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5G

Die Netzwelt von morgen: das 5G-Mobilfunknetz

| Autor / Redakteur: Anne Rommel / Frauke Finus

Neue drahtlose Schnittstellen werden im Vergleich zu heutigen 4G/ LTE Standards eine kontinuierliche Erhöhung der nutzbaren Datenrate des Funkkanals ermöglichen.
Neue drahtlose Schnittstellen werden im Vergleich zu heutigen 4G/ LTE Standards eine kontinuierliche Erhöhung der nutzbaren Datenrate des Funkkanals ermöglichen. ( © Natalia Merzlyakova - Fotolia)

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Die Telekommunikationsindustrie plant ab 2020 erste 5G-fähige Netze einzusetzen. Schon heute kann die Funktionsweise von 5G in Fraunhofer-Testbeds simuliert werden. Das vereinfacht es, Produkte und Anlagen auf ihre 5G-Tauglichkeit zu überprüfen.

5G, das Mobilfunknetz der fünften Generation, nimmt eine Schlüsselstellung für die Kommunikationswelt der Zukunft ein. Autonomes Fahren, Industrie 4.0, Internet der Dinge, das taktile Internet zur drahtlosen Objektsteuerung in Echtzeit – all diese visionären Zukunftsthemen erfordern einen Quantensprung an Effizienz, Leistungsumfang und Verfügbarkeit der mobilen Kommunikationsnetze. Die Telekommunikationsindustrie plant, ab 2020 erste 5G-fähige Netze einsetzen zu können. Mit ihrem umfassenden Know-how tragen Fraunhofer-Fokus und Fraunhofer-HHI in einem Zusammenschluss mit Herstellern, Netzbetreibern und Forschungseinrichtungen dazu bei, die kommunikationstechnische Infrastruktur für 5G frühzeitig prototypisch zu realisieren und im Rahmen des Testbeds 5G Berlin erfahrbar zu machen.

Nutzbare Datenrate wird erhöht

Die Fraunhofer Institute Fokus und HHI werden ihre langjährige Expertise in der Entwicklung und Realisierung von Testplattformen, Funk-, Glasfaser- und Kernnetztechnologien, Future Internet und cloudbasierten Diensteplattformen sowie Software Defined Radio und Networks in Aufbau und Betrieb von 5G Berlin einbringen. „Bei uns kann man die 5G-Welt von morgen heute schon anfassen“, erklärt Prof. Thomas Magedanz, Leiter des Kompetenzzentrums Next Generation Networks (NGNI). „Auch wenn derzeit oft von revolutionären Umwälzungen gesprochen wird – der neue 5G-Standard kommt evolutionär.“ Neue drahtlose Schnittstellen werden im Vergleich zu heutigen 4G/ LTE Standards eine kontinuierliche Erhöhung der nutzbaren Datenrate des Funkkanals ermöglichen. Die angestrebte, bahnbrechende Steigerung um den Faktor 1000 bis 10.000 erfordert es, Funktechnik, Netzwerktechnik und Dienste gemeinsam weiterzuentwickeln und die Frequenzregulierung weltweit anzupassen und zu harmonisieren. Softwarebasierte Ansätze für Funk- und Netztechnik machen 5G zu einer kostengünstigen flexiblen und lernfähigen Technologie.

Als konsequente Weiterführung der bisherigen Mobilkommunikation wird das 5G-Netz aus Evolution und Integration unterschiedlicher Technologien entstehen. Entscheidend für den Erfolg sind dabei die Integration, die Flexibilität, die Vielseitigkeit und die Innovation. „Mit unserer offenen Plattform 5G Berlin bieten wir einen attraktiven Rahmen, um gemeinsam mit Forschungspartnern aus Industrie und Hochschulen innovative 5G-Technologiekomponenten und Kommunikationsmechanismen in verschiedenen relevanten Anwendungsszenarien realer Funk- und Kernnetzwerke zu testen. Im Rahmen von Horizon 2020 5G Infrastructure Public Private Partnership wird 5G Berlin ein integ-raler Bestandteil der europäischen 5G Forschungsaktivitäten werden“, sagt Dr.-Ing. Thomas Haustein, Abteilungsleiter Wireless Communications and Networks.

Funktionsweise von 5G simulieren

Seit über 25 Jahren sind Fraunhofer-Fokus und Fraunhofer-HHI Pioniere und unabhängige Kooperationspartner bei der Erprobung innovativer Übertragungstechnik, konvergenter Netztechnologien und Dienstplattformen. Gemeinsam mit internationalen Herstellern, Netzbetreibern und Integratoren entwickeln die Wissenschaftler bei Fokus und HHI Hardware- und Software-Prototypen, Software-Werkzeuge und Technologie-Testbeds, um aufkommende Standards zu validieren und zu erweitern.

Mit seinen OpenXXX-Werkzeugen und offenen Testbed-Umgebungen hat das Fraunhofer-Fokus in den letzten zehn Jahren weltweit maßgeblich die Erprobung und Einführung von Next Generation Networks (OpenIMS) und LTE-Kernnetzen (OpenEPC) unterstützt“, sagt Magedanz. „Die Funktionsweise von 5G können wir mit unseren modularen OpenXXX-Werkzeugen und dem Fuseco-Playground schon heute simulieren. Unseren Kunden und Partner können lange vor dem kommerziellen Einsatz ihre Produkte erproben und testen, ob sie innerhalb einer 5G-Umgebung reibungslos mit anderen Komponenten zusammenarbeiten.“

Ergänzendes zum Thema
 
Auch Vodafone und die TU Dresden forschen an 5G

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