Die geplanten Anwendungen stellen unterschiedliche Anforderungen an 5G – mit „Network Slicing" wird das Netz auch widersprüchlichen Zielsetzungen gerecht.

7 Mythen zu 5G – die Wahrheit über das Netz der Zukunft

Über das 5G-Netz kursieren eine Reihe von Halbwahrheiten und Missverständnisse. Höchste Zeit, die sieben größten Mythen rund um 5G unter die Lupe zu nehmen und dazu jeweils die ganze Wahrheit zu beleuchten.

Mythos 1: 5G ist ein neuer Mobilfunkstandard

„Fixed-Mobile Convergence", also das Zusammenwachsen von Festnetz und Mobilfunknetz, ist für die Telco-Anbieter ein wichtiges Thema.
„Fixed-Mobile Convergence“, also das Zusammenwachsen von Festnetz und Mobilfunknetz, ist für die Telco-Anbieter ein wichtiges Thema.

Netzbetreiber und Ausrüster weisen immer wieder darauf hin, dass 5G einiges mehr sein wird – nämlich eine umfassende Kommunikations-Infrastruktur, die neben Mobilfunk auch Festnetz-Komponenten enthält. Aus Sicht der Mobilfunkanbieter ist 5G zwar der Nachfolger des 4G/LTE-Standards. Aber nicht umsonst spricht die Branche von „Fixed-Mobile Convergence“, also dem Zusammenwachsen von Festnetz und Mobilfunknetz. 5G integriert demnach auch Glasfaser-Zugangsnetze, WLANs und vieles mehr. Die hohen Anforderungen an Latenz und Kapazität lassen sich nur erfüllen, wenn das Netz durch Virtualisierung seiner Komponenten intelligenter wird. Zudem muss es sich differenziert an die Anforderungen unterschiedlicher Anwendungen anpassen – durch sogenanntes „Network Slicing“, also spezialisierte Teil-Netze innerhalb des Gesamtnetzwerks.

Ausführlicher erklären wir die Technologie hinter 5G hier.

Mythos 2: Bei 5G geht es vor allem um höhere Geschwindigkeiten

5G erfordert eine komplett neue Kommunikationsinfrastruktur und wirkt sich daher nicht nur aufs Mobilfunknetz, sondern auch aufs Festnetz aus.
5G erfordert eine komplett neue Kommunikationsinfrastruktur und wirkt sich daher nicht nur aufs Mobilfunknetz, sondern auch aufs Festnetz aus.

Nicht nur. Zwar sollen 5G-Netze für einige Anwendungen deutlich höhere Datenraten bieten als heute 4G/LTE-Netze (die Rede ist von zunächst 1 Gigabit/Sekunde und später bis zu 10 Gigabit/Sekunde). Doch die anderen Eigenschaften künftiger 5G sind vor allem für neue Anwendungen wie autonomes Fahren oder IoT (Internet of Things) noch viel entscheidender: Ultrakurze Latenzzeiten (also Reaktionszeiten des Netzes) bis hinunter zu 1 Millisekunde, deutlich höhere Netzkapazität (pro Funkzelle bis zu 1000-fache Anzahl von Geräten) sowie in den 5G-Ausbaugebieten erheblich höhere Zuverlässigkeit und Abdeckung (die Rede ist von 99,999% Zuverlässigkeit). Gerade diese Aspekte sind es, die neben der „Funkschnittstelle“ auch extrem hohe Anforderungen an die Infrastruktur des restlichen 5G-Netzes stellen.

Mythos 3: Ab 2020 wird es erste 5G-Smartphones geben

Vermutlich eher nicht. Der Zeitplan von 5G sieht zwar vor, dass in Deutschland ab 2020 erste 5G-Netzinseln und -Anwendungen in Betrieb gehen sollen. In Korea soll es zu den Olympischen Spielen sogar schon im laufenden Jahr 2018 erst „Pre-5G“-Installationen, etwa in Stadien, geben. Doch 5G-Smartphones und Tablets werden aller Voraussicht nach noch etwas länger auf sich warten lassen und nicht zu den allerersten Anwendungen für das neue Netz zählen. Voraussichtlich zählen zu den ersten 5G-Anwendungen eher Inhouse-Lösungen wie die latenzarme Steuerung von Industrierobotern und eventuell erweiterte Probestrecken für die 5G-Vernetzung von teilautonomen Autos.

Mehr zu den Zeitplänen und Schritten in Richtung 5G finden Sie auf der Intelligenten Welt hier.

Mythos 4: Für 5G gibt es allenfalls eine Handvoll Anwendungen

Die geplanten Anwendungen stellen unterschiedliche Anforderungen an 5G – mit „Network Slicing" wird das Netz auch widersprüchlichen Zielsetzungen gerecht.
Die geplanten Anwendungen stellen unterschiedliche Anforderungen an 5G – mit „Network Slicing“ wird das Netz auch widersprüchlichen Zielsetzungen gerecht. (Bild: Vodafone)

Autonomes Fahren oder Industrie 4.0 werden zwar häufig als Beispiele für 5G-Anwendungen genannt – doch die Anzahl künftiger Einsatzgebiete fürs neue Netz ist erheblich höher und wird mit Verfügbarkeit der 5G-Netze auch schnell wachsen. Laut dem an der 5G-Entwicklung beteiligten Fraunhofer FOKUS (Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme) zeichnen sich drei Anwendungscluster ab, die jeweils zu unterschiedlichen Netzausprägungen führen:

  • Internet of Things. Hier müssen sehr viele Endgeräte (Sensoren, Sensorcluster) gleichzeitig Zugang zum Netz bekommen – dafür sind die Anforderungen an die Datenraten und zum Teil auch an die Latenzzeiten weniger hoch.
  • Mission Critical bzw. Ultra Reliable Networks. Sie kommen beispielsweise im Katastrophenschutz oder bei der Steuerung wichtiger Infrastrukturen wie der Stromversorgung zum Einsatz. Derartige Netze brauchen hohe Sicherheitsstandards, eine hohe Servicequalität (QoS) sowie geringe Latenzzeiten. Hierzu zählen auch Anwendungen rund ums autonome Fahren.
  • Massive Multimedia. Bei Anwendungen wie Videostreaming sowie Virtual und Augmented Reality sind vor allen hohe Bandbreiten und die Versorgung vieler Endgeräte gefragt. Außerdem stellt der Empfang von Video- und Musikstreaming-Angeboten etwa in fahrenden Hochgeschwindigkeitszügen oder in künftig vollautomatisierten Fahrzeugen erhöhte Anforderungen an die Netzwerkarchitektur.

Einen ausführlichen Hintergrundartikel zu künftigen 5G-Anwendungen finden Sie auf der Intelligenten Welt hier.

Mythos 5: 5G wird weit entfernte Geräte wie zum Beispiel Operationsroboter in Echtzeit steuern können

5G legt zwar extrem niedrige Latenzzeiten bis zu einer Millisekunde fest, diese funktionieren aber nur über vergleichsweise kurze Distanzen – etwa 150 km für die reine Transportzeit hin und zurück ohne Verarbeitung der Daten). Physikalische Grenzen setzt hier die Lichtgeschwindigkeit (rund 300.000 km/s). Auch 5G kann Daten nicht schneller transportieren als das Licht. Weiter entfernte Operationsroboter lassen sich daher auch in 5G nicht „in Echtzeit“ steuern.

„Software-definied Networking" (SDN) ist eine wichtige Basis für die 5G-Infrastruktur.
„Software-definied Networking“ (SDN) ist eine wichtige Basis für die 5G-Infrastruktur. (Bild: Charles Rondeau via www.publicdomainpictures.net, Public Domain)

Um bei bestimmten Anwendungsarten geringe Latenzen zu erreichen, setzt 5G auf das Konzept „Edge Computing“: Dabei erfolgt die Verarbeitung zeitkritischer Ereignisse und Informationen vor Ort, und nur für zeitunkritische Anforderungen wird auf weiter entfernte Ressourcen zugegriffen. Um dies wiederum für viele Anwendungen gleichzeitig zu ermöglichen, müssen die Netzstrukturen optimiert werden, wofür die Netzbetreiber und Ausrüster auf software-definierte Netze (SDN – Software-defined Networking) setzen.

Mythos 6: Wenn die 5G-Netze ausgerollt sind, steht auch das autonome Fahren zur Verfügung

Auf dem Weg zum vollautomatisierten Fahren muss die Autoindustrie noch eine Reihe von Herausforderungen bewältigen. (Bild: Continental)

Kommunikation mit extrem niedriger Latenz gilt als wichtige Basistechnologie für hoch- und vollautomatisiertes Fahren: Wenn ein Auto ständig und sicher mit der Verkehrs-Infrastruktur, anderen Fahrzeugen oder Fußgängern kommunizieren kann, kann es eine Vielzahl von zusätzlichen Sensorinformationen in die Berechnung von Fahrstrategie und Fahrzeugsteuerung aufnehmen. Mit 5G werden daher einige der wesentlichen technischen Hemmnisse bei der Erfassung von Mobilitätsinformationen wegfallen. Doch ersten wird 5G nicht auf einen Schlag bundesweit auf allen Autobahnen, Landstraßen und innenstädtischen Verkehrswegen zur Verfügung stehen. Zweitens müssen die Autohersteller neben der Verfügbarkeit von Information auch noch andere Herausforderungen lösen, bevor sie vollautomatisiertes Fahren realisieren können. Und drittens müssen dafür auch die gesetzlichen Rahmenbedingungen angepasst werden – die ersten Schritte zur Gesetzgebung beziehen sich nur auf teilautomatisierte Fahrfunktionen, und noch nicht auf voll autonome Autos.

Mythos 7: Wenn 5G verfügbar ist, werden die bisherigen Mobilfunkstandards abgeschaltet

Das ist nicht zu erwarten. So wie auch schon bei der Einführung früherer Mobilfunkstandards werden auch nach dem Start von 5G die Vorläufertechnologien weiter verfügbar bleiben.

2G (GSM) ist im Mobilfunk der kleinste gemeinsame Nenner – auch einfache Handys unterstützen diesen Standard für Sprachtelefonie und SMS. Zudem ist GSM fast weltweit in einer überschaubaren Anzahl von Frequenzbereichen verfügbar. Das spricht dafür, diesen Standard noch lange beizubehalten.

4G (LTE) kann 5G für viele Anwendungen entlasten – zum Beispiel Multimedia, Internet-Zugriff oder Messaging/E-Mail-Kommunikation. 4G-Netze können sich zudem schrittweise in Richtung 5G weiterentwickeln – schon heute bezeichnet man die schnellen 4G-Ausbaustufen als „4.5 G“ oder „LTE Advanced“.

Als erster Kandidat für eine Abschaltung und für ein Freiräumen von Frequenzen für die Nachfolger-Standards bleibt somit 3G (UMTS) übrig. Tatsächlich sprechen einige Telekommunikationsanbieter davon, diese Mobilfunktechnologie wohl als erste abzuschalten. Allerdings ist auch dies nicht unproblematisch, weil es auf absehbare Zeit noch eine größere Zahl von UMTS-Endgeräten im Markt gibt, die kein LTE unterstützen – zum Beispiel einfachere Mobiltelefone sowie viele Mobilfunk-Module in Autos und für andere Anwendungen.

 

 

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