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5G Frequenzen

Welche Frequenzen und Bänder nutzt 5G?


Das weltweit generierte Datenaufkommen in den mobilen Funknetzen wächst seit Jahren stetig, teils um 50 Prozent per annum. Maßgeblich befeuert durch die Nutzung mobiler Videostreaming-Dienste. Bereits 2023 erwarten Experten 4 Milliarden vernetzte Endgeräte [1] – Stichwort Internet of Things (IoT). Um dieser anschwellenden Traffic-Flut Herr zu werden, setzten die Mobilfunkprovider weltweit enorme Hoffnung auf den LTE-Nachfolger „5G“. Doch wie schon bei 4G/LTE, benötigt man für den Betrieb von Funknetzen in erster Linie freie Nutzbänder. Jene sind jedoch global immer Mangelware. Wir zeigen, welche Frequenzbereiche für 5G bereits genutzt werden und welche nach aktuellen Planungen zur Disposition stehen.

1. Was deutsche Verbraucher wissen müssen

Bevor wir uns im Detail allen Fragen zu den einzelnen Frequenzbereichen und deren Vor- und Nachteilen, der Reichweitenfrage, sowie den einzelnen Aufteilungen der Bänder für alle Mobilfunkprovider widmen, wollen wir zunächst kurz die wichtigsten Informationen für deutsche 5G-Kunden in einer Grafik vorstellen. Was muss man beim Kauf eines neuen 5G-Smartphones oder Routers beachten bzw. welche Bänder müssen jetzt und für die Zukunft unterstützt werden?

Welche 5G-Frequenzen werden in Deutschland für 5G aktuell genutzt?

Das aktuell wichtigste Band ist "n78" (bei 3,6 GHz). Hier funken langfristig alle vier deutschen 5G-Provider. Vorrangig wird n78 für die Versorgung der Städte genutzt. N1 (2,1 GHz) wird hingegen vor allem seitens der Deutschen Telekom für den Ausbau in der Fläche vorangetrieben. Vodafone setzt für den ländlichen Ausbau dagegen auf n28 (700 MHz) und n3 (1,8 GHz). Allerdings werden n1/n3 und n28 nur mittels Dynamic Spectrum Sharing in Kombination mit LTE als Ankerfrequenz eingesetzt. Was das alles konkret bedeutet, erfahren Sie später in diesem Ratgeber. O2 hatte 5G zunächst nur auf 3,6 GHz betrieben, baut aber seit Mitte 2021 auch auf 700 MHz und 1800 MHz aus.

2. Alle 5G-Bänder und die zugehörigen Frequenzen in der Übersicht

Wer sich ein neues 5G-Smartphone oder einen entsprechenden Router kaufen möchte, wird als Verbraucher leider mit etwas kryptisch anmutenden Angaben konfrontiert. Denn die vom Gerät unterstützten 5G-Frequenzen werden meist mit der verkürzten Bandbezeichnung, wie z.B. "n78" angegeben.


Ähnlich wie schon bei LTE, sind auch die 5G-Bänder namentlich definiert. Band 20 steht exemplarisch dort für den Betrieb von 4G bei 800 MHz. Seit 5G Release 15 (per RAN4) sieht die Branche eine etwas andere Nomenklatur vor. Statt „Band XY“, erfolgt die Bezeichnung mit „nxxx“. Für den Frequenzbereich unter 6 GHz (FR1) sind prinzipiell Werte von 1-255 Werte möglich. Im Segment der Millimeterwellen (FR2), starten die Werte zur besseren Unterscheidung erst ab 256. Das schon genannte n78 5G-Band, repräsentiert den in Deutschland wichtigen Nutzungsbereich um 3,6 GHz.

In der folgenden Tabelle sind die weltweit wichtigsten Bänder nach FR1 aufgelistet. Verzeichnet sind jeweils der Frequenzbereich für Down- und Uploadrate sowie dem vorgesehen Duplexmodus. Experten finden zudem noch Informationen zur maximalen Kanalbandbreite und dem Duplexabstand.

Tipp: Die für deutsche Verbraucher wichtigen Bänder haben wir grün markiert!

5G-Frequenzen FR1 (grün = wichtig für deutsche Nutzer):
Band
#
Bereich | Name Download
in MHz
Upload
in MHz
Duplex
Modus
Breite
in MHz
Duplex
Abstand
n1 2100 | IMT 2210 - 2710 1920 - 1980 FDD 5 - 20 190 MHz
n2 1900 | PCS 1930 - 1990 1850 - 1910 FDD 5 - 20 80 MHz
n3 1800 | DCS 1805 - 1880 1710 - 1785 FDD 5 - 30 95 MHz
n5 850 | CLR 869 - 894 824 - 849 FDD 5 - 20 45 MHz
n7 2600 | IMT-Ext. 2620 - 2690 2500-2570 FDD 5 - 20 120 MHz
n8 900 | Ext. GSM 925 - 960 880 - 915 FDD 5 - 20 45 MHz
n12 US 700 Lower 729 - 746 699 - 716 FDD 5 - 15 30 MHz
n14 US 700 Upper 758 - 768 788 - 798 FDD 5 - 10 - 30 MHz
n18 850 Japan 860 - 875 815 - 830 FDD 5 - 15 45 MHz
n20 800 | Dig. Divid. EU 791 - 821 832 - 862 FDD 5 - 20 - 41 MHz
n25 1900 | ext. PCS 1930 - 1995 1850 - 1915 FDD 5 - 20 80 MHz
n28 700 | APT 758 - 803 703 - 748 FDD 5 - 20 55 MHz
n29 700 | Lower SMH 717 - 728 n.v. SDL 5 - 10 n.v.
n30 2300 | WCS 2350 - 2360 2305 - 2315 FDD 5 - 10 45 MHz
n34 2000 Upper 2010 - 2025 TDD 5 - 15 n.v.
n38 IMT ext. gap 2570 - 2620 TDD 5 - 20 n.v.
n39 1900 | China 1880 - 1920 TDD 5 - 40 n.v.
n40 2300 2300 - 2400 TDD 5 - 80 n.v.
n41 2600 | BRS 2496 - 2690 TDD 10 - 100 n.v.
n48 3500 | US CBRS 3550 - 3700 TDD 5 - 100 n.v.
n50 1500 | L-Band 1432 - 1517 TDD 5 - 80 n.v.
n51 1500 | L-Band (EU) 1427 - 1432 TDD 5 n.v.
n65 2100 | ext. IMT 2110 - 2200 1920 - 2010 FDD 5 - 20 190 MHz
n66 1700 | ext. AWS 2210 - 2200 1710 - 1780 FDD 5 - 40 400 MHz
n70 2000 | AWS 4 1695 - 1710 1995 - 2020 FDD 5 - 25 300 MHz
n71 600 | US Divid. 617 - 652 663 - 698 FDD 5 - 20 - 46 MHz
n74 1500 | L-Band (US) 1475 - 1518 1427 - 1470 FDD 5 - 20 48 MHz
n75 1500 | L-Band (EU) 1432 - 1517 n.v. SDL 5 - 20 n.v.
n76 1500 | L-Band (EU) 1427 - 1432 n.v. SDL 5 n.v.
n77 3700 | C-Band 3300 - 4200 TDD 10 - 100 n.v.
n78 3500 | C-Band 3300 - 3800 TDD 10 - 100 n.v.
n79 4700 | C-Band 4400 - 5000 TDD 10 - 100 n.v.
n80 1800 | DCS n.v. 1710 - 1785 SUL 5 - 30 n.v.
n81 900 | ext. GSM n.v. 880 - 915 SUL 5 - 20 n.v.
n82 800 | digit. Div. (EU) n.v. 832 - 862 SUL 5 - 20 n.v.
n83 700 | APT n.v. 703 - 748 SUL 5 - 20 n.v.
n84 2100 | IMT n.v. 1920 - 1980 SUL 5 - 20 n.v.
n86 1700 | ext. AWS n.v. 1710 - 1780 SUL 5 - 40 n.v.
n89 850 | CLR n.v. 824 - 849 SUL 5 - 20 n.v.
n90 2500 | BRS 2496 - 2690 TDD 10 - 100 n.v.
n91 800-1500 | L-Band (EU) 1427 - 1432 832 - 862 FDD 5 - 10 570 - 595
n92 800-1500 | L-Band (EU) 1432 - 1517 832- -862 FDD 5 - 20 600 - 660
n93 900-1500 | L-Band (EU) 1427 - 1432 880 - 915 FDD 5 - 10 527 - 547
n94 900-1500 | L-Band (EU) 1432 - 1517 880 - 915 FDD 5 - 20 532 - 632
n95 2100 | IMT n.v. 2010 - 2025 SUL 5 - 15 n.v.

5G-Frequenzen im FR2 Bereich:

Band # Bezeichnung Download & Uplink Breite Duplex Modus
n257 28 GHz | LMDS 26.5 - 29.5 GHz 3000 MHz TDD
n258 26 GHz | K-Band 24.25 - 27.5 GHz 3250 MHz TDD
n259 40 GHz | K-Band 39.5 - 43.5 GHz 4000 MHz TDD
n260 39 GHz | Ka-Band 37 - 40 GHz 3000 MHz TDD
n261 28 GHz US | Ka-Band 27.5 - 28.35 GHz 850 MHz TDD

Legende: SUL = Supplementary Uplink | SDL = Supplementary Downlink
TDD = Time Divided Duplex | FDD = Frequency Divided Duplex
n.v. nicht verfügbar / vorgesehen
Quelle: 3GPP[2]

3. Mangelware Funkspektrum

Hierzulande werden für die 4G-Mobilfunktechnik zurzeit vor allem Bereiche bei 800, 1800 und 2600 MHz genutzt. Jeder Mobilfunkprovider, also Deutsche Telekom, O2 und Vodafone, hat bei zwei Auktionen in den letzten Jahren mehrere Spektralbereiche zum Betrieb von LTE ersteigert. Im Segment von 800 MHz kann die Telekom zum Beispiel den Bereich 811-821 MHz für den Downstream und 852-862 MHz für den Upstream nutzen. Dabei steht demnach ein Band mit einer Breite von je 10 MHz zur Verfügung. Diese Bandbreite kann man sich vereinfacht als Datenautobahn vorstellen. Je breiter, desto mehr Informationen können je Zeiteinheit übermittelt werden.

Da sich der Mobilfunk aber das begrenzte elektromagnetische Spektrum mit anderen Techniken teilen muss, sind freie Frequenzen knappe Güter. Beispielhaft sei hier das terrestrische Fernsehen DVBT-2 (u.a. 470 MHz bis 690 MHz) und der Polizeifunk (u.a. 406,1 bis 410 MHz) genannt. Insgesamt haben alleine die Deutschen Mobilfunker 2010 (4,4 Mrd.) und 2015 (5 Mrd.) fast 10 Mrd. Euro an Lizenzgebühren gezahlt. Für 5G brauchte es aber neue "Datenautobahnen", insbesondere für anvisierte Spitzengeschwindigkeiten von 10-20 GBit. 2019 wurden daher von der Bundesnetzagentur im Zuge einer Auktion die ersten Betriebslizenzen für 5G versteigert.

4. Ergebnisse der ersten 5G-Auktion

Die Versteigerung der ersten 5G-Ressourcen spülte im Juni 2019 abermals 6,6 Mrd. Euro in die Staatskasse. Doch wie wir gleich noch sehen werden, reicht dies noch längst nicht aus...

LTE und 5G-Auktion im Vergleich | 5G-Anbieter.info

Vodafone (1,88 Mrd.) und die Dt. Telekom (2,175 Mrd.) investierten je den Löwenanteil. Newcomer 1und1 Drillisch stieg immerhin mit gut 1,07 Mrd. ganz neu ins Providergeschäft ein. O2 legte 1,425 Mrd. auf den Tisch, um sich seinen Anteil an der Mobilfunkzukunft zu sichern.

5. Aufteilung der versteigerten 5G Frequenzen

Momentan und in naher Zukunft, werden hierzulande maßgeblich drei Frequenzbereiche für den 5G-Betrieb verwendet. Einmal die dafür originär versteigerten Bänder bei 2,1 und 3,6 GHz, sowie im Segment bei 700 MHz. Dort aber maßgeblich in Form einer Art "coop Modus" namens "Dynamic Spectrum Sharing". Doch dazu später unter Punkt 8 mehr! Folgend haben wir für Sie die Verteilung der Frequenzen, je nach Anbieter, ganz genau grafisch abgebildet.

5.1 Zuteilung bei 3,6 GHz je 5G-Provider

Die 3,6 GHz Segmente (auch bekannt als Band n78) gehörten zu den gefragtesten bei der ersten 5G-Auktion in Deutschland. Primär sind diese für den 5G-Ausbau in den Städten vorgesehen, da die Reichweite relativ gering ausfällt (unter 500 Meter). Die Deutsche Telekom und Vodafone sicherten sich den größten Teil vom Kuchen mit je 90 MHz Bandbreite. O2 kann über 70 MHz verfügen und Neuling 1&1 ersteigerte 50 MHz. Und so sind die 3,6 GHz Nutzfrequenzen im Spektrum genau verteilt:

Aufteilung der 5G-Frequenzen bei 3.6 GHz je nach Anbieter

5.2 Zuteilung bei 2,1 GHz

Bei der Auktion wurden zudem noch Ressourcen im Bereich von 2 GHz versteigert. Besonders die Deutsche Telekom liebäugelt mit dem 5G-Band n1. Allerdings stehen diese aktuell noch nicht zur Verfügung, da hier zurzeit noch 3G (UMTS) funkt. Stück für Stück werden diese aber die nächsten Monate geräumt. Ab 2021 können Vodafone, O2 und die Telekom hier die ersten Bereiche für den 5G-Ausbau verwenden. 3G wird indes zurückgebaut und sukzessive bis spätestens 2022 ganz abgeschaltet.


Verteilung der 5G-Frequenzen bei 2100 MHz (Vergabezeitraum 2021-2025)

Die folgenden Bereiche sind sogar erst ab 2026 freigegeben - dafür erlischt die Betriebslizenz der oben aufgeführten Segmente, welche nur bis 31.12.2025 genehmigt wurden...

Verteilung der 5G-Frequenzen bei 2100 MHz (Vergabezeitraum 2026-2040)

5.3 Nutzung bei 700 MHz

In ländlichen Einzugsgebieten wurde 4G vor allem auf den reichweitenstarken 800 MHz Frequenzen ausgebaut. Aus der 2. Digitalen Dividende stehen noch Ressourcen bei 700 MHz frei zur Disposition. Auf diesen Bändern wurde einst terrestrisches Fernsehen (DVB-T) ausgestrahlt. Der Nachfolger DVB-T2 ist dafür in niedrigere Bereiche umgezogen, so dass diese nun für Mobilfunk zur Verfügung stehen. Die folgende Grafik zeigt die Aufteilung nach Provider.

Nutzung von 4G und 5G auf 700 MHZ - Aufteilung der Bänder nach Anbieter

Vodafone, Dt. Telekom und O2 verfügen also je über 2 x 10 MHz. Ursprünglich sollte damit der LTE-Ausbau auf dem Land noch weiter optimiert und die Datenraten beschleunigt werden. Vodafone kündigte aber im Mai 2020 an, mithilfe dieser Frequenzen auch 5G in die Fläche zu bringen. Möglich macht dies eine Technik namens Dynamic Spectrum Sharing (DSS), bei der sich 5G und 4G die gleichen Bänder zusammen teilen. Voraussetzung ist aber eine "Ankerfrequenz" über LTE, welche als Verbindungsglied zum Kernnetz fungiert. Beim alleinigen Betrieb von 5G bei 700 MHz, müssten auf jeden Mast erst aufwendig passende 5G-Antennenmodule installiert werden. Dank DSS klappt dies relativ einfach über ein Softwareupdate der Mobilfunkstation.

Durch diesen Trick konnte die Dt. Telekom ihre 5G-Verfügbarkeit in nur einem 1,5 Jahren von 0 auf 80 Prozent ausdehnen. Auch Vodafone will derart weite Teile Deutschlands mit der neusten Mobilfunktechnik erschließen und so hohe Übertragungsraten über spezielle Funk-Heimtarife in jeden Winkel bringen.


5G-Antennen von Vodafone auf einem Mobilfunkmast5G-Antenne von Vodafone | Bild: 5G-Anbieter.info


5.4 Was sind Ankerfrequenzen?

Leider wird es noch etwas verwirrdender. Denn es gibt gewissermaßen "echtes" 5G und eine Art Pseudo 5G. Letzteres dominiert aktuell eindeutig noch. Dabei wird immer noch eine LTE-Frequenz als Anker benötigt. Fachleute sprechen auch von 5G Non Standalone Netzen. Erst 5G Standalone kommt komplett ohne den Vorgänger 4G aus. Die Dt. Telekom setzt z.B. LTE bei 1800 und 2600 MHz als Anker für den Betrieb von 5G NSA bei 3,6 GHz ein. 5G SA wird aber seit Mitte 2021 sukzessive ausgerollt. Bis alle Infrastrukturen darauf basieren, könnte es aber noch gut und gerne bis 2030 dauern.

6. Fläche vs. Performance

Nicht jeder Frequenzabschnitt ist für jedwedes Ausbau-Szenario gleich geeignet. Für eine Versorgung in der Fläche eignen sich, physikalisch bedingt, nur langwellige Bereiche. Also Bänder auf niedrigeren Frequenzen. Für den 5G-Ausbau im ländlichen Raum kommen beispielsweise die bisher kaum genutzten 700 MHz in Frage. Im Zuge des LTE-Ausbaus wurde vornehmlich auf 800 MHz aus der Digitalen Dividende gesetzt. Zwar stehen hier keine sehr breiten Bereiche zur Verfügung, so dass die erzielbaren Datenraten eher gering ausfallen. Doch außerhalb der Städte spielt weniger die Performance eine entscheidende Rolle, sondern der Aspekt Abdeckung.

Mit steigender Frequenz, sinkt allerdings die Reichweite. Dafür bieten diese Funkbereiche mehr freie Bandbreite und damit steigt auch die erzielbare Datenübertragungsrate. Hochperformante 5G-Netz mit 10 oder 20 GBit wären ohnehin nur mit Kanalbandbreiten ab 100 MHz oder höher zu bewältigen. Die einzig dafür geeigneten Bänder liegen allerdings im Bereich von über 24 GHz - den sogenannten Millimeterwellen, kurz mmWave. Derartigen Frequenzbereiche würden aber auch extrem engmaschige Netze von Funkzellen bedingen, welche sich nur im städtischen Raum realisieren lassen. Hier sprechen wir von wenigen hundert Metern, so dass Mini-Funkmasten, z.B. an Straßenlaternen nötig wären. Entsprechende Pläne existieren aber bereits. Es besteht daher stets eine Tradeoff-Situation zwischen Reichweite (Abdeckung) und Geschwindigkeit.

Daher differenzieren Experten zunächst grob in drei sogenannte "Layer". Der Multi-Layer Ansatz gliedert dabei alle Nutzungsszenarien und Bedürfnisse nach den Parametern Abdeckung und Performance. Dem Multi-Layer Ansatz für 5G-Netze, haben wir der Übersichtlichkeit halber ein extra Spezial gewidmet...

5G-Frequenzen in Deutschland | Datenrate vs. Reichweite

7. Nutzfrequenzen für 5G gesucht: „Niedrige“ und „Hohe“ 5G-Bänder

Wie bereits in der Einleitung gezeigt, mangelt es tendenziell an möglichen Betriebsressourcen für einen neuen Mobilfunkstandard. Da im „unteren“ Frequenzbereich die meisten in Frage kommenden Bänder schon belegt sind (z.B. für LTE), gibt es drei Möglichkeiten. (1) Einerseits können nicht mehr benötigte Bereiche für den 5G-Betrieb freigegeben bzw. umdisponiert werden. Zu nennen ist hier in erster Linie das veraltete 2G (EDGE, GSM) oder aber 3G (UMTS).

Im Mai 2020 haben die Deutsche Telekom, Vodafone und O2 jeweils ihre Termine für die Einstellung von 3G bekanntgegeben. Vodafone begann als erstes und wird mit der Dt. Telekom im Juli 2021 3G hinter sich lassen. O2 plant den Ausstieg bis Ende 2021. Alle freigesetzten Bereiche sollen dann bald für 5G genutzt werden.

(2) Bei der zweiten Möglichkeit teilen sich einfach der ältere LTE-Standard und 5G bestehende Frequenzbereiche und funkten dort vereinfacht ausgedrückt "abwechselnd". Experten sprechen hier von schon mehrfach erwähnten Dynamic Spectrum Sharing.

(3) Die letzte Möglichkeit neue Ressourcen für den 5G-Mobilfunk zu finden liegt darin, höhere Frequenzen zu bewirtschaften als lange Zeit üblich. Bis zu Einführung von 5G im Jahr 2019 war weltweit meist bei 3 bis 4 GHz Schluss. In frühen Entwicklungsstufen wird 5G hierzulande vorerst nur in Bereichen unter 6 GHz eingesetzt (Sub 6 GHz). Fachleute sprechen auch von "FR1" (FR = Frequency Ranges). Release 15 sieht für FR1 Bänder von 450 MHz bis 6 GHz vor, was den Nummern 1-255 entspricht (siehe Tabelle oben).

Eine elementare Rolle spielt der Frequenzbereich von 3,4 bis 3,8 GHz. Zur Versteigerung standen zudem Bänder bei 2 GHz zur Disposition. Genauer gesagt 2 x 60 MHz bei 1.920 MHz bis 1.980 MHz sowie 2.110 MHz – 2.170 MHz. Zudem noch 300 MHz bei 3.400 MHz bis 3.700 MHz [3].


Die Versteigerung der ersten 5G-Mobilfunkfrequenzen, an der Vodafone, Dt. Telekom, Telefónica und 1&1 teilnahmen, endete am 12.06.2019 und erzielte rund 6,6 Mrd. Euro.

Für 5G werden aber erstmals noch weit höhere Spektralbereiche freigegeben bzw. genutzt. Die Weltfunkkonferenz hatte dazu schon 2015 Bänder im Bereich von 24 bis 86 GHz vorgeschlagen. FR2 (frequency range 2) aus dem Release 15 sieht konkret ein Spektrum von 24250 MHz bis 52600 MHz vor, was den Bandnummern 257-511 (Tabelle oben) entspricht. Gemeinhin auch als mmWave-Bereich betitelt. Das Thema ist recht komplex. Daher haben wir für Sie alle Infos über 5G auf mmWave hier in diesem Ratgeber zusammengefasst.


Überblick: Bänder von 5G vs. LTE


8. flexible Frequenzteilung: Dynamic Spectrum Sharing

Mit dem 5G-Ausbau hält eine weitere clevere Technik Einzug, das sogenannte Dynamic Spectrum Sharing, kurz DSS. Das Verfahren hatten immermal schon kurz erwähnt. Künftig dürfte DSS jedoch eine enorme Bedeutung zukommen. Vor allem weil damit der 5G-Ausbau enorm beschleunigt werden kann. Der Grundgedanke: Die sich in einer Mobilfunkzelle befindlichen Nutzer, werden stets in einem bestimmten prozentualen Verhältnis über 4G- oder 5G-Endgeräte verfügen. Dann könnte man bestehende Frequenzbereiche, welche bisher nur für 4G benutzt werden, einfach teilen. Das hat z.B. den Vorteil, dass auch reichweitenstarke Bänder für den Ausbau eingesetzt werden können.

9. internationale Pläne & Nutzung von 5G Frequenzen

Die GSA (Global mobile Suppliers Association) hatte bereits früh konkrete Vorstellungen, welche Bänder im Bereich von 3.3 – 5 GHz genutzt werden könnten. Je nach Kontinent und Region, soll der Fokus aber auf verschiedenen Spektren liegen. Folgend finden Sie die aktuell geplant und/oder genutzten Bänder für ausgesuchte Länder und Regionen. Jeweils für Low-Frequency (Sub 6) und im nächsten Abschnitt über 24 GHz.

Spätestens bei 4990 MHz ist im Sub-6-GHz Bereich jedoch Schluss, da hier das Betriebsband für WLAN bei 5 GHz anfängt. Bei den mit * gekennzeichneten Bereichen handelt es sich um unlizenzierte Areale, die mit anderen Anwendungen geteilt werden (könnten). Letztere reichen daher teils bis 7 GHz.


    Bänder FR1 < 6 GHz (Sub 6 GHz):

  • Europa: 700 MHz | 3.4 - 3.8 | 5.9 - 6.4 GHz*
  • USA: 600 MHz | 2.5 - 2.6 GHz (B41/n41) | 3.45 - 4.2* | 5.9 - 7.1* GHz
  • Japan: 3.6 – 4.1 | 4.5 - 4.9 GHz
  • Südkorea: 700/800 MHz | 2.3/2.39 GHz | 3.4 - 4 GHz | 5.9 - 7.1* GHz
  • China: 700 MHz | 2.5/2.6 GHz (B41/n41) | 3.3 - 3.6 GHz | 4.8 - 5 GHz
  • Kanada: 600 MHZ | 3.55 - 3.7 GHz
  • Großbritannien: 700 MHz | 3.4 - 3.8 GHz
  • Deutschland: 700 MHz | 2.11 - 2.17 GHz (Band n1) | 3.4 - 3.8 GHz
  • Frankreich: 700 MHz | 3.46 - 3.8 GHz
  • Italien: 700 MHz | 3.6 - 3.8 GHz
  • Australien: 3.4 - 3.7 GHz

genutzt und geplante Frequenzbereiche für 5G bis 6 GHz nach Region/Land


10. 5G auf Millimeterwellen-Frequenzen

Wie schon angedeutet, werden zudem für 5G auch weit höhere Bänder als bis 6 GHz eingesetzt, dem sogenannten Millimeterwellenbereich bzw. mmWave. Die USA setzen für 5G-Internet gleich auf mehrere Segmente von 24 bis 50 GHz. Einige werden bereits genutzt, für andere gibt es aktuell nur Pläne. In Deutschland steht die endgültige Vergabe der Lizenzen ebenfalls noch aus. Die Bundesnetzagentur hat bei uns nur einige Nutzlizenzen für lokale Netze vergeben, die von Unternehmen oder Universitäten eingesetzt werden, aber nicht öffentlich zugänglich sind.

Geplant ist hier, wie fast überall in Europa, der Einsatz um 26 GHz. Zunächst ein kleiner Überblick:

    Bänder FR2 oder mmWave > 24 GHz:

  • Europa (allgemein): 24.25 – 27.5 GHz
  • Deutschland: noch keine Vergabe (geplant um 26 GHz)
  • Italien: 26.5 - 27.5 GHz
  • Großbritannien: noch keine Vergabe
  • USA: 24.25 - 24.45 | 24.75 - 25.25 | 27.5 - 28.35 +
    37 - 37.6 GHz | 37.6 - 40 | 47.2 - 48.2 GHz
  • Japan: 26.6 - 27 | 27 - 29.5 | 39 - 43.5 GHz
  • China: 24.75 - 27.5 | 37 - 42.5 GHz
  • Südkorea: 25.7 – 26.5 | 26.5 - 28.9 | 28.9 - 29.5 | 37.5 - 38.7 GHz
  • Kanada: 26.5 - 27.5 | 27.5 - 28.35 | 37.37 - 37.6 | 37.6 - 40 GHz
  • Australien: 24.25 - 27.5 | 39 GHz
  • Indien: 24.25 - 27.5 | 27.5 - 29.5 | 37 - 43.5 GHz

mmWave Frequenzbereiche 24-30 GHz (international)

mmWave Frequenzbereiche 37-50 GHz (international)

11. Frequenzband-Bezeichnungen

Wissenswert sind zudem noch die gängigen Nomenklaturen für die einzelnen Frequenzbereiche, welche mit Buchstaben klassifiziert werden. Dies ist historisch bedingt! Folgend haben wir die für 5G wichtigsten Bandabkürzungen zusammengestellt. Die Zuordnung entspricht dem der ITU. Demnach funken die meisten LTE-Masten heute im L- und S-Band. Zu letzterem gehören auch die in der ersten 5G-Auktion versteigerten Bereiche für den 5G-Lunch in Deutschland. Darüber hinaus erfolgt manchmal noch eine grobe Gliederung in Low-, Mid und High-Bänder.


Frequenzzuordnungen zu den Frequenz-Bandnamen


12. Schon früh waren wenige präferierte Bänder im Visier

Einem Whitebook der GSA vom November 2018 zufolge, kristallisierten sich weltweit schon frühzeitig drei bis fünf bevorzugte Bänder für den 5G-Betrieb heraus. Mit weitem Abstand führend war dabei der 28 GHz-Bereich mit fast 90 Testnetzen weltweit. Gefolgt von 3,5 GHz mit 65 Pilotprojekten.

Im Juli 2020 führten mit weitem Abstand dann tatsächlich global auch 5G-Netze, welche auf Band n77 und n78 entweder betrieben (blau), lizensiert (rot) oder geplant (lila) werden. Siehe folgende Grafik. Gefolgt von den FR2 mmWave-Bändern n257, n258 und n261. Zudem finden auch n260, n28, n7, n38 sowie n41 wachsende Verbreitung.

Dieser Trend dürfte sich beim globalen Ausbau in den kommenden Jahren wahrscheinlich weiter fortsetzen.

weltweite Häufigkeitsverteigung 5G-Frequenzen

Verteilung der Band-Nutzung weltweit nach Häufigkeit | Bild: GSA Juni 2020



13. Gesundheitsgefahr durch 5G-Frequenzen?

Seitdem 5G in Deutschland ausgebaut wird (2019), machen sich immer mehr Menschen Gedanken um mögliche Gesundheitsrisiken durch 5G. Befeuert wird die Debatte durch einige unseriöse Fakenews, wie das die Technik mit Bienensterben oder gar Corona korreliere.

Tatsache ist: Der LTE-Nachfolger funkt, wie wir bereits zeigten, von Beginn an auf etwas höheren Frequenzen wie zuvor 4G. Statt maximal 2,6 GHz, werden auch Bereiche rund 1 GHz höher genutzt. Künftig werden sogar Bänder um 26 GHz eingesetzt, also 10 Mal so hoch wie noch vor wenigen Jahren. Je höher die Frequenz, desto geringer ist allerdings auch die Eindringtiefe in den Körper. Während also z.B. das langwellige LTE800 für den Ausbau im ländlichen Raum tief eindringt, wird Millimeterwellenstrahlung direkt schon in der oberen Epidermis (Haut) absorbiert und kann maximal dort, bei direkter Disposition eines Handys in Köpernähe, zu einer geringen Erwärmung führen. Ein Maß dafür ist der sogenannte SAR-Wert (spezifische Aborptionsrate), welche für jedes Smartphone angegeben wird.

Zudem gelten natürlich auch für 5G die bisherigen Grenzwerte. Das Bundesamt für Strahlungsschutz sieht aktuell keine Bedenken beim Einsatz der neuen Mobilfunktechnik, ebenso die WHO. Gegenüber 5G-Anbieter.info gab man 2019 aber immerhin zu, dass es bei mmWave noch Forschungsbedarf gäbe. Studien die einen Zusammenhang mit Krebs bei Mobilfunk sehen, ziehen ihre Schlüsse meist einzig aus der Bestrahlung von Tieren über einen langen Zeitraum und mit extrem hohen Strahlendosen[4], denen Menschen nicht einmal kurzfristig ausgesetzt sind. In diesem Beispiel etwa 1,5-6 Watt/kg, während der Grenzwert hierzulande bei 0,08 W/kg liegt. Das wäre, als würde man Testpersonen über Jahre nur Zucker verabreichen und dann sagen Zucker sei krebserregend, falls überdurchschnittlich viele Probanden dann erkranken.

Fazit: Nach aktuellem Kenntnisstand gibt es keine hinreichenden Indizien dafür, dass 5G Frequenzen die Gesundheit negativ bzw. negativer beeinträchtigen als bisherige Techniken für 2G, 3G, LTE, WLAN oder Fernsehen (DVB-T/SAT). Für den 5G-Nachfolger 6G werden sogar bereits Bänder über 100 GHz bis hin in den Terraherzbereich diskutiert.

14. Unser Fazit

Noch steht nicht fest, welche Frequenzbereiche langfristig weltweit das Rennen machen. Es zeichnet sich aber bereits eine Tendenz ab, dass 3.6 GHz und 28 GHz eine dominante Rolle einnehmen werden, zumal für "echte" 5G Standalone Netze. Wie schon bei LTE, wird es aber global wieder größere Unterschiede geben, was die Hardwarehersteller erneut fordern dürfte.

In Deutschland funkt 5G aktuell allem auf Band n78 und n1. Alles andere läuft über Dynamic Spectrum Sharing. Für Bänder bei 26 GHz wird an einem "Antragsverfahren" gearbeitet".

Darüber hinaus ist mittelfristig die Freimachung nicht mehr genutzter Bereiche älterer Funkstandards zu erwarten. Wie z.B. 2.1 GHz via UMTS. Durch Carrier Aggregation, lassen sich dann mehrere Bereiche zu einem Nutzband vereinen. Diese Technik kommt heute bereits bei LTE ab Kategorie 6 (LTE-Advanced) zum Einsatz und ist elementarer Bestandteil des 5G-Standards. Vielversprechend erscheint zudem der DSS-Ansatz, bei dem 4G und 5G simultan auf den gleichen Frequenzen genutzt werden.


Quellen:
[1] https://computerwelt.at/news/cisco-2023-bereits-4-milliarden-vernetzte-geraete-weltweit/

[2] Bundesnetzagentur
GSA - https://gsacom.com/5g-spectrum-bands
Frequenzkompass der Bundesnetzagentur

[3] www.ericsson.com/4a341b/assets/local/policy-makers-and-regulators/190731-3gpp-spectrum-bands.pdf

[4] https://www.niehs.nih.gov/health/materials/cell_phone_radiofrequency_radiation_studies_508.pdf


Bänderaufteilung 700 MHz bis 3.6 GHz -> Bundesnetzagentur [Link]