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Was steckt hinter den Hieroglyphen 3G, 4G, 5G? Mehr als man glaubt!

Jeder sieht auf seinem Smartphone mit welchem Netz er gerade verbunden ist. Doch was bedeutet das für Sie als Kunden und Kundinnen? Welche Vorteile bieten die diversen Netzwerktechnologien – ganz speziell das neuste und schnellste 5G? Und weshalb benötigen wir 5G in der Zukunft? Roland Eisenhut, Senior Director Radio Engineering bei Sunrise, klärt uns auf. 

Brunhilde Mauthe

21. März 2025 . Lesedauer: 6 Min.

Wenn «connect» als renommiertestes Fachmagazin in Deutschland, Österreich und der Schweiz jährlich seine Mobilfunknetz-Tests durchführt, schneidet Sunrise regelmässig mit der Höchstnote «überragend» ab. Roland Eisenhut, Senior Director Radio Engineering bei Sunrise freut sich darüber: «Gute Verbindungen sind für unsere Kunden entscheidend. Schnellste und zuverlässigste Verbindungen bilden das Rückgrat des digitalen Alltags – geschäftlich wie privat».  


Doch jedes Jahr erhöht sich die Datenmenge, die wir über das Mobilfunknetz übertragen. Mit den älteren 3G- und 4G-Technologien stossen wir heute an die Grenzen. Die Einführung von 5G NSA (siehe Box) im Jahr 2019 war ein bedeutender Evolutionsschritt, der unter anderem eine höhere Anzahl gleichzeitiger Verbindungen (Kapazität) sowie deutlich schnellere Datenübertragungen ermöglichte. 5G SA ebnet den Weg für weitere und neue Einsatzbereiche, wie Slicing, garantierte Servicequalität sowie Echtzeit-Anwendungen, die in Smart Industries oder beim autonomen Fahren verlangt werden. 

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3G, 4G, 5G NSA und 5G SA

  • 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System – 2004 bis Mitte 2025): Verwendet mittlere Frequenzbänder für moderate Geschwindigkeiten. 

  • 4G LTE (Long Time Evolution – seit 2012): Nutzt eine grössere Bandbreite mit einer Kombination aus niedrigeren und höheren Frequenzen, was höhere Geschwindigkeiten ermöglicht. 

  • 5G NSA (seit 2019): 5G NSA (Non-Standalone) verwendet eine noch grössere Bandbreite einschliesslich zusätzlicher Frequenzen für extrem schnelle Datenübertragungen und geringere Latenzzeiten (Übermittlungsdauer von Sender zum Empfänger und wieder zurück). 5G NSA greift dazu auf das 4G-Kernnetz zu.  

  • 5G SA (2025) verwendet die heutigen 5G-Bandbreiten und -Frequenzen (900MHz und 3.6 GHz), jedoch losgelöst vom 4G- und ausschliesslich über das 5G-Kernnetz. Das 5G-Netz wird somit durchgängig zu einem eigenständigen Netz (SA = Standalone) nicht nur für Telefonie und Daten, sondern für viele innovative Anwendungen. 

Das Sunrise Mobilfunknetz deckt heute mit 3G, 4G und 5G praktisch die gesamte Schweiz ab, sowohl geografisch wie auch auf die Bevölkerung bezogen.  

Mobilfunknetz: das unsichtbare Netz in der Luft  

Wie muss sich der Laie ein Mobilfunknetz vorstellen? Roli erklärt es in einfachen Worten: «Ein Mobilfunknetz ist wie ein unsichtbares Fischernetz, dessen Knoten (Antennen) und Maschen (Funkzellen) über unser Land verteilt sind. Man kann es sich auch als ein riesiges, unsichtbares Strassennetz vorstellen, auf dem Informationen von einem Ort (Zelle) zum anderen transportiert werden. Die Antennen entsprechen den Strassenkreuzungen, an welchen das Signal weitergeleitet wird.» 


Für diese drahtlose Übertragung von Sprache und Daten werden elektromagnetische Felder genutzt. Diese breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit als Wellen im freien Raum aus und übertragen dabei Informationen auch über grosse Entfernungen. Dabei unterscheiden wir zwischen tiefen, mittleren und höheren Frequenzbändern, in denen sich diese Wellen bewegen.  

Roli weist darauf hin, dass sich die Reichweite «einer Welle» bzw. eines Signals je nach Frequenzband verändert. «Je höher die Frequenz, desto weniger weit reicht das Signal.» Was das im Zusammenhang mit 3G, 4G und 5G bedeutet erklärt er folgendermassen: «Man kann sich Wellen im Wasser vorstellen. 3G agiert nur im tiefen Frequenzbereich mit eher flachen Wellen, die in grösserem Abstand aufeinander folgen und eine praktisch gleichbleibende Reichweite haben. Diese Wellen durchdringen Gebäude gut, bieten aber nur geringe Datengeschwindigkeiten und haben hohe Latenzzeiten, die für die heutigen Bedürfnisse nicht mehr genügen». Anders ist es bei 4G, der derzeit noch meistverwendeten Technologie. 4G nutzt dazu eine breitere Palette von Frequenzbändern. Hier wird im Vergleich zu 3G in höheren Frequenzbändern mit schneller aufeinander folgenden und höheren Wellen eine mehrfache Menge an Daten pro Sekunde übermittelt. Das heisst, Reichweite, Abdeckung und Geschwindigkeit sind besser. «Die Datenübertragung von 4G ist im Vergleich zu 3G deutlich höher», bestätigt Roli. 4G ermöglicht Anwendungen wie HD-Streaming, Videokonferenzen und schnelle Downloads.  

(Derzeitige) Königsklasse 5G 

«5G verwendet die breiteste Palette an Frequenzen, einschliesslich des niedrigen Bands von 900MHz (Megaherz) wie auch dem schnellen und neueren 3,7GHz (Gigaherz) Band.» erklärt uns Roli. 5G erzielt durch die Nutzung der niedrigeren Frequenz eine gute Reichweite und Abdeckung, während es in den oberen Frequenzbereichen sehr grosse Datenpakete extrem schnell transportieren kann. 

 

«5G Standalone» in den Startlöchern! 

5G ist aber nicht gleich 5G. Sprechen wir von 5G, unterscheiden wir technisch betrachtet zwischen 5G Non-Standalone (NSA) und 5G Standalone (SA). Um zu verstehen, was 5G Standalone und Non-Standalone unterscheidet, sind folgende Begriffe wichtig:  

  • 5G-Kernnetz (Core Network): Es ist das Rückgrat und zentrale Nervensystem eines Mobilfunknetzes. Es ist, vereinfacht gesagt, verantwortlich für die Verbindungen zwischen Mobilfunkgeräten und anderen Netzwerken, wie z.B. Internet, Festnetz oder den Mobilfunknetzen weiterer Anbieter.   

  • Funkzugangsnetz (Radio Access Network, RAN): Es stellt via «Luftschnittstelle 5G» (auch New Radio, NR genannt) die Verbindung zwischen dem Kernnetz (5G Core Network) und den Endgeräten her. 

Um mit dem 5G-Ausbau schneller voranzukommen, wurde die 5G-Technologie seit der Einführung im Jahr 2019 zunächst auf Basis des vorherrschenden 4G-Netzwerks implementiert. 5G NSA nutzt dabei das 4G-Kernnetz (4G Core) und bietet ausser der «normalen Funkkonnektivität» die elementaren 5G-Funktionen an mit einer massiv schnelleren Datenübertragung (eMBB = Enhanced Mobile Broad Band) und einer verbesserten Latenz.  


Ganz anders 5G Standalone: Es ist «alleinstehend», wie das Wort sagt. Es baut nicht auf 4G auf, sondern ist ein eigenständiges, durchgängiges 5G-Netz, vom Funkzugangsnetz (RAN) mit der Luftschnittstelle 5G NR bis hin zum 5G-Kernnetz. Das erlaubt nebst den elementaren 5G-Eigenschaften weitere Funktionen zu nutzen, die vollkommen neue Anwendungen ermöglichen, vor allem im Geschäftsbereich aber auch bei Privatkunden.  

Sunrise hat in den letzten Jahren ihr 5G-Netz kontinuierlich in Richtung 5G SA weiterentwickelt. 5G SA gilt als Grundlage für viele Innovationen und zusätzlichen Services. 

Vorteile von 5G Standalone für Privatkunden 

Das Sunrise 5G-Netz sorgt mit dem 5G-Kernnetz dafür, dass streamen, gamen und arbeiten zuverlässiger und bequemer werden. Selbst wenn an einem öffentlichen Event tausende von Menschen gleichzeitig online sind und auf Instagram und Co. posten und streamen. 


5G Standalone bietet mit dedizierten Lösungen künftig:

  • extrem kurze Latenzzeit bei der Datenübertragung

  • höhere Kapazitäten für eine höhere Anzahl gleichzeitig verbundener Endgeräte (bis zu 1 Million pro km2)  

  • zuverlässige und stabilere Verbindungen 

  • längere Batterielaufzeiten bei den Endgeräten (bis zu 20 Prozent), da sich diese nur noch über ein Netz, das 5G SA, verbinden.  

  • meist bessere Mobilfunkabdeckung im Gebäudeinnern (Indoor-Abdeckung) 

 

Vorteile von 5G SA im Businessbereich 

Bei den Geschäftskunden sind es derzeit vor allem das sogenannte «Slicing», nahezu garantierte Service-Qualität sowie Echtzeit-Anwendungen, z.B. für Smart Industries, autonomes Fahren sowie Massive IoT (mit «eMTC» – Netzwerk mit geringem Energiebedarf bei Endgeräten, geringerer Gerätekomplexität und erweiterter Abdeckung), das eine nahezu uneingeschränkte Anzahl an Verbindungen erlaubt. 


Anwendungen und Zukunftsmusik mit 5G SA 

Slicing: Der Kunde – bisher eher Geschäftskunden, doch in der Zukunft könnte das auch für den Privatkunden möglich sein – erhält ein «persönliches» Stück des öffentlichen 5G-Netzwerks. Das ermöglicht es beispielsweise einem Redaktor eines TV-Senders oder Streaming-Anbieters trotz Hunderttausenden von Teilnehmenden an einem Grossevent jederzeit ein Video in höchster Qualität und ohne Unterbruch live zu streamen, dank der für ihn reservierten Bandbreite.  


Dedicated Network: Der Geschäftskunde erhält hier ein eigenes, in sich abgeschlossenes privates Mobilfunknetz (Mobile Private Network, MPN). Solche Netzwerke kommen dort zum Einsatz, wo die Sicherheit der Daten entscheidend ist und unter keinen Umständen ins öffentliche Netz einfliessen dürfen.  


Hybrid Network: Eine Kombination der beiden Netzwerkarchitekturen Slicing und Dedicated Network. 


Mit diesen Technologien werden künftig Anwendungen ermöglicht, wie beispielsweise die Automation und Teleoperation (Fernsteuerung) von beweglichen Einheiten in Echtzeit. Dazu gehören selbstfahrende Busse, Lastwagen, Autos oder Drohnen. Im Bereich des Personen- und Gütertransports finden in der Schweiz derzeit diverse Pilotversuche, wie beispielsweise selbstfahrende Buse in Schaffhausen statt. 5G SA wird künftig eine Schlüsselrolle für neue Anwendungen spielen.  


Neben dem Transportwesen sind es die unterschiedlichsten Branchen, die 5G SA einsetzen können, so Energie-, Bau- und Fertigungsindustrie, Transport, Gesundheitswesen, Pharma, Detailhandel, Banken, Versicherungen, Tourismus und Medien. Die Einsatzbereiche sind ebenso vielfältig: Verkauf, Kunden-Support, Work Smart, Überwachung/Remote Monitoring, Lieferketten-Management, Logistik, Robotik, Gaming/Steaming, Marketing und vielen weitere.  

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Beispiel für eine Slicing-Anwendung: «Grab & Go»

Ein Beispiel für eine 5G SA-Anwendung im täglichen Bereich ist das autonome Shopping, das «Grab & Go». Sunrise hat dazu bereits einen Pilotversuch in einem ihrer Shops durchgeführt. Künftig soll der Kunde die Möglichkeit haben, in einen Shop zu laufen, sein Produkt zu wählen und damit hinauszugehen, ohne Zeit für das Bezahlen zu verlieren. Der Kauf wird über die SIM-Karte des Smartphones erfasst und erscheint auf der nächsten Sunrise Rechnung. Dieser Vorgang ist nur dank 5G SA Slicing (siehe unten) möglich. Die durch das Slicing garantierte Bandbreite erlaubt den Upload der notwendigen Daten für die KI (Plattform mit künstlicher Intelligenz), welche die Kaufvorgänge erkennt.

Fazit: Wir sind bereit! 

Sunrise hat sich kontinuierlich als Vorreiter bei den mobilen Netzwerktechnologien positioniert. Während 3G und 4G in der Vergangenheit eine wichtige Rolle gespielt haben, liegt der Fokus nun auf der schnellen Weiterentwicklung von 5G. «Der Übergang von 5G Non-Standalone zu 5G Standalone ist der nächste Schritt in der mobilen Kommunikation, der eine Vielzahl neuer, innovativer Dienste ermöglichen wird», fasst Roli zufrieden zusammen. 

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5G SA auf einen Blick

5G SA bietet ein nahtloseres, schnelleres und zuverlässigeres digitales Erlebnis, das von Streaming über Gaming bis hin zum mobilen Arbeiten und IoT-Interaktionen künftig alles deutlich verbessern kann. 


> Höhere Geschwindigkeiten 


> Geringere Latenz (schnellere Reaktionszeiten) 


> Zuverlässigere und stabilere Verbindungen 

  • Weniger Verbindungsabbrüche, selbst an überfüllten Orten wie Stadien oder Konzerten. 

  • Verbesserte Leistung in Gebieten mit hoher Teilnehmerdichte (z. B. Stadtzentren, öffentliche Verkehrsmittel). 

  • Gleichbleibende Geschwindigkeiten und Leistung im Innen- und Aussenbereich. 


> Network Slicing für personalisierte Erfahrungen 

  • Unternehmen können dedizierte Hochgeschwindigkeitsverbindungen nutzen. 

  • Notfalldienste können separate und sehr zuverlässige Verbindung nutzen. 

  • Gamer können Netzwerke mit extrem niedriger Latenz nutzen. 

> Bessere Akkulaufzeit für Geräte 


> Verbesserte IoT- und Smart-Geräte 

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