Neue Frequenzspektren für 5G und 6G

Für 5G wurden Frequenzen in den Bändern 700, 1400 und 2600 MHz sowie 3,5 GHz vergeben. Besonders das 700-MHz-Band weist sehr gute Übertragungseigenschaften auf, womit Wände auch ohne Signalverstärker oder Inhouse-Sender durchdrungen werden können. Entsprechend teuer sind solche Frequenzen in Auktionen. 5G könnte auch höhere Frequenzbereiche über 6 GHz bis zu 60 GHz nutzen, was in der Schweiz aber nicht der Fall ist. Für 6G sind Frequenzbereiche von 100–300 GHz bis zu 10 THz im Gespräch. Ab etwa 30 GHz wird von sogenannten Millimeter-Wellen (mmW) gesprochen, die eigene Charakteristika haben und Signale nur im Nahbereich übertragen können.

Derart kurze Wellen dringen nicht in Gebäude ein und haben eine extrem kleine Reichweite. Sie eignen sich fast nur für Nahfeld-Übertragungen und Inhouse-Anwendungen. Es wird heute davon ausgegangen, dass für 6G, ähnlich wie für WLANs, hausinterne Zugangspunkte die Versorgung innerhalb von Gebäuden oder an schwierig zugänglichen Punkten sicherstellen. 6G wird daher kein singuläres Radio Access Network (RAN) nutzen, sondern sich auf mehrere Netze abstützen. Dies werden neben lizenzfreien Netzen wie WLANs auch andere, teilweise noch nicht existente Netzzugänge sein. Dazu zählt die Signalübertragung über Visible Light Connections (VLCs), die sichtbares Licht zwischen 400 und 800 THz umfassen. Auch Satellitenverbindungen sind vorgesehen – eine Art «Multi-Connectivity» also.

Bisher verbrauchte jedes Endgerät, das auf mehreren Frequenzen gleichzeitig Signale empfang und sendete, viel Energie. Trotzdem soll der Energieverbrauch von 6G-Endgeräten im Vergleich zu 5G auf maximal ein Hundertstel sinken. Für IoT-Anwendungen über 6G sollen Batterielaufzeiten von mindestens zehn Jahren möglich sein, was etwa der Lebensdauer einer Batterie entspricht. Erforscht wird auch, wie sich Funkwellen aus der Umgebung zur Energiegewinnung im Endgerät nutzen lassen, um dessen Akkulaufzeit zu verlängern.