Die Daseinsberechtigung des WLANs
Zielführende Koexistenz
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Niedrige Latenzzeiten gefordert
Campusnetzwerke in Outdoor-Bereichen sind auf große Reichweiten angewiesen, um verschiedene Endgeräte zu versorgen. Zum Beispiel ist in Containerhäfen eine störungs- und unterbrechungsfreie Kommunikation essenziell. Hier sorgen 5G-Netzwerke für Daten- und Sprachkonnektivität dafür, dass die Kräne einwandfrei arbeiten und die Beschäftigten der Hafenbehörden mit den Kapitänen und Offizieren kommunizieren können. Für das Entladen von Frachtschiffen bedeuten 5G-Anwendungen aber auch Edge Computing, KI (künstliche Intelligenz) und autonomes Fahren eine Effizienzsteigerung bei gleichzeitiger Kostensenkung.
Erklärt am Beispiel von ferngesteuerten Portalkränen lassen sich zudem Gefahren und krankheitsbedingte Ausfälle minimieren: Dank ferngesteuerter Kräne ist es nicht mehr nötig, Personal für bis zu zwölf Stunden am Stück auf die 30 Meter hohen Kräne zu schicken, um diese von dort zu steuern. Im 5G-Remote-Portalkran-Betriebssystem unterstützen Ende-zu Ende-Netzwerk-Slicing und MEC (Multi-Access Edge Computing) 5G-Privatnetzwerke mit niedriger Latenz, hoher Zuverlässigkeit und großer Upstream-Bandbreite, das die Service-Anforderungen für die Remote-Steuerung und den Echtzeit-Mehrkanal-HD-Video-Backhaul erfüllt.
Ein 5G-Kommunikationssystem bietet eine große Bandbreite, eine niedrige Latenzzeit und Konnektivität auch für eine große Anzahl von Endgeräten. Durch die Kombination aus MEC und dem 5G-Slicing-Netzwerk reduziert sich die durchschnittliche Ende-zu-Ende-Latenzzeit auf eine bis acht Millisekunden, die SPS-Zuverlässigkeit beträgt 99,999 Prozent und die Upstream-Bandbreite für das HD-Video-Backhaul 1 GBit/s. Die Kranfahrer sitzen so statt in zugigen Kabinen auf den Kränen in einem zentralen Kontrollraum, von wo aus sie die Kräne mit Hilfe von rückgekoppeltem Mehrkanal-HD-Video in Echtzeit fernsteuern können.
Kosten sparen und das Management vereinfachen
Während 5G für großflächige (Outdoor-)Bereiche oft besser geeignet ist, findet die WLAN-Technik vor allem in Indoor-Bereichen Verwendung, wie zum Beispiel im kabellosen Büro, wo Drucker, Beamer oder Laptops miteinander vernetzt sind. Extrem niedrige Latenzen wie im oben genannten Beispiel sind hier nicht nötig. Häufig besteht die Annahme, dass ein vorhandener 5G-Empfang im Büro Empfangsprobleme beim Mobilfunk ausschließt, eine WLAN-Verbindung also überflüssig ist. Der technische Aufwand für den Aufbau eines 5G-Netzes ist jedoch höher als für ein WLAN.
Um IoT-Applikationen zu verbinden, hat man bisher eigens dafür eine Infrastruktur implementiert, also zusätzliche IoT-Bridges, Access Points (AP) oder Sendemodule installiert. Heute lassen sich die IoT-Applikationen in die bestehende WLAN-Infrastruktur integrieren. Dies spart Kosten und vereinfacht das Management dieser Netzwerke. Es gibt bereits WiFi-6-Access-Points, die über integrierte IoT-Module verfügen. Ein Beispiel hierfür ist das Electronic Shelf Labeling, also die Bepreisung von Lebensmitteln in Supermärkten anhand digitaler Preisschilder. Die Preisschilder lassen sich über die bestehende WLAN-Infrastruktur und das dort integrierte IoT-Modul ansteuern, um die Produktpreise flexibel anzupassen. Da man nur eine Infrastruktur bedienen und installieren muss, lassen sich Kosten senken und die Verwaltung erleichtern. Weiterhin entsteht hieraus ein großer technischer Vorteil: Die IoT-Applikation und das WLAN arbeiten oft im gleichen Frequenzband, also bei 2,4 GHz, und stören sich gegenseitig. Wenn beides nun aber in einem Access Point integriert ist, können diese sich abstimmen, sodass entweder das WLAN oder die IoT-Applikation sendet. Die Übertragungssicherheit und Funktionalität der Applikationen sind damit sichergestellt. Auch Smart-Building-Applikationen sind hier als Beispiel zu nennen. Die Steuerung von Jalousien oder Sensoren zur Temperaturregulierung sind nur zwei von vielen Anwendungsmöglichkeiten wie sich IoT-Applikationen in eine bestehende Infrastruktur integrieren lassen.
Fazit
Die bekannten und sicherlich noch weiterentwickelbaren Einsatzmöglichkeiten von WLAN und des Mobilfunkstandards 5G zeigen, dass beide Techniken ihre Daseinsberechtigung haben. Der Mobilfunkstandard 5G kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn von Echtzeitanwendungen die Rede ist. In Bereichen, in denen Mobilität eine große Rolle spielt, bietet der Mobilfunkstandard aufgrund seiner Reichweitenstärke, der geringen Latenzzeit und des hohen Datendurchsatzes ebenso Vorteile. WiFi-6 entlastet 5G in schwer zugänglichen Bereichen, also dort, wo die Nutzerdichte sehr hoch ist. Außerdem ergänzt es die Ausweitung der Abdeckung in Innenräumen, da auch hier hohe Kapazität zu geringeren Kosten verfügbar ist. Zusätzlich können mit WiFi-6 auch ältere WLAN-Endgeräte weiter in Betrieb bleiben. Zu bedenken ist jedoch, dass WiFi-6 und die Vorgängerstandards im 2,4- und 5-GHz-Bereich arbeiten. Diese Bereiche sind auch von anderen Anwendungen wie beispielsweise Bluetooth (2,4 GHz) oder Radar (5 GHz) in Benutzung. Damit sind die bisher genutzten Frequenzbereiche sehr ausgelastet. Die weiterführende Standard WiFi-6E ist von diesem Problem jedoch nicht betroffen, da er einen anderen Frequenzbereich verwendet. Es gibt also keine Überschneidung mit anderen WLAN-Endgeräten oder Anwendungen. Das macht WiFi-6E weniger störungsanfällig, da dieser Bereich nur von den neuen Endgeräten mit diesem Standard in Gebrauch ist. Zukünftig könnte man neue kritische Applikationen mit WiFi-6E betreiben, da diese in einem eigenen Frequenzbereich angesiedelt und somit sicherer sind.
Henning Czerny ist Head of Retail Industry bei Huawei Technologies Deutschland.
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