3GPP Release 8-13 März 2016


LTE V2N Uu


3GPP Release 14 März 2017


Direkte Kommunikation LTE V2V/V2I (PC5)


3GPP Release 15 Juni 2018


5G NR v2N Uu Hohe Bandbreite/ niedrige Latenz


3GPP Release 16 Dezember 2019


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5G NR Uu URLLC Direkte Kommunikation 5G NR V2V/V2I


Technologie im Detail


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Gefahrenwarnung


V2V-Sicherheit- sanwendungen


Verbesserte Navigation & Infotainment


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Verbesserte Navigation & Infotainment


Bild 3: Entwicklung des 3GPP-V2X- Standards (Source: 5GAA, Zeitplan für die Umsetzung von c-V2X – neueste Fassung)


autonomer Fahrzeuge erforderlich ist, wurde als „Vehicle to Everything“ (V2X) bezeichnet, und 3GPP hat in seine Versionen eine progressive Mobilfunkunterstützung für V2X mit aufgenommen (Bild 3).


Ferngesteuerte robotergestützte Chirurgie


Eine weitere Anwendung, die vom frühen Einsatz von 5G profitiert, ist die ferngesteuerte robotergestützte Chirurgie. Sowohl haptisches als auch visuelles Feedback ist in der Chirurgie von entscheidender Bedeutung, und der Chirurg muss in weniger als 10 ms auf beide Arten dieser Stimuli reagieren – eine Reaktionszeit, die bisher ein Hindernis für die ferngesteuerte Chirurgie darstellte. Daher mussten chirurgische Roboter bisher direkt von einem Chirurgen in derselben physischen Umgebung, in der sich auch der Patient befindet, bedient werden.


Jetzt arbeitet eine Kooperation zwischen dem Telekommunikationsriesen Ericsson und dem King‘s College London (KCL) an einer 5G-Anwendung für ferngesteuerte Telechirurgie. Ericsson hat spezielle haptische Handschuhe entwickelt, die es dem Chirurgen ermöglichen, einen Patienten mit einem Roboter ohne Verlust des Tastsinns zu operieren. Die eMBB-Funktion von 5G wird genutzt, um die haptischen Daten von den hochentwickelten Sensorarrays auf dem Roboter zusammen mit Videos aus dem OP zu streamen. Die URLCC-Funktion von 5G ist entscheidend dafür, dass die Daten innerhalb der erforderlichen Verzögerung von 10 ms vom entfernten OP zum Chirurgen gestreamt werden können.


5G-Netze haben bereits tatsächlich Operationen mithilfe dieser Fern-Telechirurgie unterstützt, als der Chefarzt des People’s Liberation Army General Hospital in Peking (PLAGH), Ling Zhipei, im März 2019 eine Gehirnoperation an einem Parkinson-Patienten aus dem 3000 km entfernten PLAGH in Hainan durchführte.


Das IoT


Das rasante Wachstum des IoT zeigt keine Anzeichen einer Abschwächung. Gartner geht im Jahr 2020 von bis zu 20,8 Mrd. vernetzten ‚Dingen‘ aus, und IHS Markit


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prognostiziert, dass diese Zahl bis 2030 auf 125 Mrd. steigen wird. IoT-Anwendungen erstrecken sich über die meisten Branchen, einschließlich der Industrie-4.0- Fabrik, Smart Cities, landwirtschaftliche Überwachung, Pipeline-Überwachung, Flugzeugwartung etc. – mit dem intelligenten Sensor oder „Ding“ als gemeinsamem Nenner. Ein erheblicher Teil dieser Anwendungen erfordert LPWAN-Technik, die sich durch eine bessere Abdeckung in Innen- und Außenbereichen sowie im Untergrund auszeichnet und es batteriebetriebenen Geräten, die nur gelegentlich Daten übertragen, ermöglicht, eine Batterielebensdauer von bis zu 10 Jahren zu erreichen. Viele Betreiber haben LPWAN-Angebote entwickelt, die auf NB-IoT- oder LTE-M-Netzen basieren, die beide in der 3GPP Release 13 definiert wurden. Bis Oktober 2019 meldete die GSMA 89 neue NB-IoT-Netze und 34 neue LTE-M-Netze. Mit dieser Investition hat 3GPP bestätigt, dass beide Techniken die 5G-Spezifikationen erfüllen und die mMTC-Funktion im Zuge der Weiterentwicklung des 5G-Standards untermauern. Damit ist ein reibungsloser Übergang von bestehenden Lösungen garantiert.


Die 5G-Reise hat gerade erst begonnen


Die Einführung von 5G ist etwas mehr als ein Jahr her, aber bereits vor der Bereitstellung des ersten Netzwerks waren die Erwartungen an 5G außergewöhnlich hoch. Analysten sagen voraus, dass 5G der nächste Treiber des globalen Wirtschaftswachstums sein wird und in Zukunft eine bedeutende Wertschöpfung über mehrere Branchen hinweg ermöglicht. Der wahre Wert von 5G basiert auf der Entstehung neuer Anwendungen und nicht auf schnelleren Smartphones. Dieser Beitrag hat untersucht, wie die 5G-Funktionen eine Auswahl dieser neuen Anwendungen ermöglichen. Wir stehen mit 5G eindeutig erst am Anfang eines langen Weges, aber das Innovationstempo wird sich beschleunigen, da die Betreiber alle Möglichkeiten nutzen, die sich aus den Investitionen in voll funktionsfähige 5G-Netze ergeben.


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