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25.07.2017

Warum 5G alles verändern wird – aber nicht bis 2020

Das Kürzel 5G lässt nicht nur Technikherzen höherschlagen, sondern stimmt auch all jene glücklich, die ihre Lieblingsserie nicht mehr nur mit einem Festnetzanschluss in der Hinterhand streamen möchten. Die fünfte Generation des mobilen Netzes soll das in Zukunft möglich machen. Dank größerer Kapazität, höherer Bandbreite und verlässlicher Konnektivität wird 5G nicht nur optimale Voraussetzungen für Filmstream to go bieten, sondern vor allem für flächendeckendes Internet of Things. Und das schon bis 2020, wie Anbieter verheißen. Terence Böhme, Senior Consultant bei TALLENCE, vermutet jedoch, dass sie damit etwas zu viel versprechen. 

Vor gut 20 Jahren begann mit dem Mobilfunkstandard 2G (GSM) die Zeit der digitalen Vernetzung. Heute können wir die Bandbreiten von damals nur noch belächeln. Auch die dritte Generation 3G (UMTS) sieht seit der Einführung von 4G (LTE) recht blass aus. LTE bringt derzeit Bandbreiten von bis zu 1 GBit/s auf die Straße. Damit stellt das Mobilnetz die Möglichkeiten eines herkömmlichen DSL-Anschlusses bereits in den Schatten.

Dennoch kündigen Mobilfunkanbieter die nächste Generation 5G bereits für das Jahr 2020 an. 5G verspricht eine noch größere Netzverfügbarkeit mit Datenraten bis zu 10 GBit/s und erheblich niedrigere Latenzzeiten (bis unter 1 ms). Anhand besserer Mobilitätseigenschaften soll das Netz auch bei einer Geschwindigkeit von bis zu 500 km/h nutzbar bleiben. Dies käme auch der Konnektivität und der Kommunikation von Maschinen und Geräten untereinander zugute. Demnach gewänne das Internet of Things erheblich an Relevanz. Darüber hinaus schont 5G Energieressourcen – Freunde des mobilen Filmstreamens kommen also nicht nur in Sachen Netz-Geschwindigkeit auf ihre Kosten; sie können sich auch auf ausreichend Akkulaufzeit freuen.

Doch ist es realistisch, dass 5G das Kinoerlebnis in unsere Hosentasche bringt? Terence Böhme kennt die Achillesferse dieser Theorie: „Zurzeit braucht man für das Streamen von Videos noch den klassischen Breitband/DSL-Anschluss. Finanziell kann man es sich kaum erlauben, mal eben so einen Film per LTE zu schauen, weil das Datenvolumen noch sehr eingeschränkt ist.“

Es erscheint unrealistisch, dass Mobilfunk-Provider ihr Angebot in den nächsten drei Jahren drastisch verändern. Denn für Hersteller und Betreiber von Mobilfunknetzen ist die Umstellung so oder so schon ein Mammutprojekt. Um dieses zu bewältigen, haben sie sich als Next Generation Network Management Alliance zusammengeschlossen, um die Netzsicherheit, Stabilität und Interaktion zwischen den Netzen gemeinsam voranzutreiben. Das NGNM Projekt erforscht, wie intelligentes Netzmanagement mit smarter Software zu einem einheitlichen Standard führen kann. Nach derzeitigem Stand der Technik sollen über virtuelle Netzabschnitte („Network Slices“) auf einer Hardware mehrere logische Netze betrieben werden. So wird es möglich, effizient unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen. Während Echtzeitsysteme eine Reaktionszeit im Millisekundenbereich fordern, ist an anderer Stelle ein hoher Datendurchsatz aufgrund der zu transportierenden Datenmengen sicherzustellen. Software-Defined Networking (SDN) und Network Functions Virtualization (NFV) sorgen für die nötige steuerbare Flexibilität im Netz der fünften Generation.

Die Neuerungen im Bereich der Netzinfrastruktur sind unabdingbar, um verschiedenste Geräte untereinander effektiv zu vermaschen. Es zeigt sich schon jetzt, dass die Möglichkeiten der bestehenden Netze nicht ausreichen, um die breite Vernetzung von Geräten und Maschinen abzudecken – also das „Internet of Things“ zu realisieren. Für den Einsatz von Bremsassistenten in Fahrzeugen bis hin zum unbemannten Fahren, zum Beispiel, sind vor allem niedrige Latenzen in der Kommunikation zwischen Umwelt und Fahrzeug unverzichtbar. Bei diesen und ähnlichen internetbasierten Funktionen werden zukünftig Milliarden von Statusmeldungen zwischen Maschinen und Sensoren ausgetauscht. Doch hierfür müssen intelligente, skalierbare Netze verstärkt bereitgestellt werden. Soll heißen: Kommt 5G, wird das Internet der Dinge flächendeckend Realität.

„Doch die Ankündigungen für die fünfte Generation sind sehr sportlich“, urteilt Terence. Einerseits halten Kritiker Latenzzeiten von bis zu unter 1 ms für technisch unmöglich. Andererseits müssen für die technische Realisierung von Bandbreiten bis 10 GBit/s neue Frequenzbereiche genutzt werden. Hierzu werden Kosten von mehreren Milliarden Euro anfallen. Die Zielsetzung für das Jahr 2020 scheint also technisch wie finanziell sehr optimistisch.

Wir bei TALLENCE beobachten die Entwicklungen mit Spannung. Sicher ist nur, dass das klassische Festnetz noch vor dem DSL-Anschluss an Bedeutung verlieren wird. Die Telefonie wird von vielen bereits ausschließlich via Handy durchgeführt. „Derzeit hat man noch Festnetz, weil es eben im Paket mit dem DSL-Anschluss integriert ist“, scherzt Terence. In seinem Arbeitsalltag hat 5G zumindest theoretisch schon Einzug gehalten. Für TALLENCE unterstützt er einen langjährigen Kunden beim Aufbau der Laborinfrastruktur und beim Testen neuer Access- und Voice-Technologien.

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