con­nect con­fe­rence

Beim con­nect-Bran­chen­treff re­fe­rier­ten füh­ren­de In­dus­trie­ver­tre­ter über 5G

connect - - INHALT - JOA­CHIM BLEY, BERND THEISS

Stand heu­te bleibt es da­bei: 2020 wird die fünf­te Mo­bil­funk­ge­ne­ra­ti­on an den Start ge­hen. Auch an der Vi­si­on hat sich nichts ge­än­dert: Die 5G-Net­ze sol­len ei­ne bis­lang un­vor­stell­bar leis­tungs­fä­hi­ge In­fra­struk­tur für ei­ne kom­mu­ni­ka­ti­ons­ge­präg­te Welt be­reit­stel­len, in der Din­ge und Men­schen im ganz gro­ßen Stil Da­ten draht­los aus­tau­schen wer­den.

Je­de Men­ge Dis­kus­si­ons­be­darf

Doch wie kann 5G von An­fang an ein Er­folg wer­den? Kön­nen die Netz­be­trei­ber die im­men­sen tech­ni­schen An­for­de­run­gen über­haupt recht­zei­tig er­fül­len? Und wel­che Ge­schäfts­mo­del­le wer­den die nö­ti­gen Um­sät­ze brin­gen? Ers­te Ant­wor­ten und Ein­bli­cke in den ak­tu­el­len Stand der 5G-Tech­nik gab die con­nect con­fe­rence, die am 1. Ju­ni in dem Münch­ner Hoch­haus­kom­plex Ten To­wers statt­fand. Un­ter dem Mot­to „The Fu­ture of Tele­com­mu­ni­ca­ti­ons and Ser­vices 2017“be­leuch­te­ten hoch­ka­rä­ti­ge Bran­chen­in­si­der die Mo­bil­funk­zu­kunft.

Chan­ce und Her­aus­for­de­rung

In sei­ner Keyno­te er­läu­ter­te der Tech­nik­vor­stand von Te­le­fó­ni­ca Deutsch­land, Cay­e­ta­no Car­ba­jo Mar­tín, dass 5G mit bes­se­rer Per­for­mance, mehr Ge­schwin­dig­keit und ge­rin­gen Ver­zö­ge­rungs­zei­ten die in Zu­kunft er­for­der­li­chen Ka­pa­zi­tä­ten be­reit­stel­len wer­de. Da die Kos­ten der Pro­vi­der der­zeit stär­ker stei­gen als die Um­sät­ze, sei es wich­tig, auch die Wirt­schaft­lich­keit im Au­ge zu be­hal­ten. Zur Re­fi­nan­zie­rung der In­ves­ti­tio­nen müss­ten die Netz­be­trei­ber an­ge­mes­sen an den neu­en, kos­ten­pflich­ti­gen Ser­vices be­tei­ligt wer­den. Die 5G-Er­folgs­fak­to­ren sind für ihn ne­ben der Qua­li­tät und Si­cher­heit: ein ver­ab­schie­de­ter Stan­dard, der Zu­gang zu den Fre­quenz­spek­tren durch die Re­gu­lie­rer und sich selbst op­ti­mie­ren­de Net­ze. Ge­rä­te und An­wen­dun­gen soll­ten zu­dem bes­ser an die In­fra­struk­tur an­ge­passt wer­den.

5G star­tet nicht auf Knopf­druck

Mar­tin Bouchard, Netz­pla­nungs­stra­te­ge und Roll­out-Ex­per­te der Deut­schen Te­le­kom, teil­te die Ein­schät­zung sei­nes Vor­red­ners, der von ei­ner evo­lu­tio­nä­ren Ent­wick­lung zu 5G und der Ko­exis­tenz mit dem LTE-Netz aus­geht. Die Te­le­kom sieht drei ty­pi­sche 5G-An­wen­dungs­fel­der: Ka­pa­zi­tät und

5G wird nicht per Knopf­druck star­ten, son­dern sich von Bal­lungs- und In­dus­trie­zen­tren aus­brei­ten und sich par­al­lel tech­nisch wei­ter­ent­wi­ckeln.

Ge­schwin­dig­keit über­all (En­han­ced Mo­bi­le Broad­band), die um­fas­sen­de Ver­net­zung von Sen­so­ren und Ge­rä­ten (Mas­si­ve IoT, In­ter­net of Things) und das tak­ti­le In­ter­net, das sich durch ho­he Zu­ver­läs­sig­keit und ge­rin­ge Ver­zö­ge­run­gen (Ul­tra Re­lia­ble & Low La­ten­cy) aus­zeich­net.

Die sich teils wi­der­spre­chen­den An­for­de­run­gen die­ser An­wen­dungs­pro­fi­le bringt Net­work Sli­cing un­ter ei­nen Hut. Die­se es­sen­zi­el­le 5G-Tech­no­lo­gie un­ter­teilt ei­ne ge­mein­sam ge­nutz­te In­fra­struk­tur in meh­re­re, von­ein­an­der ge­trenn­te „Schei­ben“(Sli­ces). Der ent­schei­den­de Vor­teil: Die Pa­ra­me­ter kön­nen in je­dem Be­reich für sich in­di­vi­du­ell op­ti­miert wer­den – zum Bei­spiel für die draht­lo­se Ro­bo­ter­steue­rung, bei der ex­trem nied­ri­ge La­ten­zen ge­fragt sind.

Bouchard zu­fol­ge wird un­ter an­de­rem der mas­si­ve Ein­satz der Mehr­an­ten­nen­tech­nik (Mas­si­ve MIMO), ei­ne ef­fek­ti­ve­re Nut­zung der Ka­pa­zi­tä­ten in den Rand­be­rei­chen be­nach­bar­ter Funk­zel­len (Zell­ko­or­di­nie­rung) so­wie ei­ne stär­ke­re Ein­be­zie­hung der Fest­netz-Res­sour­cen (Fi­xed Mo­bi­le Con­ver­gence), de­ren Vor­stu­fe mit Hy­brid-Rou­tern für LTE/DSL be­reits im Markt ist, den an­ge­streb­ten Leis­tungs­schub brin­gen.

Ver­net­zung ist die Zu­kunft

Micha­el Reinartz, Be­reichs­lei­ter In­no­va­ti­on bei Vo­da­fo­ne Deutsch­land, rech­net mit wei­ter­hin ra­sant stei­gen­den Upload-Da­ten­men­gen. In ei­ni­gen Jah­ren wer­de ein Fahr­zeug pro St­un­de um die 6 GB Da­ten sen­den. Für ihn steht au­ßer Fra­ge, dass die Ver­net­zung das Ding der Zu­kunft ist und in­fol­ge­des­sen In­dus­tri­en zu­sam­men­wach­sen wer­den. An­wen­dun­gen mit ge­rin­gem Da­ten­auf­kom­men, nied­ri­gem Ener­gie­ver­brauch und ho­her En­de-zu-En­de(E2E)-Si­cher­heit wer­den der Weg­be­rei­ter für 5G sein. Zur Um­set­zung kon­kre­ter NB(Nar­ro­wBand)-IoT-Pro­jek­te zum Bei­spiel im Rah­men der Smart-Ci­ty-Initia­ti­ve setzt Vo­da­fo­ne ver­stärkt auf Ko­ope­ra­tio­nen mit Start-up-Un­ter­neh­men.

Was geht? 4 Gbit/s bei 170 km/h!

Netz­aus­rüs­ter Erics­son in­ten­si­viert eben­falls die Zu­sam­men­ar­beit mit ver­schie­de­nen Part­nern. Ge­mein­sam mit BMW sei es in Süd­ko­rea ge­lun­gen, im Feld­ver­such bei Fahr­zeug­ge­schwin­dig­kei­ten bis 170 km/h über meh­re­re Funk­zel­len hin­weg dau­er­haft Da­ten mit 4 Gbit/s zu über­tra­gen, be­rich­tet Chris­toph Bach, Lei­ter des Be­reichs Netz­werk­pro­duk­te bei Erics­son. Mit 5G wer­den im­mer mehr Auf­ga­ben in die Soft­ware-

Ebe­ne ver­la­gert. Im Kern­netz (Co­re Net­work) ist das schon der Fall: Spe­zi­al­auf­ga­ben, für die bis­her zu­sätz­li­che Hard­ware not­wen­dig war, über­neh­men Pro­gram­me (NFV, Net­work Func­tion Vir­tua­liza­t­i­on). Und auch die Res­sour­cen­auf­tei­lung er­le­digt Erics­son über Soft­ware (SDN, Soft­ware De­fi­ned Net­work). Eben­falls in­ter­es­sant: Net­work Sli­cing ist für die ge­mein­sa­me Nut­zung ei­ner In­fra­struk­tur durch meh­re­re Netz­an­bie­ter ge­eig­net, was den 5G-Ausbau in dün­ner be­sie­del­ten Ge­bie­ten er­leich­tern könn­te. Ne­ben der Be­reit­stel­lung der Fre­quenz­spek­tren und ei­nem flä­chen­de­cken­den 5Gund Glas­fa­ser­aus­bau setzt sich Bach auch für ei­ne aus­ge­wo­ge­ne Re­ge­lung zur Netz­neu­tra­li­tät ein. Die un­ter­schied­li­chen An­for­de­run­gen kri­ti­scher Di­ens­te ma­chen ei­ne tech­ni­sche Prio­ri­sie­rung un­ab­ding­bar.

Die Fra­ge der (Re-)Fi­nan­zie­rung

Mo­der­ni­sier­te, in­te­grier­te ehe­ma­li­ge Staats­un­ter­neh­men sind mög­li­cher­wei­se die ein­zi­gen, die ei­ne 360-Grad-5G-Im­ple­men­tie­rung über­haupt fi­nan­zie­ren kön­nen – mit die­sem State­ment der Bar­clays Equi­ty Re­se­arch er­öff­ne­te Bru­no Ja­cob­feu­er­born sei­nen Vor­trag. Der Tech­nik­vor­stand der Deut­schen Te­le­kom ist der Mei­nung, dass die bis­he­ri­gen An­sät­ze zur Vir­tua­li­sie­rung nicht aus dem Re­turn-On-In­vest­ment-Di­lem­ma füh­ren wer­den. In künf­ti­gen Net­zen müss­ten Hard­ware und Soft­ware kon­se­quent ge­trennt wer­den. Au­to­ma­ti­sie­rung, Fle­xi­bi­li­sie­rung und Netz­werk­steue­rung müss­ten über pro­gram­mier­ba­re Funk­tio­nen rea­li­siert wer­den. Er ver­weist in die­sem Zu­sam­men­hang auf den An­satz des über 400 Mit­glie­der star­ken TIP(Tele­com In­fra Pro­ject)-Kon­sor­ti­ums, in dem auch Face­book mit­mischt.

Wie 5G in das Smart­pho­ne kommt

In wel­chem Ent­wick­lungs­sta­di­um sich die Sys­tem­chips künf­ti­ger 5G-Smart­pho­nes der­zeit be­fin­den, er­läu­ter­te Ha­mid-Re­za Na­ze­man von Qual­comm. Er un­ter­teilt den kom­men­den Funk­stan­dard in drei Be­rei­che: Gi­ga­bit LTE/VoLTE, 5G NR (New Ra­dio) mit Fre­quen­zen bis 6 GHz und 5G NR über 6 GHz. Das zeigt, dass 4G auch künf­tig be­deu­tend bleibt. Was bis zum 5G-Start in ei­nem Chip ste­cke, sei in den La­bors der­zeit noch zwei bis drei Schuh­kar­tons groß. Par­al­lel zu dem 5G-Stan­dar­di­sie­rungs­pro­zess passt Qual­comm sei­ne Test­auf­bau­ten per­ma­nent an die neu­es­ten Vor­ga­ben an. Der­zeit schaf­fe der mmWa­ve-Pro­to­typ (28 GHz) Da­ten­ra­ten von 4 Gbit/s. Der X50-Chip wer­de ein 5G-Mul­ti­mode-Mo­dem für bis zu 5 Gbit/s im Down­link ent­hal­ten, al­le gän­gi­gen Mo­bil­funk­stan­dards un­ter­stüt­zen und sich über 4G/5G gleich­zei­tig ver­bin­den. >>

Was mit 5G im Au­to geht

Das Smart­pho­ne wächst in das Fahr­zeug hin­ein, so der frü­he­re Vo­da­fo­ne Tech­nik­vor­stand Hart­mut Krem­ling. Als Vor­zei­ge­bei­spiel führt er das „Flat­rate Car“Tes­la Mo­del S 100 D an. Soft­wareUp­dates via Mo­bil­funk, Na­vi­ga­ti­on mit Echt­zeit-Ver­kehrs­in­for­ma­tio­nen, In­ter­net-Ra­dio und Vi­deo­st­rea­m­ing von Net­flix sei­en in den USA eben­so ver­füg­bar wie „Au­to­no­mes Fah­ren“als Son­der­aus­stat­tungs­pa­ket. Für Krem­ling der rich­ti­ge Weg: Nach­fra­ge er­zeu­ge An­ge­bot, doch es ge­he eben auch um­ge­kehrt. In Pho­enix, Ari­zo­na, las­se Goog­le 500 Mi­ni-Vans au­to­nom fah­ren. Für ei­ne kos­ten­lo­se Fahrt ge­nü­ge ein An­ruf.

Chi­na bie­te eben­falls ex­zel­len­te Rah­men­be­din­gun­gen: Chi­na Mo­bi­le ha­be 1,4 Mil­lio­nen LTE-Sta­tio­nen auf­ge­baut. Da­mit sei das 4GNetz fünf Mal dich­ter als in Eu­ro­pa. Zu­dem scheint Chi­na fest ent­schlos­sen, bis 2025 welt­weit die Num­mer 1 bei in­tel­li­gent ver­netz­ten, en­er­gie­spa­ren­den Fahr­zeu­gen mit Elek­tro- und Brenn­stoff­zel­len­an­trieb zu wer­den. Da­mit äl­te­re Au­to­mo­del­le – wie vor­ge­ge­ben – Da­ten wie Sta­tus- und Ver­kehrs­in­for­ma­tio­nen zu öf­fent­li­chen Ser­vern über­tra­gen kön­nen, sind leicht in­stal­lier­ba­re Nach­rüst­lö­sun­gen er­hält­lich. Der Fahras­sis­tent Car­mew bie­te für 160 USDol­lar hoch­wer­ti­ge Ka­me­ras und ei­nen Qual­comm-Chip mit LTE bis 150 Mbit/s – Ab­stands­über­wa­chung, Spur­hal­teas­sis­tent und Wei­ter­fahr­alarm sind so eben­falls an Bord. Un­ter­stütz­tes Fah­ren sei heu­te schon Rea­li­tät, voll­au­to­ma­ti­sches Fah­ren in 20 Jah­ren.

Ein­blick ins In­ter­net der Din­ge

Olaf Ger­wig von P3 com­mu­ni­ca­ti­ons skiz­zier­te die Pro­zes­se im In­ter­net der Din­ge. Die in Sen­sorNetz­wer­ken ge­sam­mel­ten Da­ten müss­ten nicht nur schnell und zu­ver­läs­sig trans­por­tiert wer­den. Im Ba­ckend kom­me es auf ei­ne gu­te Ver­knüp­fung der ver­schie­de­nen Da­ten­quel­len an. Die Auf­be­rei­tung für Aug­men­ted-Rea­li­ty- und Vir­tu­al-Rea­li­ty-Sys­te­me er­for­de­re

Drei Din­ge zeich­nen ein in­no­va­ti­ons­freund­li­ches Mo­bil­funk­netz aus: stan­dar­di­sier­te Hard­ware, in­tel­li­gen­te, fle­xi­ble Soft­ware als zen­tra­ler Be­stand­teil und ein ho­her Au­to­ma­ti­sie­rungs­grad.

ho­he Re­chen­leis­tun­gen. Doch Tech­no­lo­gie sei nur ein Teil­as­pekt der di­gi­ta­len Trans­for­ma­ti­on, die es ge­samt­heit­lich zu den­ken gel­te, wenn wir die Chan­cen der er­wei­ter­ten Mög­lich­kei­ten nut­zen möch­ten.

Tak­ti­les In­ter­net in Ak­ti­on er­le­ben

Pro­fes­sor Fett­weis von der re­nom­mier­ten For­schungs­ein­rich­tung, dem 5G Lab der TU Dres­den, geht da­von aus, dass sich die Ge­schwin­dig­kei­ten wei­ter­hin al­le fünf Jah­re ver­zehn­fa­chen wer­den. Im Jahr 2025 wä­ren wir dann bei 10 Gbit/s. Das tak­ti­le In­ter­net ver­langt da­ge­gen mi­ni­ma­le Ver­zö­ge­rungs­zei­ten. La­ten­zen von ei­ner Mil­li­se­kun­de sind er­for­der­lich, wenn via Mo­bil­funk ge­steu­er­te Ro­bo­ter schnell grei­fen oder Vi­deo­ga­mer in vir­tu­el­len 3-D-Wel­ten in­stink­tiv auf das Spiel­ge­sche­hen re­agie­ren müs­sen. Für lang­sa­mes Grei­fen und die In­ter­ak­ti­on mit 2-D-Dis­plays rei­chen 10 ms. Da­von sind die heu­ti­gen 4GNetz­wer­ke mit La­ten­zen von 30 bis 50 ms weit ent­fernt. Wä­re ei­ne ver­zö-

ge­rungs­freie und zu­ver­läs­si­ge Funk­steue­rung mög­lich, könn­te die In­dus­trie auf die feh­ler­an­fäl­li­gen, war­tungs­in­ten­si­ven Ka­bel­ver­bin­dun­gen an den Ro­bo­tern ver­zich­ten und den neu ge­won­ne­nen Be­we­gungs­frei­raum nut­zen. Fett­weis er­klärt, dass Ver­zö­ge­run­gen auf­grund der Licht­ge­schwin­dig­keit un­ver­meid­lich sind. Funk­wel­len kön­nen „nur“300 km/ms zu­rück­le­gen, in der Glas­fa­ser schaf­fen die Da­ten in der­sel­ben Zeit so­gar nur 200 km. Dass je­de Mil­li­se­kun­de zählt, zeig­te das 5G Lab in Vi­deo­ein­spie­lun­gen: In ei­nem Ex­pe­ri­ment muss ein Pro­band ei­nen Ball fan­gen, den er nur über ei­ne Vir­tu­al Rea­li­ty(VR)-Bril­le auf sich zu­flie­gen sieht.

Pro­fes­sor Frank H.P. Fit­zek, eben­falls an der TU Dres­den und im 5G Lab en­ga­giert, zeig­te auf, wie die ge­for­der­ten, ge­rin­gen La­ten­zen er­reicht wer­den kön­nen. Die via Cloud schnell ver­füg­ba­ren Da­ten müss­ten über ei­ne in den Ra­dio Net­work Con­trol­ler (RNC) in­te­grier­te Mi­cro-Cloud ver­la­gert wer­den. Ex­trem zeit­kri­ti­sche Tei­le kön­nen zu­dem in der Mo­bi­le Edge Cloud der Ba­sis­sta­ti­on vor­ge­hal­ten wer­den und so noch nä­her an den An­wen­der rü­cken. Bei der Steue­rung der Net­ze der Zu­kunft wür­de Fit­zek zu­fol­ge der Rück­griff auf lo­ka­le, auf be­grenz­tem Wis­sen ge­trof­fe­ne Ent­schei­dun­gen zu gu­ten Er­geb­nis­sen füh­ren und da­mit Auf­wand wie Kos­ten ver­rin­gern. Für 5G emp­fiehlt Fit­zek zu­dem ei­nen Da­ten­code, der sich über­all und auf meh­re­re Qu­el­len ver­teilt spei­chern lässt. Dies be­schleu­ni­ge den Zu­griff auf gro­ße Da­ten­be­stän­de und er­mög­li­che den Trans­port oh­ne zeit­rau­ben­de En­co­dier- und Co­dier­pro­zes­se.

5G aus ei­nem an­de­ren Blick­win­kel

Tho­mas Lil­ge von der Hum­boldt Uni­ver­si­tät in Ber­lin und Mit­be­grün­der des Ga­me­lab.ber­lin dürf­te mit sei­ner The­se, dass der Mensch sei­ne Fä­hig­kei­ten aus dem Spiel ent­wi­ckelt, die Ga­ming Com­mu­ni­ty be­geis­tern. Er sieht 5G als Weg­be­rei­ter ei­ner neu­en Vir­tua­li­sie­rungs­stu­fe, in der das Bes­te aus der Spie­le­welt zum Bei­spiel über Aug­men­ted-Rea­li­ty-Apps den Weg in die Rea­li­tät fin­de.

Die Ab­schluss­dis­kus­si­on

Pro­fes­sor Fit­zeks Ein­schät­zung zu­fol­ge wird im Jahr 2020 die 5GIn­fra­struk­tur da sein, nicht aber die an­ge­streb­te Per­for­mance. Was wir letzt­lich be­kom­men wer­den, muss erst im Stan­dard fest­ge­legt sein. El­mar Gras­ser von Sun­ri­se, dem zweit­größ­ten Te­le­kom­mu­ni­ka­ti­ons­an­bie­ter der Schweiz, möch­te „erst die Haus­auf­ga­ben ma­chen und dann Fuß­ball spie­len“. Beim Netz­aus­bau hat für ihn die Er­fül­lung der Kun­den­wün­sche – mehr Ge­schwin­dig­keit, hö­he­re Zu­ver­läs­sig­keit und ei­ne flä­chen­de­cken­de 4G/LTE-Ver­füg­bar­keit – obers­te Prio­ri­tät. Den­noch steht auch für ihn au­ßer Fra­ge, dass 5G und ge­rin­ge La­ten­zen künf­tig be­nö­tigt wer­den. Vo­da­fo­ne-Ver­tre­ter Micha­el Reinartz macht sich für ei­ne Har­mo­ni­sie­rung der ver­wen­de­ten Fre­quenz­spek­tren auf eu­ro­päi­scher Ebe­ne stark. Schließ­lich möch­te nie­mand, dass das selbst­fah­ren­de Au­to an der Gren­ze ste­hen blei­be. Als größ­te Her­aus­for­de­rung gilt die flä­chen­de­cken­de 5G-Ver­sor­gung in­klu­si­ve 1 ms La­tenz zu er­träg­li­chen Kos­ten. Spä­tes­tens wenn die er­reicht ist, wird klar, dass 5G nicht ein­fach ein neu­er Mo­bil­funk­stan­dard ist, son­dern et­was völ­lig Neu­es.

Kon­fe­renz­auf­takt: con­nec­tChef­re­dak­teur Dirk Waa­sen stimmt die Re­fe­ren­ten und Teil­neh­mer auf

ei­nen span­nen­den Tag ein.

Li­ve-Kon­zer­te zu Hau­se haut­nah er­le­ben: Das preis­ge­krön­te Start-up Li­vyu aus der Pfalz de­mons­trier­te, wel­ches Strea­m­in­gEr­leb­nis 360-Gra­dVi­de­os via Kopf­hö­rer und Vir­tu­al-Rea­li­ty­B­ril­le bie­ten kann.

In der Ab­schluss­run­de stell­ten sich ein Groß­teil der Re­fe­ren­ten und wei­te­re hoch­ka­rä­ti­ge Mo­bil­funk­ex­per­ten den Fra­gen des Mo­de­ra­tors und der rund 150 Kon­fe­renz­teil­neh­mer. Im Bild (von links nach rechts): Cay­e­ta­no Car­ba­jo Mar­tín (Te­le­fó­ni­ca), Micha­el Reinartz (Vo­da­fo­ne), El­mar Gras­ser (Sun­ri­se), Ha­mid-Re­za Na­ze­man (Qual­comm), Chris­toph Bach (Erics­son), Frank H.P. Fit­zek (5G Lab, TU Dres­den), Ha­kan Ek­men (P3 com­mu­ni­ca­ti­ons) und Tho­mas Lil­ge (Ga­me­lab.ber­lin, HU Ber­lin). Wer die Dis­kus­sio­nen und Bei­trä­ge nach­le­sen möch­te: Die Tweets zu der con­nect con­fe­rence 2017 sind un­ter https://twit­ter.com/con­nec­t_even­t_ ver­öf­fent­licht.

Netz­wer­ken über den Dä­chern von Mün­chen: Re­fe­ren­ten und die Kon­fe­renz­teil­neh­mer dis­ku­tier­ten in den Vor­trags­pau­sen das Ge­hör­te.

Te­le­kom-Show­ca­se: Mit­hil­fe der Aug­men­ted-Rea­li­ty-Bril­le Ho­loLens steu­ert ein Kon­fe­renz­teil­neh­mer den Ro­bo­ter­arm im Vor­der­grund. Die Über­tra­gung im Test­auf­bau er­folgt über ei­ne leis­tungs­fä­hi­ge Funk­ver­bin­dung.

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