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Die Realität des Industrial 5G

29. Juli 2020, 09:30 Uhr   |  Meinrad Happacher

Die Realität des Industrial 5G
© Siemens

5G hat sich zu einem Hype entwickelt. Allerdings sind bei 5G viele der versprochenen Funktionen entweder noch nicht verfügbar oder die Annahmen zu den Anwendungsmöglichkeiten basieren auf unrealistischen Bedingungen. Der Status-quo.

Ist 5G für einen industriellen Einsatz bereit oder nicht? Diese Frage lässt sich nicht mit einem einfachen ‚Ja‘ oder ‚Nein‘ beantworten, da es viele Dinge zu berücksichtigen gilt. 5G steht heute schon zur Verfügung – aber mit Einschränkungen. 

Non-Stand-alone- oder Stand-alone-Netzwerke

Bei 5G-Non-Stand-alone-Netzwerken wird ein Teil eines 4G-Netzes für die Geräte-verwaltung genutzt. 5G-Spektrum und -Technologie werden nur zur Übertragung der Anwendungsdaten verwendet. Im Gegensatz dazu werden in einem 5G-Stand-alone-Netzwerk sowohl die Anwendungsdaten als auch die Netzwerk-Managementdaten mit Hilfe von 5G übertragen. Stand heute sind Stand-alone-5G-Netzwerke auf globaler Ebene nicht verfügbar. Diese ‚echten‘ 5G-Netzwerke sind in hoher Anzahl erst im Jahr 2021 zu erwarten.

Die Hauptszenarien von 5G

5G bringt drei Hauptszenarien mit sich: enhanced Mobile Broadband (eMBB), 
massive Machine-Type Communication (mMTC) und Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC). Alle Szenarien dienen unterschiedlichen Anwendungsbereichen: eMBB ist bandbreitenorientiert und mMTC dient Anwendungen, bei denen ein geringe Stromaufnahme und eine große Anzahl angeschlossener Geräte erforderlich sind. URLLC unterstützt Anforderungen von Industrial-IoT-Anwendungen wie beispielsweise niedrige Latenzzeiten bei bestmöglicher Zuverlässigkeit. 

Diese Hauptszenarien können jedoch nicht in vollem Umfang mit dem gleichen Netzwerk zur gleichen Zeit realisiert werden. Ein Netzwerk kann nur so ausgelegt und konfiguriert werden, dass es ein Szenario in vollem Umfang unterstützt. Es kann also beispielsweise entweder die höchstmögliche Datenrate oder die geringstmögliche Latenz bieten. Beides gleichzeitig ist nicht möglich. 

Die Non-Stand-alone- versus Stand-alone-Betriebsart.
© Siemens

Die Non-Stand-alone- versus Stand-alone-Betriebsart.

Auch der 5G-Standard selbst ist noch nicht abgeschlossen. Heute sind wir erst bei Release 15. Viele Funktionen und sogar vollständige Szenarien folgen erst in den zukünftigen Releases 16, 17 und weiteren. Release 15 des 5G-Standards ist seit Dezember 2018 verfügbar. Es konzentriert sich in erster Linie auf das Hauptszenario eMBB. Das kommende Release 16 – ge-plant für Sommer 2020 – fokussiert auf URLLC; Release 17 legt den Schwerpunkt auf mMTC und soll Ende 2021 verfügbar sein.

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1. Die Realität des Industrial 5G
2. Enhanced Mobile Broadband (eMBB)
3. Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC)
4. Latenzzeiten und Zyklen

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