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5G SA (standalone)

Was ist standalone 5G und worin liegt der Unterschied zu 5G non-standalone?


Der neue Mobilfunkstandard 5G bringt viele Verbesserungen mit sich. Im Vergleich zu 4G/LTE bieten die Netze der 5. Generation zum Beispiel deutlich höhere Geschwindigkeiten. Die meisten Verbesserungen sind aber ausschließlich mit dem sogenannten "5G Standalone", kurz 5G SA, möglich. Im Vergleich zu 5G Non-Standalone (5G NSA) sind hier umfangreiche Änderungen im Kernnetz notwendig.

Zugangsnetz und Kernnetz für 5G

Das Zugangsnetz ist der Teil des Mobilfunknetzes, der die Verbindung mit dem Endgerät eines jeden Teilnehmers aufbaut. Mobilfunkmasten mitsamt Antennen, Funktechnik und Anbindung gehören beispielsweise zum Zugangsnetz. Das Kernnetz ist hingegen viel zentralisierter als die vielen Tausend Funkmasten des Zugangsnetzes. Es beinhaltet viel mehr Logik. Darin werden etwa die Kundendaten gespeichert, welche die Verbindungen vermitteln und die Abrechnungsdaten erstellen.

Grundsätzlich funktioniert ein 5G-Zugangsnetz auch mit einem älteren Kernnetz! Diese Kombination nennt sich dann 5G NSA. Für ein „echtes“ 5G-Netz, also 5G SA, muss auch das Kernnetz auf 5G umgerüstet sein.

Vorteile von 5G standalone

Private Nutzer werden in 5G-Standalone Mobilfunknetzen wahrscheinlich insbesondere deutlich geringere Latenzzeiten bemerken. Im Vergleich zu LTE liegen die Reaktionszeiten bei 5G (theoretisch) deutlich niedriger. Je nach Anwendung, wird von Ping-Zeiten bis in den Bereich von nur noch einer Millisekunde ausgegangen. Da aktuell vor allem noch auf 5G NSA gesetzt wird, fallen die Verbesserungen beim Ping für viele Nutzer noch enttäuschend aus und bewegen sich im Bereich von "normalem" LTE. Weiter sind also 15-50 ms eher die Regel, statt der avisierten Pingzeiten von deutlich unter 10 ms.

Höhere Geschwindigkeiten sind im Vergleich zu 5G NSA Netzen aber nicht zu erwarten. eMBB (enhanced Mobile Broadband), also verbessertes mobiles Internet, ist schon mit 5G NSA möglich. Das hier noch nicht die Maximalrate von bis zu 20 GBit erreicht wird, liegt einzig an den bisher mangelnden Frequenzbändern.

Die wesentlichen Verbesserungen von 5G SA im Vergleich zu 5G NSA sind für industrielle Anwendungen wichtig und betreffen nicht so sehr die klassische mobile Internetnutzung mit dem Smartphone oder Tablet.


Ziel von 5G Standalone ist eine, im Vergleich zu früheren Generationen, verbesserte Zuverlässigkeit, gepaart mit niedrigen Reaktionszeiten und, je nach Anwendung, deutlich geringerem Energieverbrauch. Dies soll noch einmal die obere Abbildung verdeutlichen. Auch können in 5G-Netzen deutlich mehr Geräte gleichzeitig verwendet werden. Im Fachjargon spricht man bei den niedrigen Reaktionszeiten übrigens von uRLLC (ultra-high reliability and low latency communication).

Die Mobilfunknetze sollen durch den Fokus auf niedrige Reaktionszeiten und erhöhte Zuverlässigkeit attraktiv für neue Anwendungen werden und neue Geschäftsmodelle neben dem klassischen mobilen Breitband erlauben. Denkbar wären in 5G SA Netzen zum Beispiel der energiesparende Betrieb von vernetzten Sensoren oder die Unterstützung von Technologien in selbstfahrenden Autos. Auch die Fernsteuerung von Maschinen, welche besonders hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Verbindung stellt, wird mit 5G-Netzen möglich werden.

Neue Hardware für 5G SA

Viele Smartphone und Tablets unterstützen bereits heute 5G. Nicht jedes Gerät ist aber automatisch auch für die Nutzung in 5G SA Netzen geeignet. Insbesondere die erste Generation der 5G Smartphones, welche im Jahr 2019 auf den Markt kam, hat diesbezüglich gewisse Einschränkungen.

Die Netzbetreiber brauchen für 5G Standalone im Zugangsnetzwerk normalerweise keine neue Hardware. Bestehende Antennen und aktive Technik können meist weiterverwendet werden, da die Änderungen für 5G SA vorrangig im Kernnetz umgesetzt werden müssen.


Weiterführendes

» Was ist 5G non-standalone?