Die Zukunft der Mobilfunktechnologie: Herausforderungen und Chancen der 6G-Spektrumszuweisung

Strategische Weichenstellungen: Spektrumsentscheidungen prägen die 6G-Ära

Die Evolution der Mobilfunktechnologien schreitet unaufhaltsam voran. Während 5G noch immer global ausgerollt wird und sich etabliert, richten sich die Blicke bereits auf die nächste Generation: 6G. Diese kommende Ära verspricht nicht nur höhere Geschwindigkeiten und geringere Latenzen, sondern eine grundlegende Transformation der Konnektivität, die durch native KI, integrierte Sensorik und immersive Erlebnisse geprägt sein wird. Ein zentraler und entscheidender Faktor für den Erfolg von 6G ist die Verfügbarkeit und effiziente Nutzung des Frequenzspektrums. Die Entscheidungen, die heute in Bezug auf die Spektrumszuweisung getroffen werden, sind maßgeblich für die Gestaltung der digitalen Zukunft.

Die steigende Nachfrage nach Spektrum für 6G

Aktuelle Analysen, wie die GSMA-Studie "Vision 2040", verdeutlichen, dass ohne entschlossenes Handeln viele Metropolen weltweit bereits ab 2030 mit Kapazitätsengpässen konfrontiert sein werden. Schätzungen zufolge könnten Städte, die mehr als die Hälfte der weltweiten Stadtbevölkerung repräsentieren, bis 2030 kapazitätsbeschränkt sein, wenn die Verfügbarkeit von Mid-Band-Spektrum auf dem heutigen Niveau verbleibt. Dies unterstreicht die Dringlichkeit, langfristige Spektrumsstrategien zu entwickeln.

Bis 2040 werden voraussichtlich über 5 Milliarden 6G-Verbindungen existieren, was etwa der Hälfte aller weltweiten Mobilfunkverbindungen entsprechen würde. Dabei wird der globale mobile Datenverkehr in einem Szenario mit hohem Wachstum bis zu 3.900 Exabyte pro Monat erreichen. Dieser Anstieg wird maßgeblich durch:

• Neue KI-gestützte Anwendungen, einschließlich multimodaler Assistenten.
• Höhere Leistungsanforderungen für bestehende Anwendungen, wie personalisierte Videos.
• Eine Zunahme der Online-Nutzungszeit.
• Effizienzsteigerungen durch Kompression und Optimierung.

Es ist zu beobachten, dass bereits heute 10% der Nutzer 60-70% des gesamten mobilen Datenverkehrs erzeugen. Mit dem Älterwerden der digital-nativen Generation wird dieses Nutzungsverhalten zum Mainstream. Unternehmen, die auf mobile Lösungen, Frontline-Worker-Anwendungen oder Kundenbindungsplattformen setzen, müssen sich auf deutlich höhere Up- und Downlink-Belastungen einstellen.

Die Bedeutung des Mid-Band-Spektrums

Das Mid-Band-Spektrum wird als eine zentrale Säule für 6G-Anwendungen betrachtet. Für dicht besiedelte städtische Gebiete wird bis 2035-2040 ein Bedarf von 2-3 GHz an Mid-Band-Spektrum weltweit prognostiziert, in Märkten mit besonders hoher Nachfrage sogar 2,5-4 GHz. Viele Länder verfügen derzeit jedoch nur über etwa 1 GHz, was einen zusätzlichen Bedarf von 1-3 GHz impliziert. Um Engpässe bei frühen 6G-Einführungen zu vermeiden, sollte laut Experten bis 2030 mindestens 2 GHz betriebsbereit sein.

Zusätzliches Spektrum in diesem Bereich ermöglicht:

• Die erforderlichen breiten Kanäle für Latenzzeiten unter 10 ms, essenziell für digitale Zwillinge und Echtzeit-Sensoren.
• Eine ausgewogene Up-/Downlink-Leistung für bidirektionale Echtzeitkommunikation.
• Die effiziente Wiederverwendung bestehender Bänder durch Multi-RAT Spectrum Sharing (MRSS).
• Eine reduzierte Abhängigkeit von mmWave-Bändern, die für flächendeckenden Verkehr wirtschaftlich weniger geeignet sind.

Herausforderungen und Lösungsansätze

Die Einführung von 6G und die damit verbundenen Spektrumsanforderungen stehen vor mehreren operativen Herausforderungen:

• Grenzen der Verdichtung: Die meisten städtischen Netze operieren bereits mit Entfernungen zwischen den Standorten von 200-800m. Eine weitere Verdichtung führt schnell zu exponentiell steigenden Kosten, während Spektrum skalierbarer ist.
• Ergänzende Rolle von mmWave: Millimeterwellen-Spektrum ist zwar für lokalisierte Kapazität geeignet, wird jedoch nur 5-10% des Verkehrs in dicht besiedelten Gebieten abdecken und das Mid-Band-Spektrum für weitreichende Anwendungen nicht ersetzen können.
• Wi-Fi-Auslagerung keine vollständige Lösung: Die unkontrollierte Natur von Wi-Fi verhindert die Bereitstellung der vorhersagbaren Leistung, die in der 6G-Ära notwendig ist.
• Allmähliche Spektrums-Refarming: Da 4G und 5G bis 2040 weiterhin weit verbreitet sein werden, wird MRSS eine wichtige Rolle bei der parallelen Nutzung der verschiedenen Mobilfunkgenerationen spielen.

Strategische Empfehlungen für Telekommunikationsunternehmen

Um den Übergang zur 6G-Ära erfolgreich zu gestalten, werden folgende strategische Schritte empfohlen:

• Entwicklung einer langfristigen Spektrums-Roadmap, die den globalen Bedarf von 2-3 GHz und in Wachstumsmärkten 2,5-4 GHz berücksichtigt.
• Priorisierung des oberen 6-GHz-Bandes (6.425-7.125 GHz), das etwa 700 MHz neue Kapazität bietet.
• Integration von MRSS in das Netzwerkdesign, um 4G, 5G und 6G effizient zu balancieren.
• Modellierung zukünftiger uplink-lastiger Arbeitslasten und Planung für asymmetrische Anforderungen.
• Sicherstellung garantierter Latenz und Zuverlässigkeit für vertikale Industrien wie Fertigung, Transport und Einzelhandel.
• Evaluierung von Verdichtungsoptionen und deren gezielter Einsatz in Bereichen mit höchstem Nutzen, jedoch nicht als Ersatz für zusätzliches Spektrum.

Die Rolle der KI und neue Spektrumsbereiche

Künstliche Intelligenz wird nicht nur den Datenverkehr beeinflussen, sondern auch eine entscheidende Rolle bei der Verwaltung und Optimierung des Spektrums spielen. KI-gestütztes Spektrummanagement könnte die Effizienz erheblich verbessern, indem es Daten von Endgeräten und Basisstationen nutzt, um das Spektrum dynamisch zu verwalten und Interferenzen zu minimieren. Dies ist besonders wichtig in einer Zeit, in der es kaum noch ungenutztes "Greenfield"-Spektrum in großen Mengen gibt und das Teilen mit bestehenden Nutzern sowie verschiedenen Betreibern in angrenzenden Bändern zur Norm wird.

Die 6G-Technologie wird voraussichtlich neue Spektrumsbereiche erschließen, die über die heutigen Zuweisungen hinausgehen. Dazu gehören:

• Obere Mid-Bänder (7-24 GHz): Diese Frequenzen, oft als FR3 bezeichnet, bieten ein Gleichgewicht zwischen Reichweite und Kapazität. Die ITU untersucht Bänder wie 7-15 GHz, wobei besondere Aufmerksamkeit dem Bereich 10-14,5 GHz gilt.
• Sub-Terahertz-Bänder (100-300 GHz): Hier beginnen die wahren 6G-Leistungsmerkmale zum Tragen zu kommen, mit Fokus auf 100-140 GHz und 275-325 GHz. Diese Bänder könnten ultrahohe Geschwindigkeiten in Innenräumen und Echtzeit-XR-Anwendungen ermöglichen.
• Terahertz-Bänder (0,3-10 THz): Diese Bänder, die sich noch in der wissenschaftlichen Frühphase befinden, könnten für drahtlose Kognition, Hochgeschwindigkeits-Backhaul und Umweltsensorik genutzt werden.
• Niedrige Bänder (unter 1 GHz): Obwohl nicht neu, bleiben diese Frequenzen für die Abdeckung großer Flächen, massives IoT und Notfallkommunikation unerlässlich.

Ein geschichteter Spektrumsansatz, der niedrige Bänder für robuste, weitreichende Abdeckung, Mid-Bänder für städtische Makro-Bereitstellung, Sub-THz für immersive Dienste und THz für Sensorik und Backhaul kombiniert, wird wahrscheinlich die Grundlage der 6G-Architektur bilden. All diese Schichten sollen dynamisch durch KI und Echtzeit-Feedback-Systeme orchestriert werden, um ein nahtloses Konnektivitätserlebnis zu gewährleisten.

Regulierung und internationale Zusammenarbeit

Die Spektrumszuweisung ist ein langwieriger Prozess, der eine vorausschauende Planung erfordert. Internationale Harmonisierungsbemühungen sind entscheidend, um Fragmentierung zu vermeiden und die globale Interoperabilität von 6G-Netzwerken zu gewährleisten. Organisationen wie die ITU-R (WP 5D) sind aktiv an der Evaluierung von Frequenzkandidaten für IMT-2030 (die offizielle Bezeichnung für 6G) beteiligt. Die Ergebnisse von Konferenzen wie der WRC-23 und die bevorstehende WRC-27 sind von großer Bedeutung für die zukünftige Spektrumslandschaft.

Die Zusammenarbeit zwischen Regierungen, Industrie und Wissenschaft ist unerlässlich. Eine kohärente nationale Strategie, die Spektrumspolitik, Forschungs- und Entwicklungs(F&E)-Investitionen und Sicherheitsaspekte integriert, kann die Wettbewerbsfähigkeit einer Nation in der 6G-Ära stärken. Dies beinhaltet auch die Berücksichtigung von Lizenzierungsmodellen, die sowohl traditionelle Auktionen als auch geteilte oder unlizenzierte Zugänge umfassen könnten, um eine maximale Konnektivität für Endnutzer zu gewährleisten.

Fazit

Die Spektrumsentscheidungen, die in den kommenden Jahren getroffen werden, sind von fundamentaler Bedeutung für die Gestaltung der 6G-Ära. Sie beeinflussen nicht nur die technologische Entwicklung, sondern auch das Wirtschaftswachstum, die Innovationskraft und die digitale Inklusion auf globaler Ebene. Für Telekommunikationsbetreiber und Unternehmensführer ist es jetzt an der Zeit, Investitionsstrategien mit den Spektrumsentscheidungen abzustimmen, die die Konnektivität der nächsten Generation definieren werden. Eine proaktive, koordinierte und international harmonisierte Herangehensweise ist der Schlüssel, um die volle Leistungsfähigkeit von 6G zu entfalten und eine Ära der ubiquitären Intelligenz und Konnektivität zu ermöglichen.

Bibliography

- "6G mobile networks will need up to three times today's spectrum to meet surging data demands, new GSMA report shows." GSMA Newsroom, 20. November 2025. - "6G technology and spectrum needs: Unlocking the next generation of wireless connectivity." Qualcomm and RCR Wireless News Sponsored, 20. Dezember 2024. - "New G, new spectrum? Top spectrum considerations in 6G." RCR Wireless News, 12. November 2024. - "Shaping the 6G Revolution: How the Americas Can Lead the Charge." 5G Americas, 17. September 2024. - "Spectrum Access Mechanisms – Next G Alliance." Next G Alliance, August 2024. - "Spectrum Needs for 6G – Next G Alliance." Next G Alliance, Juni 2024. - "Spectrum Options and Allocations for 6G: A Regulatory and Standardization Review." IEEE Xplore, 15. November 2025. - "The spectrum decisions shaping the 6G era." TelecomsTech News, 21. November 2025. - "Why 6G Spectrum Matters | The Invisible Anchor of the Next Wireless Revolution." DIGIS Squared, 6. November 2025. - "6G Rollout: Strategy, Spectrum, & Security." SCSP, 29. September 2025.