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Mobilfunk von Qualcomm

5G - Wegbereiter des IoT

14. November 2016, 13:10 Uhr | Autor: Hamid-Reza Nazeman, Redaktion: Markus Kien

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Vom Hype zum 5G-Standard

Die Entwicklung des Mobilfunks zeigt, die mobilen Netze wurden von Generation zu Generation schneller und leistungsfähiger. Als UMTS vor zwölf Jahren in Deutschland kommerziell startete, lag die maximale Datenübertragungsrate bei 384 kBit/s – aus damaliger Sicht ein immenser Fortschritt. Mit kommerziellen Netzen und Endgeräten, basierend auf der Evolution von 4G LTE, LTE Advanced Pro, werden bereits im nächsten Jahr nominale Datenraten von bis zu 1 GBit/s erreicht. Durch Aggregation von mehr Spektrum und effizientere Datenübertragungstechnologien erhöht man mit 5G die Datenraten nochmal auf ein Vielfaches von 4G LTE.

Bei 5G geht es jedoch um viel mehr, als bloß um die Bereitstellung höherer Datenraten. Geringe Latenzzeiten von wenigen Millisekunden ermöglichen vollständig neue Anwendungen, die mit 3G oder 4G nicht realisierbar sind, wie beispielsweise chirurgische Eingriffe in der Medizin, Drohnen oder autonom fahrende Autos. Auch Roboter in der industriellen Fertigung müssen blitzschnell reagieren können, um bestimmte Aufgaben zuverlässig zu erfüllen oder plötzlich auftretende Gefahren-situationen abwenden zu können. Um diese minimalen Latenzzeiten zu gewährleisten, müssen Inhalte näher zum Anwender rücken – Stichwort Edge Computing. Außerdem müssten die Verbindungen maximal zuverlässig und stabil sein.

5G ist als einheitliches Netz konzipiert, das bisherige Standards wie LTE oder WLAN nicht ersetzen, sondern integrieren wird. Im Bereich unterhalb von 1 GHz sind große Reichweiten für eine große Anzahl von Geräten möglich. Zwischen 1 GHz und 6 GHz kann das Netz für mobiles Breitband oder kritische Anwendungen genutzt werden. Oberhalb von 6 GHz sind extrem schnelle Verbindungen über kurze Distanzen realisierbar. Ein weiteres Hauptaugenmerk von 5G liegt auf dem Internet der Dinge. Es unterstützt eine wesentlich höhere Zahl an Verbindungen, weshalb auch die massenhafte Vernetzung von Sensoren und Geräten kein Problem mehr darstellt. Energie- und kosteneffiziente Module liefern erstmals eine wirtschaftlich tragfähige Alternative zu den im derzeitigen IoT verbreiteten GSM-Modulen.

Zusammengefasst liegt die große Stärke von 5G also in seiner Skalierbarkeit. Das Spektrum der unterstützten Anwendungen reicht vom Videostreaming in Ultra HD bis hin zum energieeffizienten Versenden von Messdaten, die ein batteriegetriebener IoT-Sensor gesammelt hat. Zunächst müssen sich die beteiligten Unternehmen aber auf grundlegende Standards einigen, anschließend geht es an den Aufbau einer neuen Infrastruktur und um die Verbreitung 5G-fähiger Endgeräte.

Der 3GPP Standardisierungszeitplan sieht vor, dass die Spezifikation von 5G Phase 1 Mitte 2018 abgeschlossen wird, so dass auf dem Standard basierende kommerzielle 5G-Netze im Jahre 2020 erwartet werden. Auf dem Mobile World Congress 2016 war 5G bereits das alles dominierende Thema. Wie dort bekannt wurde, planen einige Mobilfunkanbieter bereits vor 2020 mit der Kommerzialisierung sogenannter pre-5G-Netze zu starten.