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5G und Regulierung

5G und Wi-Fi 6 im Vergleich

Die neuen WLAN-Technologien Wi-Fi 6 und 5G versprechen schnelle Verbindungen und hohe Bandbreiteneffizienz. Das IRT testet die Leistungsfähigkeit und Tauglichkeit der beiden Systeme für den Einsatz im Rundfunk. Dabei untersucht es Hürden und Beschränkungen des jeweiligen Netzes in Theorie und Praxis.

Swen Petersen

WLAN beziehungsweise Wi-Fi-Technik wird seit Jahren privat wie beruflich eingesetzt. Mit dem Release von IEEE 802.11ax, auch Wi-Fi 6 genannt, hielten mehrere technologische Neuheiten Einzug, wie etwa der Einsatz von Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA), der wohl wichtigsten Funktion. OFDMA unterteilt einen Wi-Fi-Kanal in kleinere Frequenzzuweisungen, sogenannte Resource Units (RUs): Dadurch kann der Access Point (AP) gleichzeitig mehrere Clients bedienen. Parallel dazu wurde im Mobilfunksektor mit dem 3GPP Release 15 eine erste Definition von 5G festgelegt. Diese wird nach Fertigstellung des Release 16 den 5G-Standard fortsetzen.

Tauglichkeitsprüfung in Testnetzen

Die Leistungsfähigkeit der beiden drahtlosen, auf OFDM basierenden Technologien wird am IRT anhand zweier Testnetze untersucht. Dabei geht es um den Einsatz im Rundfunk für Produktions-, Kontributions- und Distributionsnetze. In Deutschland bietet die BNetzA für 5G ein sogenanntes 5G-Campusnetz-Verfahren zur alleinigen Nutzung an – mit begrenzter Frequenzzuteilung von bis zu 100 MHz (3,7–3,8 GHz). Für Wi-Fi eignet sich das offene ISM-Band bei 2,4 GHz und 5 GHz. Das 2,4-GHz-Band ist aufgrund der geringen überlappungsfreien Kanäle und der weiten Verbreitung von Endgeräten nicht mehr vernünftig nutzbar. Das 5-GHz-Band wird hingegen derzeit noch wenig verwendet, sodass sich Netze mit bis zu 160 MHz Bandbreite realisieren lassen.

Hürden und Beschränkungen des jeweiligen Netzes werden theoretisch und praktisch untersucht. Das ermöglicht es, die Leistungsfähigkeit und Tauglichkeit der beiden Netze im Rundfunk zu bewerten.

Technischer Vergleich von Wi-Fi 6 und 5G

 

 IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6)3GPP 5G (NR)
Released2019 (Draft 4.0)/
2020
2019 (Release 15)/
2020 (Release 16)
Frequenzband2,4 GHz und 5 GHz
(in EU geplant 6-GHz-Band für
Indoor–Outdoor wie 5 GHz)
700 MHz
3,6 GHz (3,4–3,8 GHz)
26 GHz (24,25–27,5 GHz)
Kanalbandbreiten

20 MHz/40MHz @ 2,4 GHz

80 MHz, 80 + 80 MHz & 160 MHz @ 5 GHz

up to 100 MHz @FR1

up to 400 MHz @FR2
max. aggregated 800 MHz
Maximales MCS1.024-QAM256-QAM
Theoretische maximale DatenrateBis zu 10 Gbit/sBis zu 20 Gbit/s
Antennensystem8 x 8 MU-MIMO + Beamforming8 x 8 MU-MIMO + Beamforming