Im Laufe der menschlichen Zivilisation hat die Weiterentwicklung der Informationsübertragung immer wieder epochale Fortschritte gebracht - von primitiven Gesten und Rauchzeichen bis hin zu Wachtürmen im antiken Chang'an. Doch der revolutionärste Sprung kam mit den elektromagnetischen Wellen, die es der drahtlosen Kommunikationstechnologie ermöglichten, geografische Grenzen zu überwinden und Städte, Kontinente und sogar den Kosmos zu verbinden. Während Geschwindigkeitsverbesserungen oft die öffentliche Wahrnehmung dominieren, bietet 5G umfassendere transformative Auswirkungen wie geringen Energieverbrauch, geringeren Platzbedarf, Skalierbarkeit und branchenübergreifende Anpassungsfähigkeit.

Chinas Aufstieg zur 5G-Führungsmacht

In den 1980er Jahren wurden 1G-Mobilfunknetze eingeführt, und in jedem folgenden Jahrzehnt wurde eine neue Generation (2G, 3G, 4G) eingeführt, die den Lebensstil und die Interaktion zwischen Mensch und Gerät verändert hat. Am 6. Juni 2019 vergab das chinesische Ministerium für Industrie und Informationstechnologie (MIIT) kommerzielle 5G-Lizenzen an große Telekommunikationsbetreiber und positionierte China damit als weltweiten Vorreiter. Bis Ende 2019 hatten 34 Länder 5G-Dienste eingeführt. China, einst ein Nachzügler bei den ersten Mobilfunkgenerationen, ist heute führend bei 5G-Standards und -Patenten und hält fast 40% der weltweit wesentlichen 5G-Patentfamilien. Im September 2021 gab es in China mehr als 430 Millionen 5G-Verbindungen mit einer Nutzerpenetrationsrate von 27%.

Die "Geschwindigkeit" von 5G: Ein technischer Sprung

Für die Nutzer ist die auffälligste Verbesserung von 5G die schwindelerregende theoretische Geschwindigkeit: bis zu 20 Gbit/s im Downlink und 10 Gbit/s im Uplink - im Vergleich zu 100 Mbit/s im Downlink und 50 Mbit/s im Uplink bei 4G. Nach dem Shannon'schen Theorem führt eine Erhöhung der Bandbreite und des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) zu einer Steigerung der Datenraten. 5G erreicht dies durch die Nutzung höherer Frequenzbereiche (3-6 GHz) und fortschrittlicher Antennengruppen mit Beamforming-Technologie, die eine präzise Signalausrichtung und eine verbesserte spektrale Effizienz ermöglichen. Metaphorisch gesehen ähnelt 4G einer "Landstraße", während 5G in Bezug auf Kapazität und Geschwindigkeit wie eine "Autobahn" funktioniert.

Branchenübergreifende Anwendungen von 5G

Über die hohen Geschwindigkeiten hinaus revolutioniert 5G die Kommunikation von Mensch zu Mensch und Maschine zu Maschine und ermöglicht das Internet der Dinge. Die Internationale Fernmeldeunion (ITU) definiert drei zentrale 5G-Szenarien: Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra-Reliable Low-Latency Communications (uRLLC) und Massive Machine-Type Communications (mMTC). In China gibt es über 20.000 5G-Anwendungsfälle, die 15 der 20 wichtigsten Wirtschaftssektoren abdecken.Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:

• Intelligente Gesundheitsfürsorge: Die geringe Latenzzeit von 5G ermöglicht die Echtzeitübertragung von MRT-Bildern während Operationen und verkürzt so die Wartezeit der Patienten.
• Industrielles IoT: Fernüberwachung der landwirtschaftlichen Bedingungen zur dynamischen Anpassung von Bewässerung und Düngung.
• Autonome Fahrzeuge: Verarbeitung umfangreicher Sensordaten für schnelle Entscheidungen und mehr Sicherheit.

Herausforderungen und Wege

Trotz der Fortschritte steht die Einführung von 5G noch vor Hürden bei der branchenübergreifenden Koordination, der technologischen Forschung und Entwicklung sowie bei skalierbaren Lösungen. China setzt auf systemische Strategien:

1. Nationale Zusammenarbeit: Staatliche Rahmenbedingungen für die Angleichung der Industrien.
2. Sektorspezifische Ansätze: Maßgeschneiderte Lösungen für unterschiedliche digitale Reifegrade.
3. Replizierbare Modelle: Standardisierung und Skalierung erfolgreicher Pilotprogramme.

5G ist nicht nur ein Geschwindigkeitsschub, sondern ein grundlegender Wandel in der Konnektivität, der sektorübergreifend Innovationen vorantreibt und die Grenzen der Mensch-Maschine-Interaktion neu definiert.