5G – Der Mobilfunkstandard der neuesten Generation

Das zeichnet den Echtzeitmobilfunk aus

5G ist mehr als nur eine weitere Technologieentwicklung für das Netz der Zukunft. Denn der LTE-Nachfolger und künftige Mobilfunkstandard bietet ganz neue Einsatzmöglichkeiten und wird auf diese Weise massive Umwälzungen im Privat- wie Geschäftsleben auslösen.

Mit 5G wird das Mobilfunknetz so leistungsfähig wie nie zuvor. Dadurch wird zum ersten Mal die quasi grenzenlose Vernetzung unserer Gesellschaft und von Geräten Realität. Aus diesem Grund ist der neueste Standard auch die Antwort auf das Internet der Dinge (IoT) – die große digitale Herausforderung für Unternehmen.

Auktionsgewinner treiben Aus- und Aufbau des 5G-Netzes voran

Ein Jahr nach der Versteigerung der Frequenzen für die 5. Mobilfunkgeneration müssen die erfolgreichen Auktionsgewinner nun den Aus- bzw. Ausbau des 5G-Netzes vorantreiben. Die Netzbetreiber Telefónica, Vodafone und Telekom rüsten dabei bestehende Infrastruktur für den neuen Technologiestandard auf. Neueinsteiger 1&1 Drillisch dagegen muss diese tatsächlich erst neu schaffen. Deshalb plant 1&1 Drillisch, ihren Kunden als Zwischenlösung die Nutzung von 5G durch Anmietung auf bestehenden Netzen zu ermöglichen.

Beim Ausbau des 5G-Netzes nehmen der Bonner Telekommunikationsriese sowie Vodafone eine Vorreiterrolle ein. Denn während 1&1 Drillisch und Telefónica bisher nur einen internen Probebetrieb fahren, sind Vodafone und Telekom bereits in der Lage, ihren Kunden 5G-basierte Lösungen anzubieten.

Deutschlandweit gesehen gibt es bisher nur wenige 5G-Standorte. Doch bis Ende des Jahres soll der Echtzeitmobilfunk 5G – vorrangig über Vodafone und Telekom – großflächig verfügbar sein. So plant beispielsweise die Telekom bis Dezember 2020 die 5G-Versorgung von ca. 40 Mio. Deutschen – mit Fokus auf die großen Metropolen.

Mehr über den aktuellen Ausbaustand der einzelnen Netzbetreiber erfahren Sie hier.

Das zeichnet den Echtzeitmobilfunk aus

Die fünfte Mobilfunkgeneration punktet mit einer Latenzzeit von unter 5 Millisekunden. Außerdem ermöglicht die Technik Datenraten bis 10 GBit/s. Im Vergleich zu den vorhergehenden Mobilfunkstandards hat 5G also klar die Nase vorn. Denn mit 5G eröffnen sich zahlreiche technische Innovationen und Möglichkeiten.

Leistungsmerkmale auf einen Blick:

• hohe Kapazitätsgröße von bis zu 10 TBit/s pro km²
• höchste Datenraten bis zu 10 GBit/s
• hohe Energieeffizienz / Batterielaufzeit bis zu zehn Jahren
• äußerst hohe Zuverlässigkeit bis zu 99,999 %
• hohe Dichte: bis zu 1 Million Endgeräte/km² können gleichzeitig senden und empfangen
• dank des engmaschigen Netzes ist eine Positionierung bis auf ca. 10 cm genau möglich
• Nutzermobilität möglich bis zu 500 km/h
• Latenzzeiten mit unter 5 ms sehr gering

5G passt sich optimal an die spezifische Anwendung an

Die fünfte Mobilfunkgeneration bietet einen entscheidenden Vorteil. Denn schließlich passt sich die Technologie optimal an die Anforderungen einer spezifischen Anwendung an.

Die extrem hohen Datenraten alleine sind also nicht der ausschlaggebende Punkt. Denn 5G-Anwendungen brauchen nicht alle oben genannten Leistungsmerkmale in jedem Einsatzgebiet gleichermaßen. Deshalb lassen sich Anwendungen grundsätzlich in drei Gruppen einordnen:

1. Gruppe „Enhanced Mobile Broadband“ (eMBB):
   Anwendungen, die extrem hohe Datenraten benötigen
   Beispiele:  immersive Medien (Virtual /Augmented Reality), Video-Streaming, Smart Home
2. Gruppe „Massive Maschinenkommunikation“ (mMTC):
   Anwendungen, die auf hohe Zuverlässigkeit / Energieeffizienz angewiesen sind
   Beispiele: Internet-of-things / Industrie 4.0
3. Gruppe „Ultra-Reliable and Low-Latency Communication“ (URLLC):
   Anwendungen, für die höchste Verfügbarkeit / Stabilität am wichtigsten sind
   Beispiele: Echtzeitdatenübertragung bei Telemedizin / autonomes Fahren etc.

Anwendungsszenarien

Mobile 5G-Anwendungen weisen nahezu die gleichen hohen Qualitätsstandards auf wie Glasfaseranschlüsse. Dies eröffnet sowohl für private User als auch für die Industrie neue Dimensionen. Denn mit der neuen Technologie sind Themen wie z. B. das autonome Fahren, aus der Ferne durchgeführte Operationen oder die Maschinenkommunikation in Echtzeit keine Zukunftsmusik mehr.  Im Folgenden einige Beispielszenarien:

Bereich autonomes Fahren / Auto und Bahn:

• Echtzeit-Kommunikation zwischen Fahrzeugen / „vehicle-to-everything“ (V2X)
• verlässliche mobile Verbindungen in sich bewegenden Fahrzeugen bis 500 km/h

Bereich Stadt:

• mobile Versorgung bei Großveranstaltungen
• Abdeckung von Häuserschluchten und im Gebäudeinneren

Industrie 4.0 / Internet of Things (IoT, „Internet der Dinge“):

• Vernetzung und Steuerung von Produktion / Anlagen / Lagern / Logistik
• intelligente Wartung
• Smart Cities, Smart Metering, Smart Home

Virtual / Augmented Reality:

• Augmented Reality-Maintenance
• 360-Grad-Videos, Virtual Reality-Brillen mit Echtzeitdaten

Telemedizin:

• Telemonitoring
• digital gesteuerte Fern-Operationen
• Videobasierte Arztsprechstunden
• telemedizinischer Austausch zwischen Ärzten

Smart Farming:

• Automatisierung landwirtschaftlicher Prozesse
• z. B. selbstfahrende Traktoren, Einsatz von Robotern und Drohnen, Feldpflege, Anbau / Ernte, Tierhaltung, Überwachung von Gewässern

Aufbau firmeneigener 5G-Campus-Netze

Potential zur Revolution innerhalb der deutschen Industrie bergen darüber hinaus auch die so genannten 5G-Campus-Netze. Mit Hilfe lokaler 5G-Frequenzen können sich Unternehmen ein privates, von Netzbetreibern unabhängiges Campus-Netz aufbauen.

Die Vorteile der neuen Mobilfunkgeneration gegenüber der aktuell in der Industrieproduktion vorherrschenden Vernetzung per WLAN oder LTE liegen dabei auf der Hand. Denn erst mit 5G lassen sich anspruchsvollste Szenarien im Bereich Industrie 4.0 / Internet-of-Things umsetzen:

• Maschinenkommunikation in Echtzeit
• Optimierung von Fertigungsabläufen (z. B. Produkte auf der Montagelinie orten)
• Optimierung von Produktionsabläufen (z. B. Steuerung von Maschinen / Robotern)
• Lagerhauslogistik / barrierefreier Handover selbstfahrender Logistikfahrzeuge

Ausführlichere Informationen zum Thema 5G-Campus-Netze für Unternehmen mit aktuellen Projektbeispielen aus der deutschen Industrie erhalten Sie hier.

Sie planen den Einsatz von 5G-Anwendungen in Ihrem Unternehmen? Oder Sie möchten sich über die Möglichkeiten privater 5G-Campus-Netze informieren? Dann nehmen Sie einfach Kontakt zu uns auf.