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5G - Mobilfunk- und Netztechnologie der Zukunft
5G - Mobilfunk- und Netztechnologie der Zukunft

Quelle: Fotolia / aeyaey

Mit der nächsten Mobilfunkgeneration 5G werden sich die Voraussetzungen für Echtzeitkommunikation entscheidend verbessern. Durch eine vielfach höhere Datenkapazität und extrem geringe Reaktionszeiten wird 5G die zukünftigen Anforderungen an die Kommunikation in einer vollständig vernetzten Gesellschaft sehr viel umfassender erfüllen als es bislang möglich ist. Damit schafft 5G eine entscheidende Grundlage für neue Anwendungen intelligenter Mobilität und das Internet der Dinge insgesamt.

Bis 2020 soll 5G einsatzbereit sein. Die Entwicklung der Technologie von morgen und die Vorbereitung der erforderlichen Standards ist bereits in vollem Gange. Deutschland beteiligt sich daran äußerst aktiv, um die Innovationsführerschaft in diesem zentralen Zukunftsfeld für unser Land langfristig zu sichern.

5G-Aktivitäten

Im aktuellen internationalen Blick auf 5G-Projekte fällt auf, dass diese einer starken Dynamik unterliegen und sportliche Großereignisse oft als Anknüpfungspunkt für den Roll-Out von 5G gesehen werden. Bei diesem Anknüpfungspunkt steht meist die Mediendistribution im Vordergrund. Europäische Initiativen nehmen verstärkt die Potentiale von Anwendungen aus dem Bereich Industrie 4.0, der Logistik und des vernetzten Fahrens in den Blick. In diesen Anwendungsfeldern können durch ein enges Zusammenwirken aller Beteiligten Deutschland und Europa einen globalen Standard prägen.

Die Entwicklung der Technologie von morgen und die Vorbereitung der erforderlichen Standards ist bereits in vollem Gange. Deutschland beteiligt sich daran äußerst aktiv. Einen Überblick über die 5G-Aktivitäten in Deutschland liefert die 5G-Deutschlandkarte. Sollte Ihre 5G-Aktivität noch nicht genannt sein, so können Sie dort auch Ihr Projekt darstellen.

5G - eine Technologie, vielfache Einsatzmöglichkeiten


5G zur Mediennutzung

Die Nutzung von Medien wird künftig individueller, flexibler und vielfältiger. Hochauflösende Wiedergabe und neue Möglichkeiten wie Virtual Reality stellen hohe Anforderungen an die Bandbreite, welche zudem auch mobil zur Verfügung stehen muss. Der zunehmend individuelle Abruf von Medieninhalten benötigt hohe Netzkapazitäten, auch wenn Live-Events und lineare Angebote weiterhin Bedeutung haben. Interaktive Elemente können dabei mit 5G umgesetzt werden.

5G in der Mobilität

Die Vision vom hoch automatisierten Fahren rückt immer näher und ist eines der Zukunftsfelder der deutschen Automobilindustrie. Schon heute werden Assistenzfunktionen angeboten, die Teilaspekte des automatisierten Fahrens enthalten, z. B. ein Stauassistent, der innerhalb des Fahrstreifens bremst und wieder beschleunigt, je nachdem wie sich das vorausfahrende Fahrzeug verhält. Für die weitergehende Automatisierung ist neben zusätzlicher Sensorik auch der Austausch von Sensordaten mit den umgebenden Fahrzeugen erforderlich, um das Fahren weiter zu verbessern. Die mit 5G erreichbaren geringen Ende-zu-Ende-Verzögerungen in der Größenordnung unter 10 ms (Ziel 1 ms) ermöglichen eine kooperative Umplanung im Falle eines unerwarteten Ereignisses (z. B. Ball oder Wild auf der Fahrbahn). Stausituationen erfordern die Kommunikation von Tausenden Teilnehmern innerhalb einer Kommunikationszelle.

5G in den Energienetzen

Wo bislang zentralisierte Systeme für Prognose und Betriebsführung mit wenigen Sensoren und Aktoren zum Einsatz kamen, werden in Zukunft dezentrale Systeme auf lokaler Ebene mit einem hohen Vernetzungsgrad die Architektur bestimmen. Ziel wird es sein, lokale und regionale Energieverteilnetze durch die dynamische Steuerung von Erzeugern, Lasten und Speichern so zu optimieren, dass diese sich in einem energetischen Gleichgewicht befinden. Dazu sind Kommunikationsbeziehungen in lokalen und regionalen Strukturen mit sehr kleiner Latenz (kurze Regelzeitkonstanten aufgrund fehlender Trägheit großer Maschinen im Energiesystem) notwendig. Auch die direkte Interaktion zwischen Lasten und Erzeugern ohne Nutzung der Kerninfrastruktur des 5G-Netzes muss sichergestellt sein (Device-2-Device-Kommunikation).

5G in der Logistik

Die Erfassung von Bearbeitungs- und Qualitätszuständen eines Produkts wird wesentlich feingranularer erwartet als heute. Neben den Anforderungen an Echtzeit, Verfügbarkeit und gegebenenfalls sogar nachsteuernde Optionen für den Kunden während der Produktion zeigen Kunde und Produzent zunehmend Interesse an einer lückenlosen Transportüberwachung und einer gemeinsamen Wareneingangskontrolle in Echtzeit. Dazu muss die übergreifende und konvergente Nutzung klassischer Überwachungsinstrumente wie Optik und Sensorik übergreifend auch in großer Anzahl funktionieren.

5G in der industriellen Produktion

Die Steuerung einzelner Produktionsmittel im Sinne einer "Smart Factory" und deren Kommunikation untereinander (Machine-to-Machine) wird mit entsprechender Hard- und Software in einer hoch aggregierten Form erfolgen. Dabei addieren sich Millionen bzw. Milliarden von Statusmeldungen, welche stetig durch Sensoren oder andere Systeme erfasst, übermittelt und ausgewertet werden. Der fortlaufende Soll-Ist-Abgleich, die Ableitung von Handlungsempfehlungen für Steuereinheiten bzw. Automaten oder Menschen und die unmittelbare Ausführung von Empfehlungen oder "Befehlen" brauchen die leistungsstarke 5G-Technologie.