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MediaService Digital Industries Nachrichtenredaktion

5G – Funknetz der Zukunft – Neuer Mobilfunkstandard 5G eröffnet Potenziale für Industrieunternehmen

In den letzten 40 Jahren wurde jedes Jahrzehnt eine neue Mobilfunkgeneration eingeführt – nun steht 5G in den Startlöchern. 

Der Begriff „5G“ ist in aller Munde und vor allem die Industrie verspricht sich von dem neuen Mobilfunkstandard viele Vorteile und zukunftsweisendes Potenzial. Doch die Entwicklung „fällt nicht plötzlich vom Himmel“. Vielmehr prägten bereits die Mobilfunkgenerationen 2G bis 4G maßgeblich den industriellen Fortschritt. Mit 2G konnten Fernwirkstationen bereits Textnachrichten versenden und mit 3G wurde Fernzugriff, z. B. für Fernwartung von entfernten Maschinen möglich. 4G erlaubte schließlich den performanten mobilen Fernzugriff auf Anlagen. Mit 5G werden Bandbreiten und Netzzuverlässigkeit enorm zunehmen und Verzögerungen gehen gegen Null. Das „3rd Generation Partnership Project (3GPP)“, das unter anderem für eine globale Standardisierung der Mobilfunknetze verantwortlich ist, hat eine Vision für 5G geschaffen, die aus drei Hauptszenarien besteht. 
Das erste Hauptszenario – enhanced Mobile Broadband (eMBB) – umfasst Verbesserungen der Bandbreite gegenüber 4G. Hauptziel ist die Realisierung datengetriebener Anwendungsfälle, die hohe Datenraten bei globaler, weiträumiger Netzabdeckung erfordern. Ein typisches Beispiel ist der wachsende Bedarf für HD-Streaming von Musik und Videos auf mobilen Geräten wie Smartphones in hoher Qualität. In der Industrie wären Augmented-Reality-Applikationen denkbar, um Ingenieure im Außendienst zu unterstützen. 

Im Rahmen der Einführung von 5G hat die Bundesnetzagentur (BNetzA) für die Industrie beschlossen, 100 Megahertz im Spektrum von 3,7 bis 3,8 Gigahertz für die lokale Nutzung in Industrieumgebungen zu reservieren.

Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC) bietet als zweites Scenario eine hohe Zuverlässigkeit und geringe Latenz für anspruchsvolle industrielle Anwendungen. Zu den typischen Beispielen gehören unter anderem mobile Roboter, autonome Logistik, fahrerlose Transportsysteme (FTS) oder auch Sicherheitsanwendungen.

Mit dem Mobilfunkstandard 2G konnten Fernwirkstationen Textnachrichten senden und 3G ermöglichte den mobilen Fernzugriff für Fernwartung. 4G brachte schließlich mobilen Hochgeschwindigkeits-Internet-Zugriff

Massive Machine-Type Communication (mMTC) legt als drittes Szenario den Schwerpunkt auf das Anbinden einer großen Anzahl von Geräten auf kleinem Raum. In der Praxis handelt es sich beispielsweise um Anwendungen für das Industrielle Internet der Dinge (IIoT), wobei typischerweise eine hohe Gerätedichte pro Flächeneinheit installiert wird. Die Geräte senden oder empfangen dabei die Daten kontinuierlich in größeren Zeitabständen, sodass nur eine möglichst geringe Bandbreite beansprucht wird. Ein weiteres Beispiel könnte die Prozessindustrie sein, wo viele Sensoren (z. B. für Temperatur, Druck, Durchfluss) installiert sind, um die Überwachung der Prozesse in einer Anlage zu unterstützen. 

Der neue Mobilfunkstandard 5G verspricht vor allem höhere Bandbreiten, geringere Latenzen und eine verbesserte Zuverlässigkeit. 

Schrittweise zum neuen Standard
Bei aller Euphorie bleibt jedoch zu bedenken, dass nicht alle 5G-Funktionen sofort verfügbar sein werden. Vielmehr gibt es eine Release-Reihenfolge in der beispielsweise im Jahr 2019 Release 15 mit Fokus auf eMBB verabschiedet wurde. Die Releases 16 und 17 werden die verbleibenden zwei Szenarien unterstützen und mehr Relevanz für industrielle Anwendungen haben. 
MediaService-Applikationsbeiträge können auf bereits veröffentlichten Siemens-Fachartikeln basieren.

Kontakt

Ursula Lang

Siemens AG

Gleiwitzer Str. 555
90475 Nuremberg
Germany

+49 (911) 895-7947