Kommunikation 5G-Campus-Netzwerke Private Mobilfunk-Netzwerke ebnen den Weg zur Smart Factory Das Schlagwort „Digitalisierung“ ist schon länger in aller Munde, doch in der Realität nimmt die Umsetzung jetzt zunehmend Fahrt auf. Sie zwingt Unternehmen zu ständigen Weiterentwicklungen, um am Markt bestehen zu können. 5G-Campus-Netzwerke unterstützen dabei, agiler, effizienter und digitaler zu werden. 5G-Campus-Netzwerke (Bild1) sind lokale, geografisch begrenzte 5G-Netze, die für die Öffentlichkeit unzugänglich sind. Sie sind vor allem für die Industrie interessant, weil die 5G-Technologie genau die Eigenschaften aufweist, die für eine vernetzte Produktion nötig sind: eine hohe Zuverlässigkeit, große Reichweiten, geringe Latenzzeiten und hohe Bandbreiten bei gleichzeitiger Energieeffizienz. Hierfür braucht es jedoch höhere Frequenzbereiche. Anstelle von 2,2 GHz, die für die Public network Public network service Local path optional connection Autor: Anja Schaal, Team Leader Product Marketing Wireless, und Manuel Fischer, DH-Student Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH www.rutronik.com Non-Public network service Bild 1: 5G-Campus-Netzwerke sind nicht öffentlich zugänglich und bieten damit eine hohe Datensicherheit. 22 Einkaufsführer Produktionsautomatisierung 2022
Kommunikation vorausgehenden Mobilfunkstandards verwendet werden, setzen 5G-Campus-Netzwerke auf Frequenzen von 3,7 bis 3,8 GHz auf. Unter 5G spricht man vom Band n78. Was macht 5G-Campus- Netzwerke so besonders? Die 5G-Technologie ermöglicht eine drahtlose Echtzeit-Kommunikation zwischen Mensch und Maschine, Sensoren und anderen Endgeräten. Dabei übertrifft das 5G-Netz seinen Vorgänger 4G in den Bereichen enhanced Mobile Broadband (eMBB), massive Machine Type Communications (mMTC) und Ultra Reliable and Low Latency Communications (URLLC). Die Latenzzeiten im Bereich URLLC verringern sich von ca. 15 bis 80 Millisekunden bei der 4G-Technologie auf weniger als 1 Millisekunde. Maschinen, Roboter und autonome Transportsysteme können dadurch ohne wahrnehmbaren Zeitversatz gesteuert werden. Extrem schnell Im Bereich eMBB lassen sich mit 5G Datenmengen von bis zu 10 Gbit/s übertragen - bei einer Kapazität von 10 Tbit/s pro km². Zum Vergleich: Die 4G-Technologie hat bei 1 Gbit/s ihre Grenze erreicht. 5G ist also rund zehnmal schneller als 4G. Videos können in sehr hoher Auflösung live übertragen werden. So erhält auch in Zeiten von Corona der Entwickler aus Übersee Einblicke in die noch so kleinsten Details und kann Anmerkungen dazu geben. Nutzerdichte 4G 10 ms 7.2 Exabytes/Month 1 Gb/s 3 GHz 100 Thousand Connections/Km² Besonders interessant ist die im Bereich mMTC erzeugte immense Nutzerdichte von bis zu einer Million Latency Data Traffic Peak Data Rates Available Spectrum Connection Density Bild 2: Der direkte Vergleich macht deutlich: Zwischen 4G und 5G liegen Welten Endgeräten pro km² bei geringerem Energieverbrauch. Der liegt bei nur circa 10 % des Verbrauchs von LTE- Systemen, während die Dichte bei 4G gerade einmal circa 200 Endgeräte pro km² beträgt. Von mMTC profitieren vor allem Anwendungen in großen Lagerhallen, Parkplatz- Managementsysteme sowie Großveranstaltungen mit ausverkauften Stadien. Hinzu kommt: Dank der smarten Technik „Network Slicing“ können mehrere virtuelle Netze gleichzeitig auf derselben physikalischen Netzinfrastruktur bestehen. Dadurch werden Daten jedes Anwendungstyps (eMBB, mMTC und URLLC) über ein eigenes virtuelles Mobilfunknetz übertragen, das wiederum individuell für jeden Anwendungsfall optimiert werden kann. Campus-Netzwerke schlagen öffentliche Netze zudem hinsichtlich der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit, da ihr Betrieb nicht von einem Mobilfunkanbieter abhängig ist. Was kann 5G besser als Wi-Fi 6? Einkaufsführer Produktionsautomatisierung 2022 5G
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