinen Bewertungen zu dem Schluss, dass sorgfältig durchgeführte Studien Hinweise auf eine krebserregende Wirkung nicht bestätigen: "Das BfS hat daher festgestellt, dass nach dem derzeitigen wissenschaftlichen Kenntnisstand keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch hochfrequente Felder – etwa aus dem Mobilfunk – zu erwarten sind, wenn die Grenzwerte eingehalten werden."
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Mythos 3: Was ist mit sonstigen schädlichen Wirkungen?
Machen Mobilfunk-Wellen unfruchtbar? Fördern sie das Bienensterben? Irritieren sie Vögel und Fledermäuse? Sind sie für Kinder gefährlich? Das Bundesamt für Strahlenschutz nimmt auf seiner Website ausführlich Stellung zu den einzelnen Mythen. Was von Mobilfunk-Gegnern an Argumenten verbreitet wird, hält meist den Kriterien an einen wissenschaftlichen Nachweis nicht stand. Das übergeordnete Fazit lautet: Nach derzeitigem Kenntnisstand der Wissenschaft gibt es unterhalb der Grenzwerte keine Hinweise auf eine Gefährdung von Mensch, Tier und Natur.
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Mythos 4: Sind die 5G Frequenzen neu?
Die meisten Frequenzen des neuen Mobilfunk-Standards 5G, nämlich die zwischen 700 MHz und 6 GHz, waren auch schon zuvor im Einsatz – bei den vorherigen Mobilfunk-Standards wie auch bei Rundfunk, Fernsehen oder WLAN. Und die neuen Frequenzen über 24GHz? Man bezeichnet sie als Millimeterwellen. Neu sind sie aber nur im Bereich Mobilfunk. Wer in den letzten Jahren mit einem neuen Auto mit Fahrerassistenz-Systemen unterwegs war, den haben Millimeterwellen sicherer fahren lassen. Denn Abstandsregelsysteme (Adaptive Cruise Control) und Spurhalte-Assistenten messen mit Millimeterwellen den Abstand zum vorausfahrenden Auto oder zu seitlichen Begrenzungen.
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Mythos 5: Bedeuten höhere Frequenzen eine höhere Belastung?
Nein. Höhere Frequenzen bedeuten in der Regel kürzere Reichweiten und bei Mobilfunk-Anwendungen höhere Datenraten durch höhere Bandbreiten. Solange die Frequenzen im Bereich der nicht-ionisierenden Strahlung liegen, sind wir auch bei hohen Frequenzen durch die bestehenden Grenzwerte geschützt.
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Mythos 6: Wird es durch 5G einen Antennenwald geben?
Moderne Netze bestehen aus einem Mix aus klassischen Antennen-Standorten sowie so genannten Small Cells. Small Cells sind kleine Funkanlagen mit einer ausgesandten Leistung von unter 10 Watt EIRP. Dies entspricht in der Größenordnung der ausgesandten Leistung von heimischen WLAN-Routern oder öffentlichen Wifi-Hot-Spots. Small Cells haben eine geringe Reichweite von etwa zehn bis zu einigen Hundert Metern, und eignen sich vor allem, um lokal an Orten mit hoher Nutzerdichte die notwendigen Kapazitäten zu schaffen. Bedeutet das mehr Belastung durch elektromagnetische Felder? Nein. Weil die Small Cells näher am Handynutzer sind, arbeiten Sender und Empfänger mit geringerer Leistung als dies bei einer Basisstation nötig wäre.
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Mythos 7: Brüssel hat den 5G-Ausbau gestoppt. Sind manche Städte und Länder umsichtiger als Deutschland?
Wenn Städte wie Brüssel oder Genf den 5G-Ausbau stoppen, weil sie Forschungsbedarf in Bezug auf mögliche gesundheitsschädliche Wirkungen sehen, können sie sich nicht auf den anerkannten Stand der Wissenschaft beziehen. Und sie müssen sich bewusst sein, dass dies negative Auswirkungen auf die 5G-Telekommunikationsinfrastruktur und somit auf den technologischen und wirtschaftlichen Fortschritt hat. Brüssel gilt dabei als Musterfall einer Großstadt, in der der Ausbau eines modernen Mobilfunknetzes nicht oder nur eingeschränkt möglich ist. In Deutschland gab es in der Vergangenheit ebenfalls Kommunen, die sich gegen Mobilfunk-Masten ausgesprochen haben. Sie beklagen sich jetzt, dass die Versorgung deutlich schlechter ist als in vergleichbaren anderen Kommunen.
Fragen und Antworten rund um 5G
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Was ist Mobile Edge Computing?
Was ist Mobile Edge Computing?
5G – das Echtzeit-Netz: So schnell wie das menschliche Nervensystem. Wie ist das eigentlich möglich? Weshalb rauschen die Daten noch viel schneller als bislang von Smartphone zu Smartphone. Oder im Internet der Dinge von Maschine zu Maschine. Ein Hauptgrund hierfür: MEC. Mobile Edge Computing. Oder: die kleinsten Rechenzentren im Netz. Sie sind direkt in der Nähe der Mobilfunk-Stationen und kaum größer als ein handelsübliches Notebook. Daten, die wir mit unseren Smartphones auf die Reise schicken, müssen dann nicht mehr hunderte Kilometer unter der Erde bis zum nächsten Rechenzentrum rauschen, um verarbeitet und weitergeleitet zu werden. Das alles passiert direkt am Ort des Geschehens. Das spart Zeit. Und das erhöht die Sicherheit. Zum Beispiel in der Industrie. Wenn Daten den Unternehmens-Campus gar nicht mehr verlassen.
Mit Mobile Edge Computing (MEC) wird Datenaustausch in Echtzeit möglich: Statt hunderte Kilometer ins nächste Rechenzentrum zurückzulegen, werden Daten dort verarbeitet, wo sie entstehen – direkt am Mobilfunkmasten oder z.B. in der Industriehalle.
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Was ist Beamforming?
Was ist Beamforming?
Eine 5G-Antenne vereint im inneren 64 kleine Antennen. Jede einzelne richtet sich speziell am Kunden aus. Jede Antenne bündelt die verfügbaren Kapazitäten. Jeweils für die Nutzer, die gerade wirklich im Netz unterwegs sind. Jeder einzelne Nutzer surft dann schneller als bislang. Denn eine 5G-Station funkt nicht mehr mit der Gießkanne – so wie bisher LTE. 5G-Antennen funken gezielt. Und bewegen sich mit dem Nutzer. Zum Beispiel wenn dieser mit dem Auto oder Zug unterwegs ist. Kurz gesagt: Beamforming.
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Was ist Latenz?
Was ist Latenz?
Kurz gesagt die Verzögerungszeit. Also die Zeit, die das Netz braucht, um auf eine Anfrage, die Nutzer mit dem Smartphone stellen, zu antworten. Mit 5G wird das in Echtzeit möglich. Das ist ein wichtiger Baustein zum Beispiel für den vernetzten Straßenverkehr.
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Was ist Network Slicing?
Was ist Network Slicing?
Netz nach Maß: Ob besonders hohe Upload- und Downloadgeschwindigkeit, geringe Latenzzeit oder hohe Zuverlässigkeit – das intelligente Netz weiß immer genau, welche Eigenschaft von 5G eine Anwendung gerade benötigt und schneidet die passende Scheibe vom Netz ab.
Nicht jede 5G-Antenne sieht gleich aus. 5G ist flexibel. Es gibt, ähnlich wie bei LTE, die großen Mobilfunk-Stationen: Sie stehen entlang der Autobahnen, am Rande der Großstadt oder auf den Hausdächern. Aber es gibt auch die ganz kleinen 5G-Antennen, oft Small Cells genannt. Nicht größer als ein Smartphone. Sie funken vor allem in der Industrie. Ihre Stärke: Sie bringen eine optimale Netzabdeckung in Gebäude oder Industriehallen hinein. Hinter dicke Beton- und Stahlwände. Dank ,Network Slicing' mit garantierten Bandbreiten. Denn mit 5G schneidern wir für unsere Industriekunden das Netz nach Maß.
